2024年中考化学专练(全国通用)03 气体制备和净化题解法(原卷版+解析版)

资源下载
  1. 二一教育资源

2024年中考化学专练(全国通用)03 气体制备和净化题解法(原卷版+解析版)

资源简介

03 气体制备和净化题解法
目录
【中考预测】预测考向,总结常考点及应对的策略
【技法必备】详解解题方法,总结解题技巧
【误区分析】分析常见的易错点
【抢分通关】精讲各类题型,讲解通关策略
【名校预测】精选名校模拟题,训练通关技能
气体制备和净化,是化学实验的基本技能之一,是中考化学的热点。要求学生根据化学反应原理选择恰当的气体发生装置;根据化学原理分析制备气体中可能含有的杂质,从而选用恰当试剂和装置除去这些杂质,以制备纯净、干燥的气体。此类试题涉及的仪器种类多、化学实验基本技能杂、气体的种类(甚至包括要求高中掌握的气体)多,所以出题形式变化多样,层出不穷。常见气体的制取、净化、除杂与干燥是中考的必考内容,分值为3~8分,预计2024年中考在选择题或填空题中考查氧气或二氧化碳的制取、选择发生和收集装置、除杂并与验证气体的性质一起综合考查的可能性很大。
考向预测:
01 制取气体的反应原理
02 实验装置的选择
03 气体的检验与验满
04 操作顺序
05 注意事项
06 气体的除杂
一、气体制备方案流程
二、实验室制取气体的思路和方法
一、常见气体的制备
1. 常见气体制取的反应原理
A、氧气的实验室制法:
(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)2KClO32KCl+3O2↑
(3)2H2O22H2O+O2↑
B、 二氧化碳的实验室制法:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
C、氢气的实验室制法:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
2.气体发生装置的选择
3.气体收集装置的选择
4.常见气体的检验和验满
【例1】下面是某同学在制取二氧化碳时选用的实验装置或操作方法,正确的是
【答案】D
【解析】A、实验室制取二氧化碳所使用的药品是块状固体大理石和液体稀盐酸,所以选用的发生装置为固液不加热型,所以A选项错误;
B、因为二氧化碳能溶于水,所以收集二氧化碳只能用向上排空气法,故B选项错误;
C、干燥二氧化碳是应长进短处,所以 C装置错误;
D、二氧化碳验满时,将燃着的木条放到集气瓶口,木条熄灭,证明已满。正确答案为D
【例2】在进行实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是
A.选择装置①或②作为O2的发生装置
B.选择装置③或④作为O2的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体
D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
【答案】C
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应不需要加热,发生装置为①,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应物是固体,反应需要加热,发生装置为②,故选项不符合题意;
B、氧气不易溶于水,可用排水集气法收集,氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集氧气的装置为③或④,故B选项不符合题意;
C、装置④有气泡冒出时不能立即收集,先排出的气体含有装置中的空气,应在气泡连续、均匀产生后开始收集,故C选项符合题意;
D、装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗向外逸出,故不符合题意。正确答案为C.
【例3】下列有关实验室制取气体的说法错误的是
A.装置①可作为CO2的发生装置
B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C.装置③可用作O2的收集装置
D.装置④是收集CO2气体的验满方法
【答案】D
【解析】A、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,装置①可作为CO2的发生装置,故选项说法正确。
B、图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,装置②干燥O2时,气体由a管进b管出,故选项说法正确。
C、氧气的密度比空气的大,装置③是向上排空气法,可用作O2的收集装置,故选项说法正确。
D、检验二氧化碳是否集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故选项说法错误。
【例4】某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是
A.在实验室里,装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
【答案】B
【解析】A.在实验室里,装置I中的分液漏斗可以控制滴加液体试剂的速率,因此可用此装置作为碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置,说法正确;B.二氧化碳的密度比空气大,所以当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ才可以用于向上排空气法收集CO2,说法错误;C.若小试管内盛有澄清的石灰水,当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2,说法正确;D.氧气的密度比水小,所以当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气,说法正确。
【例5】请结合下图回答问题:
(1)仪器名称:①________,②________。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集O2,可选用发生装置________(选序号)和收集装置D组合,反应的化学方程式为________。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为________,用装置C相对于B的优点是________,CO2可用装置E收集,理由是________。
(4)实验室用FeS和稀H2SO4 反应制取H2S。H2S是有毒气体,能溶于水,其水溶液为氢硫酸。
①制取H2S的化学方程式为________。
②图中“防倒吸装置”应选择________(选填“甲”或“乙”)。
③NaOH溶液的作用是________。
【答案】
(1)试管;集气瓶
(2)A;2KC1O32KCl+3O2↑
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O ;能控制反应的进行和停止;二氧化碳的密度大于空气
(4)FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑;乙;吸收H2S,防止污染空气
【解析】(1)根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析;
(2)根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置;根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式;
(3)根据实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳进行分析;根据装置C的特点进行分析;
(4)①根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式;
②根据装置甲、乙的特征进行分析;
③根据H2S有毒可能氢氧化钠溶液处理尾气进行分析。
【例6】某同学利用“氢气还原氧化铜的实验”测定水的组成。回答下列问题:
(1)用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为________;从下列装置中选择并组装一套可以“随时控制反应的发生与停止”的装置,制取并收集干燥的氢气,正确的连接顺序为________(填接口处字母标号);仪器①的名称是________。
(2)利用下图装置测定水的组成(尾气处理装置及H2验纯等操作均未列出)
①下列操作的正确顺序为________(填字母序号)。
a 点燃酒精灯 b 通入H2 c 停止通入H2 d 熄灭酒精灯
②装置C的作用是________。
(3)若装置A中的玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为m1 , 装置B和其中的物质在反应前后的质量差为m2,则水中H、O元素的质量比为________(用含m1、m2的代数式表示)。
【答案】
(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;cdehg;长颈漏斗
(2)badc;吸收空气中的水分,防止干扰实验
(3)
【解析】(1)根据锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,写出反应的化学方程式。
根据实验室制取氢气的反应原理可知,反应属于固液常温型;用排空气法收集的氧气比较干燥。
(2)氢气还原氧化铜实验,需要在氢气的环境范围中进行,因为为防止刚生成的铜被重新氧化。
(3)根据质量守恒定律和题意可知,装置A中的玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为氧化铜中氧元素的质量;装置B和其中的物质在反应前后的质量差为反应生成水的质量;最后计算水中H、O元素的质量比。
7. 请根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)请写出图中仪器的名称:a________;
(2)若用A装置作为实验室制取氧气的发生装置,反应的化学方程式是________,若用D装置收集,验满的方法是________;
(3)实验室可用________(填一个字母序号)装置作为发生装置制二氧化碳,该装置的主要优点是________;
(4)若用G装置收集一瓶干燥的某气体,则该气体不可能是________(填字母序号)。
a.CH4 b.H2 c.O2 d.CO2
【答案】
(1)酒精灯
(2)2KC1O32KCl+3O2↑;把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满
(3)C;能够控制反应的发生与停止
(4)ab
【解析】(1)仪器a的名称:酒精灯;(2)在装置A中有酒精灯,试管口没有棉花适用加热氯酸钾制取氧气,化学方程式为:2KC1O32KCl+3O2↑;氧气的密度比空气大,支持燃烧,所以,验满的方法是:把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满;(3)实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,不需要加热,可用C(或B)装置作为发生装置制二氧化碳,该装置的主要优点是:能够控制反应的发生与停止(或可以随时添加液体药品);(4)根据G装置的特点可知,用G装置收集一瓶干燥的某气体不能和浓硫酸反应,密度要比空气大,因此不能用于干燥和收集甲烷、氢气,因甲烷和氢气的密度比空气的小,故答案为:ab。
题型一 装置的选择
【例1】(2023·眉山中考真题)根据图,有关气体的实验室制法叙述正确的是
A.选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸
B.选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C.选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
【答案】C
【解析】A、大理石或石灰石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石或石灰石表面,阻止反应进一步进行,选择甲装置制取CO2,X不能为稀硫酸,故选项说法错误。
B、选择甲装置制取H2,Y不可能为铜粒,在金属活动性顺序中,铜的位置排在氢的后面,不能与稀盐酸反应,故选项说法错误。
C、乙装置,控制通入气体的方向,可收集密度比空气大小的气体,选择乙装置既可收集H2也可收集CO2,从短导管通入,可收集氢气,从长导管通入,可收集二氧化碳,故选项说法正确。
D、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,选择乙装置干燥O2,气流方向为a进b出,故选项说法错误。
故选:C。
【例2】(2023·长宁区二模)实验室制取气体的原理与装置(省略反应试剂与夹持装置)都正确的是
A.Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ B.2H2O2═2H2O+O2↑
C.Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ D.CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑
【解析】A、A装置中的长颈漏斗的下端太短,应该在液面以下;故选项错误;
B、B中收集氧气的装置应该长进短出,因为氧气的密度比空气大,故选项错误;
C、C中制取氢气和收集氢气的装置都正确,故选项正确;
D、实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,阻碍反应的进行,因此不能用硫酸。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集;故选项错误;故选:C。
1. (2023·海安市模拟)已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2,黄绿色易溶于水的氯气有毒性,并能与氢氧化钠溶液反应.若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应.每个虚线框表示一个单元装置,其中存在明显错误的是:(不考虑①单元装置)
A.只有④处 B.只有②处
C.只有②和③处 D.②、③、④处
【答案】D
【解析】若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应,图②中不能用氢氧化钠溶液,因为氯气能与氢氧化钠溶液反应;图③中,浓硫酸被压入试管,应该进气管长,出气管短;图④中,导管应该伸到试管的底部,使氯气与金属充分接触;故选:D。
2. (2023·惠山区校级三模)利用如图所示装置,能完成实验室制取气体的是
A.用②③制取二氧化碳 B.用②⑤制取氧气
C.用①④制取二氧化碳 D.用①③制取氧气
【解析】A、实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,属于固液常温型,即选用②;二氧化碳的密度比空气的大,能溶于水,应选用向上排空气法收集气体,即可用②④制取二氧化碳,故选项说法错误。
B、实验室可加热高锰酸钾或加热氯酸钾制取氧气,此时可选用固体加热型装置①,也可用过氧化氢在以二氧化锰作催化剂的条件下不加热制取氧气,此时可选用固体不加热型装置②,氧气的密度比空气大,可用向上排空气法④收集气体,氧气不易溶于水,可采用排水法⑤收集气体,即可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气,故选项说法正确。
C、根据A选项的分析,应用②④制取二氧化碳,故选项说法错误。
D、根据B的分析,可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气,故选项说法错误。故选:B。
3.(2023·河南开封·统考一模)如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)实验室用KMnO4制取O2应选用的发生装置为___________(填字母);写出该反应的化学方程式___________。
(2)实验室用装置D采用排空气法收集CO2,若a为进气口,请将装置D中的玻璃导管补画完整。
【答案】
(1) A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)
【详解】(1)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应为加热固体的反应,发生装置选A;
反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)二氧化碳密度比空气大,则用装置D收集时,气体应从长管通入,则补画完整为 。
4.(2023·云南昭通·统考一模)实验室利用下图所示装置进行相关实验,请回答下列问题。
(1)请写出仪器a的名称:_________。
(2)实验室用A装置制取氧气,试管口略向下倾斜的原因是__________。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气,为获得较平稳的气流,所选择的发生装置是________ (填标号),发生反应的化学方程式为___________,二氧化锰在该反应中起________作用。
(4)实验室用G装置收集二氧化碳,则气体应从________ (填“c”或“d”)端通入。
(5)装置H、I、J的实验中,观察到I中燃着的蜡烛________,且J中的澄清石灰水___________,则说明H装置中产生的气体为二氧化碳。
【答案】
(1)长颈漏斗
(2)防止冷凝水回流,使试管炸裂(合理即可)
(3) C 2H2O22H2O+O2↑ 催化
(4)c
(5)熄灭 变浑浊
【详解】(1)仪器a的名称:长颈漏斗;
(2)实验室用A装置制取氧气,实验过程中加热会产生水蒸气,水蒸气遇冷会液化,试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流,使试管炸裂;
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,发生装置可用固、液混合不加热型,发生装置可选用B或C,C中的分液漏斗能控制液体的滴加速率,从而能控制反应的速率,为获得较平稳的气流,所选择的发生装置是C;过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,二氧化锰在该反应中起催化作用;
(4)二氧化碳密度大于空气,实验室用G装置收集二氧化碳,则气体应从c端通入;
(5)二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,若H装置中产生的气体为二氧化碳,装置H、I、J的实验中,观察到I中燃着的蜡烛熄灭,且J中的澄清石灰水变浑浊;
题型二 气体的检验和验满
【例3】(2023·东莞市一模)某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成.点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾;把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊.下列对气体组成的推断正确的是
A.可能只有氢气一种气体
B.可能只有甲烷一种气体
C.三种气体一定都存在
D.一定是氢气和一氧化碳的混合气体
【解析】点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明反应后生成了水,原气体中含有氢元素;把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,原气体中含有碳元素,综合起来只要混合气体中含有碳元素和氢元素即可,因此:
A、氢气则只含有氢元素,所以不可能只有氢气,故选项错误;
B、甲烷由氢元素和碳元素组成,故选项正确;
C、三种气体都存在既含有氢元素又含有碳元素,可能会出现题干中的现象,但不能确定,故选项错误;
D、氢气和一氧化碳的混合气体中既含有氢元素又含有碳元素,可能会出现题干中的现象,但不能确定,故选项错误;故选:B。
【例4】(2023·天长市校级模拟)下列制取、收集并存放CO2的图示,正确的做法是
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 存放CO2
【解析】A、装置气密性检查方法:连接装置,将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,导管口有气泡冒出,说明气密性良好,故A正确;
B、向试管中装块状固体药品时,先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,故B错误;
C、二氧化碳能溶于水,不能用图示的排水法收集二氧化碳,故C错误;
D、二氧化碳的密度比空气大,收集满二氧化碳的集气瓶盖上玻璃片应瓶口向上放置于桌面上,故D错误。
故选:A。
1. (2023 罗庄区二模)氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装置图错误的是
A.固液制取 B.固体制取
C.收集 D.验满
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,该反应属于固液常温型,因此选择此装置来制取氧气,故A正确;
B、采用加热高锰酸钾制氧气时,试管口应略向下倾斜,试管口要放一团棉花,故B正确;
C、氧气的密度比空气大,由图示装置来收集氧气时,氧气应从长管进入,故C错误;
D、氧气具有助燃性,用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已满,故D正确。故选:C。
2.(2023 永年区校级模拟)如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作,其中错误的是
A.甲图中推动注射器活塞时,长颈漏斗下端冒气泡,说明气密性良好
B.乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下,是为了防止气体逸出
C.丙图装置可以测量CO2的体积,植物油是为了防止CO2气体溶于水
D.丁图中为了检验CO2,滴入的试剂为澄清石灰水
【解析】A、甲图中推动注射器时,锥形瓶内的压强增大,长颈漏斗内液面上升,形成一段水柱,可以说明气密性良好,故A错误;
B、乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下,液封长颈漏斗下端管口,是为了防止气体逸出,故B正确;
C、二氧化碳能溶于水,所以丙图装置可以测量CO2的体积,植物油是为了防止CO2气体溶解在水中,故C正确;
D、二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以丁图中为了检验CO2,滴入的试剂为澄清石灰水,故D正确。故选:A。
3. (2023 青羊区二模)如图是初中化学进行“气体制取与收集”实验的装置图,请根据所学知识选择正确的说法是
A.装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置
B.装置2用于实验室制取二氧化碳可以实现“即开即停”
C.装置3可以收集到比较纯净的氧气
D.装置4可以检验收集的气体是否是二氧化碳
【解析】A、装置1是固体加热型发生装置,高锰酸钾固体在加热条件可以分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应物为固体,且需要加热,所以装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置,故A正确;
B、该装置无法实现固液分离,所以无法实现“即开即停”,故B错误;
C、用装置3(向上排空气法)收集的氧气比较干燥,但并不纯净,因为可能混有空气,故C错误;
D、检验二氧化碳应该用澄清石灰水,而不是燃着的木条,因为能使燃着的木条熄灭的气体不只是二氧化碳,故D错误。故选:A。
题型三 气体制取的综合
【例5】(2023 怀化中考真题)如图是实验室常用的装置。
请回答下列问题:
(1)写出标号①的仪器名称    。
(1)写出实验室用A装置(不考虑棉花)制取氧气的化学方程式    ,若要收集较纯净的氧气应选用的装置是    (填装置字母),实验结束后应    (请从下列选项选择)。
a.先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯
b.先灭酒精灯,再将导管从水槽中取出
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置,其优点是    ;写出实验室制取CO2的化学方程式    ,若用G装置收集CO2,气体应从    (填“a”或“b”)端通入。
(4)乙炔(C2H2)是一种密度比空气小、难溶于水的气体,实验室常用块状电石(主要成分是CaC2)和水在常温下制取乙炔气体,该反应非常剧烈,且会放出大量的热。为得到平稳的气流,应选择    (填装置字母)作为制取乙炔的发生装置,可选用    (填装置字母)装置收集乙炔气体。
【答案】
(1)试管;
(2)2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;F;a;
(3)可以控制反应的发生和停止;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;a;
(4)B;E或F或G
【解析】 (1)由图可知,标号①的仪器名称为试管;
(2)A装置适用于固体加热反应制取气体,适用于加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,或适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,排水法收集的氧气比较纯净,故收集装置可选F;实验结束后,应先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管。
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置,C装置中可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的发生和停止;实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;若用G装置收集CO2,二氧化碳的密度比空气大,气体应从a端通入;
(4)实验室常用块状电石(主要成分是CaC2)和水在常温下制取乙炔气体,属于固液不加热反应,该反应非常剧烈,为了得到平稳气流,发生装置可选B,B装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;乙炔(C2H2)是一种密度比空气小、难溶于水的气体,可用向下排空气法或排水法收集,故收集装置可选E或F或G。
【例6】(2023 绥化中考真题)如图是实验室制取某些气体的装置图,回答问题。

(1)仪器a的用途是    。
(2)写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式    ,其基本反应类型是    反应,装置B相对于装置C,其优点是    。
(3)比较用大理石和稀盐酸制取二氧化碳与用过氧化氢溶液制取氧气的实验,两者的共同点是    。
A.发生装置可以相同 B.都可以用二氧化锰作催化剂
C.完全反应后剩余固体成分相同 D.收集装置可以相同
(4)A装置中试管口略向下倾斜的原因是    。
(5)用E装置收集氢气时,开始收集的适宜时刻是    。
(6)氯化氢气体具有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气大,实验室可以用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取,应选用的发生装置是    (选填字母)。
【答案】
(1)用来给物质加热;
(2)2H2O22H2O+O2↑;分解;控制反应的速率;
(3)AD;
(4)防止加热时冷凝水回流,炸裂试管;
(5)导管口气泡连续均匀冒出时;
(6)D
【解析】(1)仪器a是酒精灯,用途是用来给物质加热;
(2)B装置是固液常温型装置,实验室用B装置制取氧气的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑,反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;装置B中分液漏斗可以控制液体的滴加速率,从而控制反应的速率;
(3)A、二者的反应物都是固体和液体,不需要加热,发生装置都是固液常温型装置,故正确;B、大理石和稀盐酸制取二氧化碳不需要用二氧化锰作催化剂,故错误;C、大理石和稀盐酸反应后剩余固体为大理石中的杂质,用过氧化氢溶液制取氧气反应后剩余固体为二氧化锰,故错误;D、二氧化碳用向上排空气法收集,氧气可以用向上排空气法或排水取气法收集,故正确;
(4)A装置中试管口略向下倾斜的原因是防止加热时冷凝水回流,炸裂试管;
(5)排水法收集气体时导管口开始产生的气体是装置内的空气,所以要等到导管口气泡连续均匀冒出时才能收集;
(6)加热氯化钠固体与浓硫酸的混合物的方法来制取氯化氢气体,属于固液加热型,应选用的发生装置D。
1.(2023 云南中考真题)化学是一门以实验为基础的学科。请结合图示回答问题:

(1)仪器①的名称为    。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为    ,应选择的发生装置和收集装置为    。
(3)若采用E装置收集某种气体,当    时开始收集。
(4)利用如图装置制取并研究CO2的性质。将Y形管倾斜,使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应,然后向M中注入足量NaOH溶液。
①整个实验过程中,气球的变化情况是    ;
②注入足量NaOH溶液充分反应后,M中的现象是    ,产生此现象的原因是    。
【答案】
(1)试管;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;BD或BE;
(3)气泡连续均匀冒出;(4)①先变大后变小;②有白色沉淀生成;氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠
【解析】 (1)通过分析题中所指仪器的名称和作用可知,仪器①的名称为试管;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的反应是高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,氧气密度比空气大,不易溶于水,应选择的发生装置和收集装置为BD或BE;
(3)若采用E装置收集某种气体,当气泡连续均匀冒出时开始收集;
(4)①碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,所以整个实验过程中,气球的变化情况是:先变大后变小;
②注入足量NaOH溶液充分反应后,M中的现象是:有白色沉淀生成,产生此现象的原因是:氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
2. (2023·山东威海·九年级统考)如图是实验室制取气体的常用装置。请根据要求回答问题。
(1)仪器:写出仪器X的名称:   。
(2)步骤:实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为  。用A、E装置制取并收集氧气,实验操作步骤有:①点燃酒精灯,待气泡连续均匀放出时收集气体;②熄灭酒精灯;③装入药品,放置棉花并固定仪器;④连接好装置,检验装置的气密性;⑤从水槽中撤出导管;⑥集气瓶盛满水,倒立于水槽中。正确的操作顺序是    (填字母选项)。
a.④③①⑥②⑤ b.④③⑥①⑤② c.④③⑥①②⑤ d.③④⑥①⑤②
若在上述操作中未在试管口堵棉花,其后果是    。
(3)装置选择:实验室制取CO2应选用的发生装置为    (选填字母),结合高锰酸钾制取O2选用的发生装置进行对比分析,实验室制取气体发生装置选择需要考虑的因素是    。
(4)应用:实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取氨气(NH3),NH3极易溶于水。制取氨气应选用的发生装置和收集装置为    (选填字母)。
【答案】
(1)锥形瓶;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;b;试管内的粉末状物质进入导管;
(3)B;药品状态和反应条件(或是否需要加热,合理即可);
(4)AC
【解析】(1)仪器X的名称是锥形瓶;
(2)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;用A、E装置制取并收集氧气,正确的操作顺序是④连接好装置,检验装置的气密性→③装入药品,放置棉花并固定仪器→⑥集气瓶盛满水,倒立于水槽中→①点燃酒精灯,待气泡连续均匀放出时收集气体→⑤从水槽中撤出导管→②熄灭酒精灯。故选b;若在上述操作中未在试管口堵棉花,其后果是试管内的粉末状物质随着氧气流进入导管;
(3)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,发生装置可用固、液混合不加热型,应选用的发生装置为B,结合高锰酸钾制取O2选用的发生装置进行对比分析,实验室制取气体发生装置选择需要考虑的因素是药品状态和反应条件(或是否需要加热,合理即可);
(4)根据“实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取氨气(NH3)”可知,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,根据“NH3极易溶于水”可知,氨气不能用排水法收集,氨气的密度小于空气,可用向下排空气法收集。制取氨气应选用的发生装置和收集装置为AC。
3. (2023·江苏泰州考二模)化学课上,某小组同学利用老师提供的实验器材,设计了一套简易“供氧器”。
【反应原理】根据设计的“反应器”,制取氧气的反应原理    (用化学方程式表示)。
(1)图中标号①仪器的名称    。
(2)为制取干燥的氧气,装置接口连接的正确顺序为    (填选项)。
A.a→b→c→d B.a→b→c→e C.a→c→b→d D.a→c→b→e
(3)制取氧气的过程中,检验“储气瓶”氧气已存满的方法是    。
(4)反应发生后,使反应停止的操作是    。
(5)当反应停止,取出“储气瓶”中氧气的操作为    。
【拓展】图装置还可制取    气体,反应的化学方程式为    。
【答案】
【反应原理】2H2O22H2O+O2↑;
(1)广口瓶;
(2)C;
(3)将带火星的木条放在c导管口处,若木条复燃,证明已经集满氧气;
(4)将铜丝拉起,使二氧化锰与过氧化氢分离;
(5)从分液漏斗注水,打开漏斗活塞,将氧气赶出
【拓展】二氧化碳;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】 【反应原理】由图看出,该装置是固液常温型制取气体,因此是过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(1)图中标号①仪器的名称是广口瓶;
(2)从实验装置看出,反应器是制取氧气,净化器是除去氧气中的水蒸气,因此是长进短处,储气瓶是收集氧气,氧气的密度大于空气的密度,因此是长进短处,故装置接口连接的正确顺序为a→c→b→d;
(3)氧气具有助燃性,制取氧气的过程中,检验“储气瓶”氧气已存满的方法是将带火星的木条放在c导管口处,若木条复燃,证明已经集满氧气;
(4)根据装置的特点,反应发生后,使反应停止的操作是将铜丝拉起,使二氧化锰与过氧化氢分离;
(5)当反应停止,取出“储气瓶”中氧气操作为从分液漏斗注水,打开漏斗活塞,将氧气赶出;
【拓展】实验室制取二氧化碳也是固液常温型,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
5.(2023·甘肃金昌·中考真题)化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标号①的仪器名称是______。
(2)你认为选用B作发生装置,优点是______;请指出装置C中存在的一处错误______。
(3)改进上述装置图中存在的错误,并以过氧化氢溶液为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气。按照要求选择实验装置,连接仪器后,先______,再装入药品,进行实验。
①所选装置的连接顺序为______(从左到右填写装置序号字母)。
②上述方法制氧气的化学方程式为______。
③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满,用来收集难溶于水的气体时,气体从______(填“a”或“b”)端通入。
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是______(填序号)。
【答案】
(1)锥形瓶
(2)控制反应速率/控制药品滴加的量,节约药品 长颈漏斗下端未伸入液面以下
(3)检查装置的气密性 CGD/BGD 2H2O2H2↑+O2↑ b
(4)AF/AE
【解析】(1)标号①的仪器名称是锥形瓶;
(2)选用B作发生装置,优点是控制药品滴加的量,从而控制反应速率,同时节约药品;装置C中存在的一处错误长颈漏斗导管没有深入液面下,长颈漏斗导管应深入液面下形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出;
(3)按照要求选择实验装置,连接仪器后,先检查装置的气密性,对于有气体生成或有气体参与反应的装置,都要检查装置气密性,再装入药品,进行实验。
①过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气,发生装置选B或C,浓硫酸具有吸水性,可用作气体干燥剂,混合气体从a导管通入,经过浓硫酸充分干燥,再从b导管逸出,氧气的密度比空气大,可选用向上排空气法收集氧气,收集装置选D,所选装置的连接顺序为CGD或BGD;
②过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气,该反应化学方程式:2H2O2H2↑+O2↑;
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得,反应条件需要加热,发生装置选择A,甲烷气体难溶于水,且密度比空气小,可选用排水法收集或向下排空气法收集,实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是AF或AE。
6.(2023·江苏连云港·校考一模)下列两组装置图都与我们学过的气体的制取和性质有关。
(1)根据如图(A~E)所给的装置,回答问题:
①实验室用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置为 ,收集装置是 (填字母)。
②实验室制取二氧化碳,可选用的发生装置为 ,验满方法是 。
(2)在实验室中,集气瓶被称做“万能瓶”,用它可以组装成各种用途的装置,请仔细观察下列(F~K)各个装置的特点回答问题:
①实验室若用F装置收集氧气,则氧气应从 口进入(填导管口符号);
②若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用 装置;
③若要除去CO中的少量CO2,同时用该瓶收集较纯净的CO,应选用 装置。
【答案】
(1) A ;C/E ;B;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满;
(2) b ; K ; H
【解析】(1)①高锰酸钾加热可制取氧气,则发生装置选A;氧气密度比空气大,且不易溶于水,收集装置选C或E。②实验室制取二氧化碳的反应为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应为固液常温反应,发生装置选B;二氧化碳不可燃也不助燃,则验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满。(2)①氧气密度比空气大,则用F装置收集时,气体应从b口进入。②若想收集一定体积的二氧化碳,可选择K装置,植物油可防止二氧化碳溶于水中,水被挤压入漏斗中,且挤出的水的体积即为二氧化碳的体积。③二氧化碳能与石灰水反应,且一氧化碳难溶于水,则选H装置。
7.(2023·江苏镇江·一模)已知两种活动性不同的金属在能导电的溶液中接触可以形成原电池,从而加快化学反应速率。在实验室里,我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气(装置如图所示)。
(1)实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气的化学方程式为 。
(2)实验室也可用锌与盐酸反应来制取氢气,但制得的氢气中往往含有HCl气体,若将制得的气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶, (填“能”或“不能”)得到纯净的氢气。
(3)点燃氢气之前,先要进行的操作是 。
(4)锌与稀硫酸反应时,加入某些盐溶液可使制取H2的速率加快,如 溶液。
(5)图示装置 (填“能”或“不能”,药品可换)用来制取CO2气体。
【答案】
(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)不能
(3)检验氢气的纯度
(4)硫酸铜(答案合理即可)
(5)不能
【解析】(1)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;故填: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)氢氧化钠溶液可以吸收氢气中混有的氯化氢气体,但是氢气通过溶液中又会带出水蒸气,不能得到纯净的氢气;故填:不能;
(3)可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸,为防止发生爆炸,点燃可燃性气体之前必须检验气体的纯度,故填:检验氢气的纯度;
(4)两种活动性不同的金属在能导电的溶液中接触可以形成原电池,从而加快化学反应速率,所以加入硫酸铜溶液,锌能置换出硫酸铜中的铜,铜与锌在稀硫酸中形成原电池,使制取H2的速率加快,故填:硫酸铜(答案合理即可);
(5)二氧化碳能溶于水,所以不能用排水法来收集二氧化碳,故填:不能。
8.(2023·大庆·校考一模)大庆市某中学化学兴趣小组利用以下装置制备氢气,并验证氢气的性质,按要求回答以下问题:
(1)化学实验现有质量分数为98%的浓硫酸,需配制245g质量分数10%的稀硫酸,配置步骤如下:
①计算:所需质量分数98%的浓硫酸 g;②量取;③稀释
量取和稀释浓硫酸所用的玻璃仪器有 ,简要描述浓硫酸的稀释方法 。
(2)该兴趣小组制备氢气的原理为 (化学方程式)。
(3)装置B的作用 。
(4)下列有关实验操作或现象描述不正确的是 。
A.实验开始时,应先通入氢气,然后再点燃C处酒精灯
B.点燃C处酒精灯后,D处硫酸铜固体由白色逐渐变为蓝色
C.E处酒精灯的作用是点燃未反应的氢气
D.实验结束时,应先停止通入氢气,然后熄灭C处酒精灯
(5)实验结束后,发现部分氧化铜粉末未被还原,已知反应前氧化铜质量为a克,反应结束后混合固体质量为b克,则被氢气还原的氧化铜的质量为 。
【答案】
(1)25 量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒 稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌
(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(3)除去氢气中混有的水蒸气
(4)D
(5)5 (a g﹣b g)
【解析】(1)①溶液稀释前后溶质的质量不变,设需要98%的浓硫酸的质量为x,则
98%x=245g×10%
x=25 g
故填:25;
②量取时需要量筒和胶头滴管,溶解时需要烧杯与玻璃棒;故填:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒;
③稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,这是因为浓硫酸的密度比水大,如果添加顺序颠倒,那么水会浮在水面上,又由于浓硫酸溶于水放出大量的热,能使水沸腾,容易造成酸液飞溅。
故填:稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌。
(2)在实验室中常用锌粒与稀硫酸反应来制取氢气,同时生成硫酸锌;故填:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(3)要验证氢气的性质,就需要实现对氢气进行干燥,所以装置B中的浓硫酸对氢气起到了干燥的作用;故填:除去氢气中混有的水蒸气。
(4)A.实验开始时,应先通入氢气,然后再点燃C处酒精灯,目的是排净装置内的氢气,以防加热时发生爆炸,故正确;B.点燃C处酒精灯后,氢气与氧化铜反应生成铜和水,所以D处硫酸铜固体由白色逐渐变为蓝色,故正确;C.E处酒精灯的作用是点燃未反应的氢气,故正确;D.实验结束时,应先熄灭酒精灯,然后继续通入氢气直到玻璃管冷却,以防高温生成的铜被重新氧化,故错误;故选D。
(5)设被还原的氧化铜的质量为x,则
CuO+H2Cu+H2O 固体质量减少
80 64 (80﹣64)=16
x (a g﹣b g)

x=5 (a g﹣b g)
气体的净化
一、气体的净化
在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气或其他气体杂质,须经过净化与干燥才能得到实验所需的纯净气体。
选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯的物质不反应。常见气体杂质的吸收剂及净化装置见下表:
吸收剂 可吸收的气体杂质 净化装置
水 易溶性气体, 如HCl等
强碱溶液 (NaOH) 酸性气体,如 CO2、SO2、HCl等
饱和碳酸 氢钠溶液 CO2气体中 混有的HCl气体
碱石灰 (NaOH+CaO) 水蒸气、酸性气体, 如CO2、HCl等
灼热的氧化铜 还原性气体, 如CO
灼热的铜粉 O2
二、气体的干燥
三、尾气处理
1、常用装置
2、注意事项
有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序
(1)制取气体时,先净化后收集。
(2)检验气体时,先验水后验杂(其他气体杂质)。
如实验制取的氢气中含有HCl、水蒸气、CO2,应先让混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管,观察到硫酸铜变蓝色时,则说明含有水蒸气;再通过硝酸银溶液,当观察到生成白色沉淀,则说明含有氯化氢气体;接着通过澄清石灰水,当观察到石灰水变浑浊,则说明含有二氧化碳。
(3)净化气体时,先除杂后干燥。
如除去氢气中含有的HCl、水蒸气、CO2的操作中,先通过氢氧化钠溶液除杂,再通过浓硫酸或碱石灰干燥。
【例1】(2023 秦安县模拟)除去下列各组物质中的杂质,所用方法不可行的是
选项 物质 杂质 除杂方法
A N2 O2 通过足量的灼热铜粉
B NaCl 泥沙 加水溶解,过滤,蒸发结晶
C CO2 CO 通过足量NaOH溶液,干燥
D CuSO4溶液 H2SO4 加过量CuO,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.通过足量的灼热铜粉,氧气与铜反应生成氧化铜固体,氮气不与铜粉反应,可以除去杂质且不引入新杂质,故A正确;
B.泥沙不溶于水,NaCl易溶于水,加水溶解,过滤后得到氯化钠溶液,蒸发结晶后得到氯化钠固体,故B正确;
C.通过氢氧化钠溶液,一氧化碳和NaOH不反应,二氧化碳和NaOH反应生成碳酸钠和水,没有除去杂质但除去了原物质,故C不正确;
D.加入足量氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,过滤除去过量的氧化铜得到硫酸铜溶液,可除去杂质,故D正确。故选:C。
【例2】2023 秦都区校级二模)用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥,现装置内空气已排尽。实验步骤为:①关闭活塞b和止水夹d,打开止水夹a、c;②关闭止水夹a、c,打开活塞b和止水夹d。甲、乙、丙中分别盛放的试剂为
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】甲瓶内盛NaOH溶液,是吸收二氧化碳的;丙瓶内盛浓H2SO4溶液,是干燥气体的;分液漏斗内盛稀H2SO4溶液;①关闭活塞b和止水夹d,打开止水夹a、c,则二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,在导管口c处逸出的气体是CO;②关闭止水夹a、c,打开活塞b和止水夹d,滴加试剂稀H2SO4溶液,则碳酸钠和硫酸反应生成二氧化碳,在导管口d处逸出的气体是CO2。故选:A。
【例3】某兴趣小组用如下装置(夹持仪器省略)制取纯净、干燥的氢气,还原Co2O3(提供试剂有: AgNO3溶液、 NaOH溶液、浓硫酸)。下列说法正确的是
A. 装置①内的导管应为进气管长,出气管短
B. 实验结束,先关闭恒压漏斗活塞,再停止加热
C. 装置②、③、④中依次盛装NaOH溶液、AgNO3溶液、浓硫酸
D. 生成物H2O中氢元素的质量与参加反应的HCl中氢元素质量相等
【答案】B
【解析】A、为使氢气顺利排入②中,装置①内的导管应为进气管长,出气管短,故A说法正确;
B、实验结束,为防止Co再被氧化,应该先停止加热,再关闭恒压漏斗活塞,故B说法不正确;
C、制取的氢气中混有HCl和水,应先用NaOH溶液除去HCl,再用AgNO3溶液检验HCl是否完全除去,最后用浓硫酸除水,所以装置②、③、④中依次盛装NaOH溶液、AgNO3溶液、浓硫酸,故C说法正确;
D、根据质量守恒定律,生成物H2O中氢元素的质量与参加反应的HCl中氢元素质量相等,故D说法正确。故选B。
【例4】实验室现有稀盐酸、高锰酸钾、二氧化锰、石灰石、火柴、药匙、镊子及下列仪器:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)若利用上述仪器和药品制取氧气,还需要补充的仪器和用品是_______,发生反应的化学方程式为_______。
(3)若利用上述仪器和药品制取二氧化碳,选择的仪器是_______(填字母)。制取二氧化碳气体时,随着反应的进行,发生装置内气体_______,大于外界大气压,在压强差的作用下,二氧化碳从装置中逸出。
(4)若利用装置i除去二氧化碳气体中的水分,与发生装置相连的是_______(填“甲”或“乙”),瓶中盛装的试剂的名称是_______。
【答案】
(1)集气瓶
(2)试管、棉花 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3) abgh 增多
(4)乙 浓硫酸
【解析】(1)如图a是集气瓶;
(2)根据所给药品制取氧气的原理是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;属于固体加热型发生装置,故还缺少试管以及棉花;高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)实验室制取二氧化碳利用碳酸钙和稀盐酸反应,属于固液常温型选择集气瓶、双孔橡皮塞、长颈漏斗、锥形瓶,故填:abgh;
二氧化碳增多会使装置内气压变大,从而逸出装置进入集气瓶;
(4)浓硫酸具有吸水性能够干燥二氧化碳,气体应从长导管即乙口导入,从而达到净化干燥的目的。
题型一 气体的净化
1. (2023 常州模拟)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案可行的是
A.CO2(CO气体)——点燃气体
B.Cu(CuO)——加入足量稀盐酸,过滤
C.CO2(H2O)——用生石灰干燥
D.NaCl溶液(Na2CO3)——加入过量的氯化钙溶液,过滤
【答案】B
【解析】A、二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,一氧化碳在二氧化碳中不能点燃,故A不正确;
B、CuO能与足量的稀盐酸反应生成氯化铜和水,铜不与稀盐酸反应,加入足量稀盐酸,过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故B正确;
C、氧化钙吸水干燥后会生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳气体反应,能除去杂质也能将主要物质除去,故C不正确;
D、Na2CO3能与适量的CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钙(过量的),不符合除杂原则,故D不正确。故选:B。
2. 除去下列各物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 试剂 操作方法
A CO2(CO) 氧气 点燃
B MnO2(KCl) 水 溶解、过滤、洗涤、干燥
C NH3(H2O) 足量的浓硫酸 洗气
D CuO (Cu) 足量的稀硫酸 浸泡、过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A、一氧化碳为杂质,其含量较低,无法用点燃的方法除掉一氧化碳,不符合题意;
B、氯化钾易溶于水,二氧化锰不溶于水,加水将氯化钾溶解,然后过滤、洗涤、干燥得到二氧化锰,符合题意;
C、不能用浓硫酸干燥,因为浓硫酸能够和氨气反应,不符合题意;
D、加入足量的稀硫酸会将氧化铜反应掉,不符合题意。故选B。
题型二 气体制取、收集、检验与干燥
1.欲除去下列物质中的少量杂质所用试剂或方法正确的是
物质 杂质 试剂或方法
A CO2 HCl气体 NaOH溶液
B Cu Zn 稀硫酸
C CO2 CO 点燃
D NaNO3溶液 Na2SO4溶液 Ba(OH)2溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A. NaOH溶液把CO2与杂质一起除去了,不符合题意;
B. 项中Cu不与稀硫酸反应,杂质Zn与稀硫酸反应而除去,符合题意;
C. 项中把CO杂质点燃的原理正确,但实际操作时因含大量CO2的CO点不着,且点火时还会混入空气而增加了新的杂质,不符合题意;
D. 项中Na2SO4+ Ba(OH)2= BaSO4↓+2NaOH,又引入了新的杂质NaOH,不符合题意;故选B。
2.在化学实验中,实验操作要保证人身安全和仪器、试剂的安全,试剂安全是指操作应避免造成试剂的污染或变质。下列操作要求中不是从试剂安全角度考虑的是
A.不能用未经清洗的非专用胶头滴管吸取另一种试剂
B.不能用手接触药品,不得品尝任何药品的味道
C.从试剂瓶倒完试液后,应立即盖紧瓶塞
D.用药匙取用一种药品后,取另一种药品前必须擦拭干净
【答案】B
【解析】A、不能用未经清洗的非专用胶头滴管吸取另一种试剂,否则会污染试剂,此选项符合题意;
B、不能用手接触药品,不得品尝任何药品的味道,否则会对人体造成危害,属于人身安全,此选项不符合题意;
C、试剂瓶倒完试液后,应立即盖紧瓶塞,否则试剂会挥发或吸收空气中的成分而变质,此选项符合题意;
D、用药匙取用一种药品后,取另一种药品前必须擦拭干净,否则会污染试剂,此选项符合题意。故选:B。
3.下列气体既可以用固体氢氧化钠干燥,也可以用浓硫酸干燥的是
A.氯化氢 B.氢气 C.二氧化碳 D.氨气
【答案】B
【解析】A、氯化氢能与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,不能用NaOH固体干燥,故选项错误;
B、氢气既不与浓硫酸反应,也不与氢氧化钠反应,故既可以用浓H2SO4干燥,又可以用NaOH固体干燥,故选项正确;
C、二氧化硫能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,不能用NaOH固体干燥,故选项错误;
D、NH3能与浓硫酸反应生成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥,故选项错误;故选:B.
4.下列潮湿的气体既能用浓硫酸,也能用固体氢氧化钠干燥的是
A.CO2、HCl B.H2、O2 C.CO2、SO2 D.CO、NH3
【答案】B
【解析】【A、CO2、HCl都能与氢氧化钠反应,不能用NaOH固体干燥,故选项不符合题意;
B、H2、O2既不与浓硫酸反应,也不与氢氧化钠反应,故既可以用浓H2SO4干燥,又可以用NaOH固体干燥,故选项符合题意;C、CO2、SO2都能与氢氧化钠反应,不能用NaOH固体干燥,故选项不符合题意;
D、NH3能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥,故选项不符合题意;故选B.
5.如图,实验室制取气体并进行相关的实验探究,根据以下装置回答下列问题。
已知:HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑
(1)图中标号①的仪器名称为______。
(2)若利用BE装置组合制取二氧化碳,二氧化碳验满的方法是______。
(3)为了得到纯净、干燥的二氧化碳气体除杂装置(如图甲和乙)的导管按气流方向连接顺序是______(填标号)。
A.a→b→d→c B.b→a→c→d
C.d→c→a→b D.c→d→b→a
【答案】
(1)锥形瓶
(2)在导管b处放一燃着的木条,如木条熄灭,表明已经集满二氧化碳
(3)C
【解析】(1)由图可知,仪器号①的名称为锥形瓶,故填锥形瓶。
(2)二氧化碳的密度大于空气的密度,二氧化碳应从长管,即a管进入装置E,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满二氧化碳的方法是在导管b处放一燃着的木条,如木条熄灭,表明已经集满二氧化碳,故填在导管b处放一燃着的木条,如木条熄灭,表明已经集满二氧化碳。
(3)为了得到纯净、干燥的二氧化碳气体,先将气体通过饱和碳酸氢钠溶液,即装置乙,除去盐酸挥发出来的氯化氢气体,再通过浓硫酸除去气体中的水分,为充分吸收二氧化碳中的杂质氯化氢气体和水分,导管按气流方向连接顺序是d→c→a→b,故填C。
1.(2022四川乐山中考一模)实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中,下列装置图能达到对应实验目的的是
选项 A B C D
实验目的 制备CO2 除去CO2中混有的HCl气体 干燥CO2 排空气法收集CO2
装置图
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A、制备CO2,用大理石和稀盐酸在常温下反应即可,选项错误。
B、除去CO2中混有的HCl气体,需要用饱和碳酸氢钠,用氢氧化钠溶液会将二氧化碳也反应了,选项错误。
C、干燥CO2,需用长导管进短导管出,这样才能充分与浓硫酸接触,除尽水,选项错误。
D、排空气法收集CO2,二氧化碳密度比空气大,需要长导管进,正确。
故选:D。
2.(2022年重庆市一模)根据如图,下列气体的实验室制法正确的是
选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸
B.选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C.选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
【答案】C
【解析】
A. 实验室使用稀盐酸制取二氧化碳,不使用稀硫酸。因为硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水,会附着在固体药品表面阻碍反应进行。错误。
B. 铜活动性比氢弱,不能和酸反应放出氢气。所以Y不能为铜。错误。
C. 二氧化碳密度比空气大,从乙a端通入,空气从b排出。氢气密度比空气小,从乙b端通入,空气从a端排出。选择乙装置既可收集H2也可收集CO2,正确。
D. 乙作洗气装置,需要药品和气体充分接触,则气体通入药品中,所以氧气从a进入。错误。故选:C。
3.(2023年甘肃天水一模)如图,碱石灰是干燥剂;CH4密度比空气小,难溶于水,不与碱反应;NH3密度比空气小,极易溶于水。下列几种气体可用所示装置干燥收集的是
①H2;②O2;③CO2;④HCl﹔⑤CH4;⑥NH3
A.①②⑥ B.②③⑤ C.③④⑥ D.①⑤⑥
【答案】D
【分析】碱石灰干燥中性或碱性气体,该装置主要收集密度比空气小的气体;
【解析】①H2属于中性气体,且密度比空气小,符合要求;
②O2密度比空气大,不符合要求;
③CO2密度比空气大,且属于酸性气体,不符合要求;
④HCl密度比空气大,且属于酸性气体,不符合要求;
⑤CH4属于中性气体,且密度比空气小,符合要求;
⑥NH3密度比空气小,属于碱性气体,符合题意。
故选D。
4. (2023·山东青岛·模拟预测)16、(9分)化学是一门以实验为基础的科学,结合装置回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:②______。
(2)用A装置制取氧气的化学方程式为______,用D装置收集O2,验满的方法是______。
(3)装置B制得的CO2中通常含有少量的水蒸气,若要制取干燥的CO2,正确的装置连接顺序是______(填字母);再连接F装置,m处干燥的紫色石蕊纸片______(填“变”或“不变”)红,G装置产生的现象可证明CO2具有的物理性质是______,装置C可代替装置B,其优点是______。
(4)硫化氢(H2S)气体有毒,密度比空气大,溶于水形成酸,能在空气中燃烧生成SO2和水,实验室用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生复分解反应制取H2S,该反应的化学方程式是______,该实验需要对尾气进行处理,下列方法正确的是______(填序号)。
a.用稀硫酸吸收 b.用氢氧化钠溶液吸收 c.点燃
【答案】
(1)长颈漏斗
(2)①. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ②. 将带火星的木条放在导管a处,若复燃,则集满
(3)①. BED ②. 不变 ③. 二氧化碳密度比空气密度大 ④. 可控制反应的发生和停止
(4)①. FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑ ②. b
【解析】
(1)由图可知,仪器①为酒精灯;仪器②为长颈漏斗;
(2)A装置适用于固体加热反应制取气体,且试管口有一团棉花,适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
用D装置收集氧气,氧气的密度比空气大,应从b端通入,氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明已经集满;
(3)浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选D(从b端通入),故顺序为:BED;
二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试液变色,故m处干燥的紫色石蕊纸片不变红;
G装置中蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,密度属于物理性质;
与装置B相比,装置C可通过开关止水夹,控制固液的接触和分离,从而控制反应的发生和停止;
(4)硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生复分解反应生成硫酸亚铁和硫化氢,该反应化学方程式为:FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑;
硫化氢溶于水形成酸,故可用碱性物质,即氢氧化钠溶液吸收,硫化氢在空气中燃烧生成二氧化硫和水,二氧化硫属于空气污染物,不能采取点燃的方法。
故选b。
5.(2023年云南昭通一模)化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标号①的仪器名称是   。
(2)你认为选用B作发生装置,优点是   。
(3)在实验室中以过氧化氢溶液为原料制取并收集干燥的氧气。(浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体)
①所选装置的连接顺序为   (从左到右填写装置序号字母)。
②上述方法制氧气的化学方程式为   。
③若用同样的装置制备二氧化碳,其化学方程式为   ,把G装置中的浓硫酸排空,用来收集二氧化碳时,气体从   (填“a”或“b”)端通入。
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生、收集装置是   (填序号)。
【答案】(1)锥形瓶
(2)控制反应速率
(3)BGD或CGD;2H2O22H2O+O2↑;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;a
(4)AF
【解析】(1)锥形瓶;
(2)注射器可以通过控制滴加液体药品的量从而达到控制反应速率的目的,故答案为:控制反应速率;
过氧化氢溶液制取氧气所选取药品的状态时液体和固体,故发生装置选B或者C,氧气密度比空气密度大,且不易溶于水,故收集装置可选D或F,但题目要求制取并收集干燥的氧气,故只能采取向上排空气法收集,且利用浓硫酸干燥气体,故答案为BGD或CGD;过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,故填2H2O22H2O+O2↑;该设备制取二氧化碳可选用大理石与稀盐酸反应,发生的方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故填CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;若用G装置(采取排空气法)收集气体时,密度比空气密度大的气体应当从长管进入,故答案应填a;
实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得甲烷,反应物状态为固体,反应条件为加热,故发生装置应选取A,甲烷(CH4)难溶于水的有机物类气体,故可用排水法收集,且实验室制取较纯净的甲烷则采取排水法更符合题意,故答案为:AF;
6.(2023年常州一模)盐酸是重要的化工产品,用途广泛。
(1)工业上,氯化氢由氯气(Cl2)和氢气在点燃条件下化合得到,该反应的化学方程式为 ,将生成的产物溶于水得到盐酸。
(2)实验室用盐酸制取二氧化碳,装置如图所示,仪器a的名称是 ,该反应的化学方程式为 。
(3)兴趣小组进一步探究浓盐酸的性质,开展了如下实验:
①先同时打开A、C止水夹,观察到AB段玻璃管内紫色石蕊试纸 。
②再同时打开B、D止水夹,可观察到BD段玻璃管处出现白烟,该白烟是NH3与HCl化合生成的产物
(写化学式)。
③通过以上实验得出浓盐酸具有的物理性质是 。
(4)人体胃液中含有盐酸,胃酸过多会造成胃不舒服,需要服用胃药缓解,下列物质可作胃药成分的是
。(填标号)
A.氢氧化钠 B.氢氧化镁
C.碳酸氢钠 D.氯化镁
【答案】
(1)H2+Cl22HCl
(2)长颈漏斗 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(3)①变红色 ②NH4Cl ③易挥发
(4)BC
【解析】(1)工业上,氯化氢由氯气(Cl2)和氢气在点燃条件下化合得到,该反应的化学方程式为H2+Cl22HCl。故答案为:H2+Cl22HCl。
(2)实验室用盐酸制取二氧化碳,装置如图所示,仪器a的名称是长颈漏斗,该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。故答案为:长颈漏斗;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。(3)①先同时打开A、C止水夹,观察到AB段玻璃管内紫色石蕊试纸变红色,是因为浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢能和石蕊试液中的水结合生成碳酸,碳酸能使石蕊变红色。
故答案为:变红色。②再同时打开B、D止水夹,可观察到BD段玻璃管处出现白烟,该白烟是NH3与HCl化合生成的产物NH4Cl。故答案为:NH4Cl。③通过以上实验得出浓盐酸具有的物理性质是易挥发。
故答案为:易挥发。(4)A.氢氧化钠不行,是因为氢氧化钠具有强腐蚀性;B.氢氧化镁行,是因为氢氧化镁能和盐酸反应生成氯化镁和水;C.碳酸氢钠行,是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;
D.氯化镁不行,是因为氯化镁不能和盐酸反应。故答案为:BC。
7.(2023年南京联合体一模)如图是实验室制取氧气及氧气的化学性质部分实验装置,请回答下列问题。
(1)实验室过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气发生反应的化学方程式是    。为了气流平稳且氧气较纯,选择制取和收集氧气的装置组合可以是    (填字母);若用环保空塑料输液袋G装置收集氧气,验满的方法是    。
(2)排水法收集了三瓶氧气,如图是硫、木条、铁丝三种物质在氧气中的燃烧,回答问题:
①1号瓶底放水的作用是    。
②如图是进行3号瓶实验时的几种操作,更能提高实验成功率的方式是    (填编号);3号瓶中反应的化学方程式是    。
(3)某研究小组以过氧化氢溶液为原料,探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下:在试管中加入20mL5%H2O2溶液,分别取等质量的重铬酸钾(K2C2O7)、CuO、Fe2O3三种物质放在锥形瓶中,采用如图实验装置进行实验,并记录锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
①为了证明CuO是催化剂,除了上述实验,还需要设计实验证明    。
②根据实验结果,小明认为在实验室用过氧化氢溶液制取氧气实验中,应选择重铬酸钾作为催化剂。你是否同意他的观点,并说明理由    。
【答案】
(1)2H2O22H2O+O2↑ CD 将带火星木条放在n导管口处,带火星木条复燃,氧气集满
(2)①吸收生成的二氧化硫,防止污染空气 ②c 3Fe+2O2Fe3O4
(3)①反应前后CuO的质量和化学性质不变
②不同意,据图可知,短时间内,重铬酸钾使装置内压强急剧增加,说明重铬酸钾作催化剂反应速率较快,气体不易收集
【解析】(1)过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,所以化学方程式是2H2O22H2O+O2↑。为了气流平稳发生装置中应用分液漏斗(分液漏斗可以控制液体滴加速度,从而控制反应速率,得到平稳气流),收集氧气较纯用排水法收集,所以为了气流平稳且氧气较纯,选择制取和收集氧气的装置组合可以是CD。氧气密度比空气大,若用环保空塑料输液袋G装置收集氧气,应从m导管通入氧气,验满的方法是将带火星木条放在n导管口处,带火星木条复燃,氧气集满。
(2)①硫与氧气反应生成的二氧化硫有毒,所以硫在氧气中燃烧实验应在瓶底放水吸收生成的二氧化硫,防止污染空气。②由于空气中氧气浓度和2号瓶中氧气浓度不同,所以空气中点燃木炭后,再将其伸入2号瓶中,在空气与氧气中燃烧的剧烈程度不同。故填:空气中氧气浓度和2号瓶中氧气浓度不同。
③据图可知,c操作可使火柴充分预热铁丝,更能提高实验成功率。铁丝与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁,化学反应方程式是3Fe+2O2Fe3O4。
(3)①由于催化剂在化学反应前后的质量和化学性质不变,所以为了证明CuO是催化剂,除了上述实验,还需要设计实验证明:反应前后CuO的质量和化学性质不变。②据图可知,短时间内,重铬酸钾使装置内压强急剧增加,说明重铬酸钾作催化剂反应速率较快,气体不易收集。所以不同意小明的观点。
8.(2023年山东临沂一模)实验室现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、碳酸钠、稀硫酸和稀盐酸,以及下列仪器:
Ⅰ.气体的实验室制取
(1)利用上述仪器和药品可以制取二氧化碳,你选择的仪器是 (填序号),药品是 (填药品名称),验满的方法是 。
(2)若补充一种仪器 (填仪器名称),再利用上述仪器和药品还可以制取氧气,你选择的仪器是 (填序号),反应的化学方程式是 。
Ⅱ.二氧化碳的性质的测定
查阅资料:相同体积的水和石灰水,石灰水吸收的二氧化碳较多。
实验过程:在如图气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体,往2支试管中分别缓缓注入5mL含有石蕊试液的水和5mL澄清石灰水。
(3)左边试管内可观察的现象是 。
(4)充分反应后U形管中的液面左边 (填“高于”、“低于”)右边。
【答案】
(1) abgh 石灰石和稀盐酸 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满
(2)试管 acdef 2KClO32KCl+3O2↑
(3)左边试管内液体变红色
(4)低于
【解析】(1)实验室制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸,反应物是固体和液体,反应条件是常温,所以选择的仪器是abgh;二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满,故填:abgh;石灰石和稀盐酸;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满;
(2)根据提供的药品,可利用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,应补充盛放药品的能用来加热的仪器——试管,反应物是固体,反应条件是加热,所以选择的仪器是acdef;氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑,故填:试管;acdef;2KClO32KCl+3O2↑;
(3)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,则左边试管内液体变红色,故填:左边试管内液体变红色;
(4)二氧化碳与水反应生成碳酸,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,等体积的石灰水吸收二氧化碳比水多,因此右边气体减少的多,压强减小的多,则充分反应后,U形管中的液面左边低于右边,故填:低于。
9. (2023·山东威海·统考模拟预测)某课外兴趣小组设计利用废旧干电池中的锌皮和未知浓度的稀盐酸制取纯净、干燥的氢气,并验证气体中是否含有杂质。实验装置图如下:
【查阅资料】无水硫酸铜遇水变蓝色
(1)装置A中仪器①的名称是________; 写出发生反应的化学方程式______________。
(2)实验中看到B中无水硫酸铜变蓝色,说明产生的气体中含有杂质水。为了检验气体中还可能存在的杂质,可将E装置连接到上述装置_____(填序号)之间,气体从_____(填a 或 b)进入装置E 。
(3)D装置中的试剂是________(写出名称) 。
【答案】
(1)长颈漏斗 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(2)BC a
(3)浓硫酸
【解析】(1)由图示可知,装置 A 中仪器①的名称是长颈漏斗; 锌与稀盐酸反应生成了氯化锌和氢气,反应的化学方程式是:Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑;
(2)实验中看到 B 中无水硫酸铜变蓝色,说明产生的气体中含有杂质水;在用锌与稀盐酸制取的氢气中常含有氯化氢气体,氯化氢气体能与氢氧化钠溶液反应,能使紫色的石蕊试液变成红色,检验气体时应将气体通入到紫色的石蕊试液体中去,所以为了检验气体中还可能存在的杂质,可将 E 装置连接到上述装置BC 之间,气体从a进入装置 E;
(3)由于浓硫酸具有吸水性,要收集干燥的氢气,D装置中的试剂是浓硫酸。
10. (2023·山东济南·统考三模)实验室现有稀盐酸、高锰酸钾、二氧化锰、石灰石、火柴、药匙、镊子及下列仪器:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)若利用上述仪器和药品制取氧气,还需要补充的仪器和用品是_______,发生反应的化学方程式为_______。
(3)若利用上述仪器和药品制取二氧化碳,选择的仪器是_______(填字母)。制取二氧化碳气体时,随着反应的进行,发生装置内气体_______,大于外界大气压,在压强差的作用下,二氧化碳从装置中逸出。
(4)若利用装置i除去二氧化碳气体中的水分,与发生装置相连的是_______(填“甲”或“乙”),瓶中盛装的试剂的名称是_______。
【答案】
(1)集气瓶
(2)试管、棉花 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3) abgh 增多
(4)乙 浓硫酸
【解析】(1)如图a是集气瓶;
(2)根据所给药品制取氧气的原理是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;属于固体加热型发生装置,故还缺少试管以及棉花;高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)实验室制取二氧化碳利用碳酸钙和稀盐酸反应,属于固液常温型选择集气瓶、双孔橡皮塞、长颈漏斗、锥形瓶,故填:abgh;
二氧化碳增多会使装置内气压变大,从而逸出装置进入集气瓶;
(4)浓硫酸具有吸水性能够干燥二氧化碳,气体应从长导管即乙口导入,从而达到净化干燥的目的。03 气体制备和净化题解法
目录
【中考预测】预测考向,总结常考点及应对的策略
【技法必备】详解解题方法,总结解题技巧
【误区分析】分析常见的易错点
【抢分通关】精讲各类题型,讲解通关策略
【名校预测】精选名校模拟题,训练通关技能
气体制备和净化,是化学实验的基本技能之一,是中考化学的热点。要求学生根据化学反应原理选择恰当的气体发生装置;根据化学原理分析制备气体中可能含有的杂质,从而选用恰当试剂和装置除去这些杂质,以制备纯净、干燥的气体。此类试题涉及的仪器种类多、化学实验基本技能杂、气体的种类(甚至包括要求高中掌握的气体)多,所以出题形式变化多样,层出不穷。常见气体的制取、净化、除杂与干燥是中考的必考内容,分值为3~8分,预计2024年中考在选择题或填空题中考查氧气或二氧化碳的制取、选择发生和收集装置、除杂并与验证气体的性质一起综合考查的可能性很大。
考向预测:
01 制取气体的反应原理
02 实验装置的选择
03 气体的检验与验满
04 操作顺序
05 注意事项
06 气体的除杂
一、气体制备方案流程
二、实验室制取气体的思路和方法
一、常见气体的制备
1. 常见气体制取的反应原理
A、氧气的实验室制法:
(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)2KClO32KCl+3O2↑
(3)2H2O22H2O+O2↑
B、 二氧化碳的实验室制法:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
C、氢气的实验室制法:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
2.气体发生装置的选择
3.气体收集装置的选择
4.常见气体的检验和验满
【例1】下面是某同学在制取二氧化碳时选用的实验装置或操作方法,正确的是
【例2】在进行实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是
A.选择装置①或②作为O2的发生装置
B.选择装置③或④作为O2的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体
D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
【例3】下列有关实验室制取气体的说法错误的是
A.装置①可作为CO2的发生装置
B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C.装置③可用作O2的收集装置
D.装置④是收集CO2气体的验满方法
【例4】某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是
A.在实验室里,装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
【例5】请结合下图回答问题:
(1)仪器名称:①________,②________。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集O2,可选用发生装置________(选序号)和收集装置D组合,反应的化学方程式为________。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为________,用装置C相对于B的优点是________,CO2可用装置E收集,理由是________。
(4)实验室用FeS和稀H2SO4 反应制取H2S。H2S是有毒气体,能溶于水,其水溶液为氢硫酸。
①制取H2S的化学方程式为________。
②图中“防倒吸装置”应选择________(选填“甲”或“乙”)。
③NaOH溶液的作用是________。
【例6】某同学利用“氢气还原氧化铜的实验”测定水的组成。回答下列问题:
(1)用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为________;从下列装置中选择并组装一套可以“随时控制反应的发生与停止”的装置,制取并收集干燥的氢气,正确的连接顺序为________(填接口处字母标号);仪器①的名称是________。
(2)利用下图装置测定水的组成(尾气处理装置及H2验纯等操作均未列出)
①下列操作的正确顺序为________(填字母序号)。
a 点燃酒精灯 b 通入H2 c 停止通入H2 d 熄灭酒精灯
②装置C的作用是________。
(3)若装置A中的玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为m1 , 装置B和其中的物质在反应前后的质量差为m2,则水中H、O元素的质量比为________(用含m1、m2的代数式表示)。
7. 请根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)请写出图中仪器的名称:a________;
(2)若用A装置作为实验室制取氧气的发生装置,反应的化学方程式是________,若用D装置收集,验满的方法是________;
(3)实验室可用________(填一个字母序号)装置作为发生装置制二氧化碳,该装置的主要优点是________;
(4)若用G装置收集一瓶干燥的某气体,则该气体不可能是________(填字母序号)。
a.CH4 b.H2 c.O2 d.CO2
题型一 装置的选择
【例1】(2023·眉山中考真题)根据图,有关气体的实验室制法叙述正确的是
A.选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸
B.选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C.选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
【例2】(2023·长宁区二模)实验室制取气体的原理与装置(省略反应试剂与夹持装置)都正确的是
A.Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ B.2H2O2═2H2O+O2↑
C.Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ D.CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑
1. (2023·海安市模拟)已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2,黄绿色易溶于水的氯气有毒性,并能与氢氧化钠溶液反应.若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应.每个虚线框表示一个单元装置,其中存在明显错误的是:(不考虑①单元装置)
A.只有④处 B.只有②处
C.只有②和③处 D.②、③、④处
2. (2023·惠山区校级三模)利用如图所示装置,能完成实验室制取气体的是
A.用②③制取二氧化碳 B.用②⑤制取氧气
C.用①④制取二氧化碳 D.用①③制取氧气
3.(2023·河南开封·统考一模)如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)实验室用KMnO4制取O2应选用的发生装置为___________(填字母);写出该反应的化学方程式___________。
(2)实验室用装置D采用排空气法收集CO2,若a为进气口,请将装置D中的玻璃导管补画完整。
4.(2023·云南昭通·统考一模)实验室利用下图所示装置进行相关实验,请回答下列问题。
(1)请写出仪器a的名称:_________。
(2)实验室用A装置制取氧气,试管口略向下倾斜的原因是__________。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气,为获得较平稳的气流,所选择的发生装置是________ (填标号),发生反应的化学方程式为___________,二氧化锰在该反应中起________作用。
(4)实验室用G装置收集二氧化碳,则气体应从________ (填“c”或“d”)端通入。
(5)装置H、I、J的实验中,观察到I中燃着的蜡烛________,且J中的澄清石灰水___________,则说明H装置中产生的气体为二氧化碳。
题型二 气体的检验和验满
【例3】(2023·东莞市一模)某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成.点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾;把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊.下列对气体组成的推断正确的是
A.可能只有氢气一种气体
B.可能只有甲烷一种气体
C.三种气体一定都存在
D.一定是氢气和一氧化碳的混合气体
【例4】(2023·天长市校级模拟)下列制取、收集并存放CO2的图示,正确的做法是
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 存放CO2
1. (2023 罗庄区二模)氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装置图错误的是
A.固液制取 B.固体制取
C.收集 D.验满
2.(2023 永年区校级模拟)如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作,其中错误的是
A.甲图中推动注射器活塞时,长颈漏斗下端冒气泡,说明气密性良好
B.乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下,是为了防止气体逸出
C.丙图装置可以测量CO2的体积,植物油是为了防止CO2气体溶于水
D.丁图中为了检验CO2,滴入的试剂为澄清石灰水
3. (2023 青羊区二模)如图是初中化学进行“气体制取与收集”实验的装置图,请根据所学知识选择正确的说法是
A.装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置
B.装置2用于实验室制取二氧化碳可以实现“即开即停”
C.装置3可以收集到比较纯净的氧气
D.装置4可以检验收集的气体是否是二氧化碳
题型三 气体制取的综合
【例5】(2023 怀化中考真题)如图是实验室常用的装置。
请回答下列问题:
(1)写出标号①的仪器名称    。
(1)写出实验室用A装置(不考虑棉花)制取氧气的化学方程式    ,若要收集较纯净的氧气应选用的装置是    (填装置字母),实验结束后应    (请从下列选项选择)。
a.先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯
b.先灭酒精灯,再将导管从水槽中取出
(3)实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置,其优点是    ;写出实验室制取CO2的化学方程式    ,若用G装置收集CO2,气体应从    (填“a”或“b”)端通入。
(4)乙炔(C2H2)是一种密度比空气小、难溶于水的气体,实验室常用块状电石(主要成分是CaC2)和水在常温下制取乙炔气体,该反应非常剧烈,且会放出大量的热。为得到平稳的气流,应选择    (填装置字母)作为制取乙炔的发生装置,可选用    (填装置字母)装置收集乙炔气体。
【例6】(2023 绥化中考真题)如图是实验室制取某些气体的装置图,回答问题。

(1)仪器a的用途是    。
(2)写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式    ,其基本反应类型是    反应,装置B相对于装置C,其优点是    。
(3)比较用大理石和稀盐酸制取二氧化碳与用过氧化氢溶液制取氧气的实验,两者的共同点是    。
A.发生装置可以相同 B.都可以用二氧化锰作催化剂
C.完全反应后剩余固体成分相同 D.收集装置可以相同
(4)A装置中试管口略向下倾斜的原因是    。
(5)用E装置收集氢气时,开始收集的适宜时刻是    。
(6)氯化氢气体具有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气大,实验室可以用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取,应选用的发生装置是    (选填字母)。
1.(2023 云南中考真题)化学是一门以实验为基础的学科。请结合图示回答问题:

(1)仪器①的名称为    。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为    ,应选择的发生装置和收集装置为    。
(3)若采用E装置收集某种气体,当    时开始收集。
(4)利用如图装置制取并研究CO2的性质。将Y形管倾斜,使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应,然后向M中注入足量NaOH溶液。
①整个实验过程中,气球的变化情况是    ;
②注入足量NaOH溶液充分反应后,M中的现象是    ,产生此现象的原因是    。
2. (2023·山东威海·九年级统考)如图是实验室制取气体的常用装置。请根据要求回答问题。
(1)仪器:写出仪器X的名称:   。
(2)步骤:实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为  。用A、E装置制取并收集氧气,实验操作步骤有:①点燃酒精灯,待气泡连续均匀放出时收集气体;②熄灭酒精灯;③装入药品,放置棉花并固定仪器;④连接好装置,检验装置的气密性;⑤从水槽中撤出导管;⑥集气瓶盛满水,倒立于水槽中。正确的操作顺序是    (填字母选项)。
a.④③①⑥②⑤ b.④③⑥①⑤② c.④③⑥①②⑤ d.③④⑥①⑤②
若在上述操作中未在试管口堵棉花,其后果是    。
(3)装置选择:实验室制取CO2应选用的发生装置为    (选填字母),结合高锰酸钾制取O2选用的发生装置进行对比分析,实验室制取气体发生装置选择需要考虑的因素是    。
(4)应用:实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取氨气(NH3),NH3极易溶于水。制取氨气应选用的发生装置和收集装置为    (选填字母)。
3. (2023·江苏泰州考二模)化学课上,某小组同学利用老师提供的实验器材,设计了一套简易“供氧器”。
【反应原理】根据设计的“反应器”,制取氧气的反应原理    (用化学方程式表示)。
(1)图中标号①仪器的名称    。
(2)为制取干燥的氧气,装置接口连接的正确顺序为    (填选项)。
A.a→b→c→d B.a→b→c→e C.a→c→b→d D.a→c→b→e
(3)制取氧气的过程中,检验“储气瓶”氧气已存满的方法是    。
(4)反应发生后,使反应停止的操作是    。
(5)当反应停止,取出“储气瓶”中氧气的操作为    。
【拓展】图装置还可制取    气体,反应的化学方程式为    。
5.(2023·甘肃金昌·中考真题)化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标号①的仪器名称是______。
(2)你认为选用B作发生装置,优点是______;请指出装置C中存在的一处错误______。
(3)改进上述装置图中存在的错误,并以过氧化氢溶液为原料,在实验室中制取并收集干燥的氧气。按照要求选择实验装置,连接仪器后,先______,再装入药品,进行实验。
①所选装置的连接顺序为______(从左到右填写装置序号字母)。
②上述方法制氧气的化学方程式为______。
③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满,用来收集难溶于水的气体时,气体从______(填“a”或“b”)端通入。
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是______(填序号)。
6.(2023·江苏连云港·校考一模)下列两组装置图都与我们学过的气体的制取和性质有关。
(1)根据如图(A~E)所给的装置,回答问题:
①实验室用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置为 ,收集装置是 (填字母)。
②实验室制取二氧化碳,可选用的发生装置为 ,验满方法是 。
(2)在实验室中,集气瓶被称做“万能瓶”,用它可以组装成各种用途的装置,请仔细观察下列(F~K)各个装置的特点回答问题:
①实验室若用F装置收集氧气,则氧气应从 口进入(填导管口符号);
②若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用 装置;
③若要除去CO中的少量CO2,同时用该瓶收集较纯净的CO,应选用 装置。
7.(2023·江苏镇江·一模)已知两种活动性不同的金属在能导电的溶液中接触可以形成原电池,从而加快化学反应速率。在实验室里,我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气(装置如图所示)。
(1)实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气的化学方程式为 。
(2)实验室也可用锌与盐酸反应来制取氢气,但制得的氢气中往往含有HCl气体,若将制得的气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶, (填“能”或“不能”)得到纯净的氢气。
(3)点燃氢气之前,先要进行的操作是 。
(4)锌与稀硫酸反应时,加入某些盐溶液可使制取H2的速率加快,如 溶液。
(5)图示装置 (填“能”或“不能”,药品可换)用来制取CO2气体。
8.(2023·大庆·校考一模)大庆市某中学化学兴趣小组利用以下装置制备氢气,并验证氢气的性质,按要求回答以下问题:
(1)化学实验现有质量分数为98%的浓硫酸,需配制245g质量分数10%的稀硫酸,配置步骤如下:
①计算:所需质量分数98%的浓硫酸 g;②量取;③稀释
量取和稀释浓硫酸所用的玻璃仪器有 ,简要描述浓硫酸的稀释方法 。
(2)该兴趣小组制备氢气的原理为 (化学方程式)。
(3)装置B的作用 。
(4)下列有关实验操作或现象描述不正确的是 。
A.实验开始时,应先通入氢气,然后再点燃C处酒精灯
B.点燃C处酒精灯后,D处硫酸铜固体由白色逐渐变为蓝色
C.E处酒精灯的作用是点燃未反应的氢气
D.实验结束时,应先停止通入氢气,然后熄灭C处酒精灯
(5)实验结束后,发现部分氧化铜粉末未被还原,已知反应前氧化铜质量为a克,反应结束后混合固体质量为b克,则被氢气还原的氧化铜的质量为 。
气体的净化
一、气体的净化
在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气或其他气体杂质,须经过净化与干燥才能得到实验所需的纯净气体。
选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯的物质不反应。常见气体杂质的吸收剂及净化装置见下表:
吸收剂 可吸收的气体杂质 净化装置
水 易溶性气体, 如HCl等
强碱溶液 (NaOH) 酸性气体,如 CO2、SO2、HCl等
饱和碳酸 氢钠溶液 CO2气体中 混有的HCl气体
碱石灰 (NaOH+CaO) 水蒸气、酸性气体, 如CO2、HCl等
灼热的氧化铜 还原性气体, 如CO
灼热的铜粉 O2
二、气体的干燥
三、尾气处理
1、常用装置
2、注意事项
有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序
(1)制取气体时,先净化后收集。
(2)检验气体时,先验水后验杂(其他气体杂质)。
如实验制取的氢气中含有HCl、水蒸气、CO2,应先让混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管,观察到硫酸铜变蓝色时,则说明含有水蒸气;再通过硝酸银溶液,当观察到生成白色沉淀,则说明含有氯化氢气体;接着通过澄清石灰水,当观察到石灰水变浑浊,则说明含有二氧化碳。
(3)净化气体时,先除杂后干燥。
如除去氢气中含有的HCl、水蒸气、CO2的操作中,先通过氢氧化钠溶液除杂,再通过浓硫酸或碱石灰干燥。
【例1】(2023 秦安县模拟)除去下列各组物质中的杂质,所用方法不可行的是
选项 物质 杂质 除杂方法
A N2 O2 通过足量的灼热铜粉
B NaCl 泥沙 加水溶解,过滤,蒸发结晶
C CO2 CO 通过足量NaOH溶液,干燥
D CuSO4溶液 H2SO4 加过量CuO,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【例2】2023 秦都区校级二模)用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥,现装置内空气已排尽。实验步骤为:①关闭活塞b和止水夹d,打开止水夹a、c;②关闭止水夹a、c,打开活塞b和止水夹d。甲、乙、丙中分别盛放的试剂为
A.A B.B C.C D.D
【例3】某兴趣小组用如下装置(夹持仪器省略)制取纯净、干燥的氢气,还原Co2O3(提供试剂有: AgNO3溶液、 NaOH溶液、浓硫酸)。下列说法正确的是
A. 装置①内的导管应为进气管长,出气管短
B. 实验结束,先关闭恒压漏斗活塞,再停止加热
C. 装置②、③、④中依次盛装NaOH溶液、AgNO3溶液、浓硫酸
D. 生成物H2O中氢元素的质量与参加反应的HCl中氢元素质量相等
【例4】实验室现有稀盐酸、高锰酸钾、二氧化锰、石灰石、火柴、药匙、镊子及下列仪器:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)若利用上述仪器和药品制取氧气,还需要补充的仪器和用品是_______,发生反应的化学方程式为_______。
(3)若利用上述仪器和药品制取二氧化碳,选择的仪器是_______(填字母)。制取二氧化碳气体时,随着反应的进行,发生装置内气体_______,大于外界大气压,在压强差的作用下,二氧化碳从装置中逸出。
(4)若利用装置i除去二氧化碳气体中的水分,与发生装置相连的是_______(填“甲”或“乙”),瓶中盛装的试剂的名称是_______。
题型一 气体的净化
1. (2023 常州模拟)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案可行的是
A.CO2(CO气体)——点燃气体
B.Cu(CuO)——加入足量稀盐酸,过滤
C.CO2(H2O)——用生石灰干燥
D.NaCl溶液(Na2CO3)——加入过量的氯化钙溶液,过滤
2. 除去下列各物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 试剂 操作方法
A CO2(CO) 氧气 点燃
B MnO2(KCl) 水 溶解、过滤、洗涤、干燥
C NH3(H2O) 足量的浓硫酸 洗气
D CuO (Cu) 足量的稀硫酸 浸泡、过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
题型二 气体制取、收集、检验与干燥
1.欲除去下列物质中的少量杂质所用试剂或方法正确的是
物质 杂质 试剂或方法
A CO2 HCl气体 NaOH溶液
B Cu Zn 稀硫酸
C CO2 CO 点燃
D NaNO3溶液 Na2SO4溶液 Ba(OH)2溶液
A.A B.B C.C D.D
2.在化学实验中,实验操作要保证人身安全和仪器、试剂的安全,试剂安全是指操作应避免造成试剂的污染或变质。下列操作要求中不是从试剂安全角度考虑的是
A.不能用未经清洗的非专用胶头滴管吸取另一种试剂
B.不能用手接触药品,不得品尝任何药品的味道
C.从试剂瓶倒完试液后,应立即盖紧瓶塞
D.用药匙取用一种药品后,取另一种药品前必须擦拭干净
3.下列气体既可以用固体氢氧化钠干燥,也可以用浓硫酸干燥的是
A.氯化氢 B.氢气 C.二氧化碳 D.氨气
4.下列潮湿的气体既能用浓硫酸,也能用固体氢氧化钠干燥的是
A.CO2、HCl B.H2、O2 C.CO2、SO2 D.CO、NH3
5.如图,实验室制取气体并进行相关的实验探究,根据以下装置回答下列问题。
已知:HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑
(1)图中标号①的仪器名称为______。
(2)若利用BE装置组合制取二氧化碳,二氧化碳验满的方法是______。
(3)为了得到纯净、干燥的二氧化碳气体除杂装置(如图甲和乙)的导管按气流方向连接顺序是______(填标号)。
A.a→b→d→c B.b→a→c→d
C.d→c→a→b D.c→d→b→a
1.(2022四川乐山中考一模)实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中,下列装置图能达到对应实验目的的是
选项 A B C D
实验目的 制备CO2 除去CO2中混有的HCl气体 干燥CO2 排空气法收集CO2
装置图
A. A B. B C. C D. D
2.(2022年重庆市一模)根据如图,下列气体的实验室制法正确的是
选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸
B.选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C.选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
3.(2023年甘肃天水一模)如图,碱石灰是干燥剂;CH4密度比空气小,难溶于水,不与碱反应;NH3密度比空气小,极易溶于水。下列几种气体可用所示装置干燥收集的是
①H2;②O2;③CO2;④HCl﹔⑤CH4;⑥NH3
A.①②⑥ B.②③⑤ C.③④⑥ D.①⑤⑥
4. (2023·山东青岛·模拟预测)16、(9分)化学是一门以实验为基础的科学,结合装置回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:②______。
(2)用A装置制取氧气的化学方程式为______,用D装置收集O2,验满的方法是______。
(3)装置B制得的CO2中通常含有少量的水蒸气,若要制取干燥的CO2,正确的装置连接顺序是______(填字母);再连接F装置,m处干燥的紫色石蕊纸片______(填“变”或“不变”)红,G装置产生的现象可证明CO2具有的物理性质是______,装置C可代替装置B,其优点是______。
(4)硫化氢(H2S)气体有毒,密度比空气大,溶于水形成酸,能在空气中燃烧生成SO2和水,实验室用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生复分解反应制取H2S,该反应的化学方程式是______,该实验需要对尾气进行处理,下列方法正确的是______(填序号)。
a.用稀硫酸吸收 b.用氢氧化钠溶液吸收 c.点燃
5.(2023年云南昭通一模)化学是以实验为基础的学科,正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)标号①的仪器名称是   。
(2)你认为选用B作发生装置,优点是   。
(3)在实验室中以过氧化氢溶液为原料制取并收集干燥的氧气。(浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体)
①所选装置的连接顺序为   (从左到右填写装置序号字母)。
②上述方法制氧气的化学方程式为   。
③若用同样的装置制备二氧化碳,其化学方程式为   ,把G装置中的浓硫酸排空,用来收集二氧化碳时,气体从   (填“a”或“b”)端通入。
(4)甲烷(CH4)是最简单、难溶于水的有机物类气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生、收集装置是   (填序号)。
6.(2023年常州一模)盐酸是重要的化工产品,用途广泛。
(1)工业上,氯化氢由氯气(Cl2)和氢气在点燃条件下化合得到,该反应的化学方程式为 ,将生成的产物溶于水得到盐酸。
(2)实验室用盐酸制取二氧化碳,装置如图所示,仪器a的名称是 ,该反应的化学方程式为 。
(3)兴趣小组进一步探究浓盐酸的性质,开展了如下实验:
①先同时打开A、C止水夹,观察到AB段玻璃管内紫色石蕊试纸 。
②再同时打开B、D止水夹,可观察到BD段玻璃管处出现白烟,该白烟是NH3与HCl化合生成的产物
(写化学式)。
③通过以上实验得出浓盐酸具有的物理性质是 。
(4)人体胃液中含有盐酸,胃酸过多会造成胃不舒服,需要服用胃药缓解,下列物质可作胃药成分的是
。(填标号)
A.氢氧化钠 B.氢氧化镁
C.碳酸氢钠 D.氯化镁
7.(2023年南京联合体一模)如图是实验室制取氧气及氧气的化学性质部分实验装置,请回答下列问题。
(1)实验室过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气发生反应的化学方程式是    。为了气流平稳且氧气较纯,选择制取和收集氧气的装置组合可以是    (填字母);若用环保空塑料输液袋G装置收集氧气,验满的方法是    。
(2)排水法收集了三瓶氧气,如图是硫、木条、铁丝三种物质在氧气中的燃烧,回答问题:
①1号瓶底放水的作用是    。
②如图是进行3号瓶实验时的几种操作,更能提高实验成功率的方式是    (填编号);3号瓶中反应的化学方程式是    。
(3)某研究小组以过氧化氢溶液为原料,探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下:在试管中加入20mL5%H2O2溶液,分别取等质量的重铬酸钾(K2C2O7)、CuO、Fe2O3三种物质放在锥形瓶中,采用如图实验装置进行实验,并记录锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
①为了证明CuO是催化剂,除了上述实验,还需要设计实验证明    。
②根据实验结果,小明认为在实验室用过氧化氢溶液制取氧气实验中,应选择重铬酸钾作为催化剂。你是否同意他的观点,并说明理由    。
8.(2023年山东临沂一模)实验室现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石、碳酸钠、稀硫酸和稀盐酸,以及下列仪器:
Ⅰ.气体的实验室制取
(1)利用上述仪器和药品可以制取二氧化碳,你选择的仪器是 (填序号),药品是 (填药品名称),验满的方法是 。
(2)若补充一种仪器 (填仪器名称),再利用上述仪器和药品还可以制取氧气,你选择的仪器是 (填序号),反应的化学方程式是 。
Ⅱ.二氧化碳的性质的测定
查阅资料:相同体积的水和石灰水,石灰水吸收的二氧化碳较多。
实验过程:在如图气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体,往2支试管中分别缓缓注入5mL含有石蕊试液的水和5mL澄清石灰水。
(3)左边试管内可观察的现象是 。
(4)充分反应后U形管中的液面左边 (填“高于”、“低于”)右边。
9. (2023·山东威海·统考模拟预测)某课外兴趣小组设计利用废旧干电池中的锌皮和未知浓度的稀盐酸制取纯净、干燥的氢气,并验证气体中是否含有杂质。实验装置图如下:
【查阅资料】无水硫酸铜遇水变蓝色
(1)装置A中仪器①的名称是________; 写出发生反应的化学方程式______________。
(2)实验中看到B中无水硫酸铜变蓝色,说明产生的气体中含有杂质水。为了检验气体中还可能存在的杂质,可将E装置连接到上述装置_____(填序号)之间,气体从_____(填a 或 b)进入装置E 。
(3)D装置中的试剂是________(写出名称) 。
10. (2023·山东济南·统考三模)实验室现有稀盐酸、高锰酸钾、二氧化锰、石灰石、火柴、药匙、镊子及下列仪器:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)若利用上述仪器和药品制取氧气,还需要补充的仪器和用品是_______,发生反应的化学方程式为_______。
(3)若利用上述仪器和药品制取二氧化碳,选择的仪器是_______(填字母)。制取二氧化碳气体时,随着反应的进行,发生装置内气体_______,大于外界大气压,在压强差的作用下,二氧化碳从装置中逸出。
(4)若利用装置i除去二氧化碳气体中的水分,与发生装置相连的是_______(填“甲”或“乙”),瓶中盛装的试剂的名称是_______。

展开更多......

收起↑

资源列表