2025年中考化学第一轮复习专项练习 气体的制取、检验和净化(解析版)

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2025年中考化学第一轮复习专项练习 气体的制取、检验和净化(解析版)

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气体的制取、检验和净化
题型一 气体的制取
1.【原创题】兴趣小组的同学们相约去实验室一起做实验,在完成“实验室加热高锰酸钾制取氧气”和“实验室制取二氧化碳”的两个实验中,都必须用到的仪器是
A. B. C. D.
2.(23-24九年级下·湖北襄阳·自主招生)下列装置均可用于收集气体,其相关说法正确的是
A.上述装置均可用于收集 H2
B.上述装置均可用于收集 CO2
C.装置④⑤既可用于收集 H2,也可用于收集 CO2
D.除装置⑤外,其余装置都可用于收集 O2
3.(23-24九年级上·广东广州·阶段练习)下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中,正确的是
A.制取气体时,先装药品,后检查装置的气密性
B.加热高锰酸钾并用排水法收集实验结束时,先熄灭酒精灯,后移出导管
C.用排水法收集氧气,待集气瓶充满氧气,先把集气瓶移出水面,再盖好玻璃片
D.加热试管时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热
4.【新考向】(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)实验室制取气体时,下列操作合理的是
A.用装置①制取O2时,应先装药品,然后再检查装置①的气密性
B.用装置④收集CO2时,在f处放置燃着的木条可检查CO2是否集满
C.用高锰酸钾制取并测定O2的体积时,装置的连接顺序为b-h-g-i
D.用装置②、③、④制取并收集干燥的CO2
5.【新情境】(2024·山西吕梁·三模)化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理,下列说法正确的是
A.制氧剂可能是高锰酸钾
B.反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C.图乙用作加湿过滤仓时,b管与病人相连
D.加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率
6.(23-24九年级上·福建泉州·期末)某同学在实验室制取二氧化碳时进行了如下操作,其中错误的是
A. 连接仪器 B. 检查气密性
C. 收集气体 D. 验满气体
7.【新考法】(24-25九年级上·四川成都·期中)化学学习小组开展学科实践活动,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠(2Na2CO3 3H2O2),它是一种白色固体,遇水会分解出H2O2,B是催化剂。下列说法不正确的是
A.甲装置是反应仓,乙装置是洗气仓
B.供氧器中的固体B一定是二氧化锰固体
C.甲中的水可以控制反应速率,乙中的水有除杂、降温的作用
D.设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
8.(2024九年级下·江苏·竞赛)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A.干燥 B.验证性质
C.监控气体流速 D.收集
题型二 气体的检验
9.【新考法】(2024·山西晋中·三模)实验设计是培养学生证据推理能力的重要手段。下列有关CO2的实验设计中,达不到实验目的的是
A.干燥CO2 B.检验CO2
C.收集CO2 D.吸收CO2
10.(2024·云南曲靖·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验空气中含有氧气 将带火星的木条伸入盛有空气的集气瓶中
B 验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序 将铁丝和铜丝分别浸入硝酸银溶液中
C 除去H2中的少量HCl和水蒸气 将混合气体先通过浓硫酸,再通过NaOH溶液
D 鉴别硝酸铵和氢氧化钠固体 取样,分别加适量的水,用手触摸容器外壁
A.A B.B C.C D.D
题型三 气体的净化
11.(2024·广东广州·二模)下列除杂所选用试剂与操作方法均正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 实验操作
A CO(CO2) 足量NaOH溶液、浓硫酸 洗气、干燥
B H2(CO) 足量CuO 加热
C NaCl溶液(Na2SO4) 过量BaCl2溶液 过滤
D Fe粉(AgNO3固体) 适量稀盐酸 过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
12.(2024·四川泸州·一模)以下是气体制备及净化装置。下列说法正确的是
A.甲装置和乙装置一样可以控制反应的发生和停止
B.乙装置中的止水夹M处于开启状态
C.丙装置可以吸收易溶于水或与水反应的气体
D.丁装置可以干燥CO气体,气体从b端进入甲
13.(2024·广西南宁·模拟预测)如图是实验室气体的制取、净化、干燥等常用的装置图,回答问题:
(1)写出仪器a的名称 ;
(2)小明用装置B、D组合制取氧气,反应的化学方程式为 ,集气瓶中集满氧气时观察到的现象是 ;
(3)小白在实验室利用 和稀盐酸制取二氧化碳,若要控制反应速率,应选择的发生装置为 (填字母序号,下同);他发现所用盐酸浓度偏大,因此从F、G、H中选出恰当的装置对二氧化碳气体进行干燥和净化,则装置的连接顺序为:发生装置→ →收集装置;
(4)E装置可用于气体的收集、除杂、检验和体积的测量等,用该装置能完成的实验是 。
①气体从n端通入,收集氢气
②瓶中装入氢氧化钠溶液检验某混合气体中是否含有二氧化碳
③瓶内装适量水,从m端通入氧气,给病人输送氧气,观察气流输出的速度
④瓶内装满水,在m端接量筒,氧气从n端通入,测量收集气体的体积
14.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)如图是实验室制取气体的部分装置,请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)用高锰酸钾制氧气,选择A作发生装置,需要补充的实验用品是 ,要收集较为纯净的氧气,应选择的收集装置是 (填字母)。
(3)实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 ;若用F装置收集二氧化碳,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)某些大理石中含少量硫化物,使制得的CO2中混有H2S气体。欲获取纯净、干燥的CO2,需对发生装置中产生的气体进行除杂,实验装置如下:
查阅资料:Ⅰ.H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应。
Ⅱ.CO2中混有的HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收。
①装置甲中所盛试剂应选用 (填字母)。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水 D.CuSO4溶液
②装置丙的作用是 。
15.(2024·山东济宁·一模)如下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器装置,化学小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求,回答下列问题:
(1)装置B中负责滴加液体的仪器名称是 。
(2)在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl气体的二氧化碳气体,所选装置的连接顺序为 (从左到右填写装置序号字母),其中除去HCl气体的化学反应方程式为 。
(3)化学小组的同学用一氧化碳气体(含少量水蒸气),测定某氧化铁样品(杂质为铁粉)中的质量分数,设计了实验方案,所选仪器按“CO(含少量水蒸气)”的顺序连接(、为氢氧化钠溶液洗气瓶),检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)
①该装置中,洗气瓶C的作用为 。
②进行实验时,检查完装置的气密性,在仪器A硬质玻璃管中放入该氧化铁样品后,进行以下操作,其中应该先进行的是 (填选项序号之一)。
a.用酒精灯加热 b.通入—氧化碳气体(含少量水蒸气)
③反应充分进行后冷却,测得此时洗气瓶C增重,洗气瓶增重,则该氧化铁样品中的质量分数为 。
④实验中可在装置A中观察到的实验现象是 。
1.规范操作是实验成功的关键因素。下列实验操作正确的是
A.氧气的验满 B.酒精灯的使用
C.液体的量取 D.浓硫酸的稀释
2.利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
(1)塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
(2)用稀盐酸与大理石制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。
(3)检查装置A的气密性,方法是 。
(4)用装置B检验二氧化碳,应盛放的药品是 。
(5)用装置C收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质有 。
(6)反应结束后,装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验,补全下表。
步骤 现象 结论
液体中含有盐酸
3.(2024·四川德阳·中考真题)化学科学的本质是实验探究。如图1为实验室制取气体的常用装置,图2为某同学在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。
I.根据图1回答下列问题:
(1)写出装置A中任意一种仪器的名称: 。
(2)实验室制取CO2的装置可选择 (填标号)来组装,发生装置中反应的化学方程式为 。
II.根据图2回答下列问题:
(3)若试剂甲为MnO2,根据所学知识选择试剂乙,反应仓中产生O2的化学反应原理是 (用化学方程式表达)。
(4)加湿过滤仓中H2O的作用有 (填标号)。
a.吸收杂质提纯O2
b.观察O2产生的速率
c.加快O2的生成
d.保证供给O2的湿度需求
(5)调节供氧流速可以 (填具体操作)。
4.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)标号a的仪器名称是 。
(2)选用A、D装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)在加热的条件下,铜与浓硫酸可反应生成SO2。SO2是一种密度比空气大的有毒气体,其部分化学性质与CO2相似。若要制取SO2,可选择发生装置 (填字母代号)。若用G装置收集SO2,气体应从 端(填“m”或“n”)进入。制取SO2过程中,为防止污染环境,还应选择 (填字母代号)装置进行尾气处理。
5.特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?在老师的指导下,同学们开展了下列活动。
【界定任务】
(1)小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置,根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。
【建构模型】
老师提供了以下实验装置,同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
(2)仪器a的名称: ;仪器b的名称: 。
(3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 (填字母序号),用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。
【模仿改造】
化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠()加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气 溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据 来判断产生氧气的速率。
(5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法: 。
(6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有 。
(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是 。
A.原料是否价廉易得
B.所制气体的性质
C.反应速率是否适中
D.制得气体是否纯净
E.实验条件是否易于控制
F.是否安全、环保
【评价反思】
展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。
1.(2024·山东日照·中考真题)下列图示的实验操作正确的是
A.加入固体粉末 B.取用固体
C.收集氢气 D.加热试管里的液体
A.A B.B C.C D.D
2.(2024·黑龙江·中考真题)化学实验要严格按照实验步骤操作,下列实验操作先后顺序错误的是
A.一氧化碳还原氧化铜实验,先加热氧化铜,再通入一氧化碳
B.检查装置气密性,先将导管放入水中,再用手紧握容器外壁
C.用排水法收集气体结束时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
D.实验室制取氢气,先将锌粒加入锥形瓶中,再滴加稀硫酸
3.(2023·四川攀枝花·中考真题)正确的实验操作是进行科学探究的先决条件。下列图示实验操作正确的是
A.收集氢气 B.检查气密性
C.移走蒸发皿 D.倾倒稀硫酸
4.(2024·福建·中考真题)实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中,错误的是
A. B. C. D.
5.(2024·广东·中考真题)实验室制取O2,下列操作、药品和装置选择不合理的是
A.选择药品 B.检查气密性
C.发生装置 D.收集装置
6.(2024·四川眉山·中考真题)制取气体是初中化学实验的重要内容。
(1)仪器M的名称是 。
(2)实验室用A装置制备氧气,在装入药品前应先 ;其反应的化学方程式为 。
(3)实验室制备二氧化碳的发生装置为 (填装置标号)。
(4)某气体只能用D装置收集,则该气体可能具有的性质为______(填标号)。
A.能与水反应 B.能与空气反应 C.密度与空气接近
7.(2024·西藏·中考真题)查阅资料:过氧化钠为淡黄色固体,常在呼吸面具和潜水艇中作生氧剂,反应原理如下:
① ②
请结合图回答问题。
(1)在实验室条件下,用过氧化钠制取氧气选B作发生装置,则反应原理是 (填“①”或“②”)。该发生装置还可以用来制取其他气体,请写出制取其中一种气体的化学方程式: 。
(2)能用C装置收集的气体具有的性质是 。
(3)在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气,氨气极易溶于水、密度比空气小。制取氨气的发生装置和收集装置是 (填装置序号)。
8.(2024·内蒙古通辽·中考真题)化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列实验装置图回答问题。
实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气。氢气是密度比空气小,难溶于水的可燃气体。
(1)实验室制取一瓶干燥的氢气,应选择的发生装置是 ( 从“A~E” 中选择,填字母序号, 下同),收集装置是 。
(2)若用装置F 干燥氢气,应从导管口 (填“m” 或 “n”) 通入气体。
(3)新型材料纳米铁粉用途广泛,它比普通铁粉更容易与氧气反应,其制备的主要流程如下图所示。
FeCl2和H2 → 高温反应器→氯化氢和纳米铁粉
向高温反应器中通入氢气前,需通入氮气排净空气的原因是 (写出一条即可)。
9.(2024·新疆·中考真题)如图所示A-E为实验室常见的气体发生和收集装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,反应的基本类型是 。采用排水法收集氧气,停止加热时,应该 ,以防止水槽中的水倒吸,使试管炸裂。
(3)实验室制取二氧化碳的发生和收集装置组合为 (填字母)。为验证二氧化碳的性质,将产生的气体由导管口 (填“a”或“b”)通入到装置F中,观察到试管中的紫色石蕊试液变为红色,是因为二氧化碳与水反应生成了 。
10.(2024·江苏宿迁·中考真题)化学实践小组利用以下装置完成部分气体的相关实验,请你参与。
(1)实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是 。其发生装置可选用装置A或B,与装置B相比,装置A具有的优点是 。
(2)若选用装置B和C制取并收集氧气,证明氧气已收集满的操作和现象是 。
(3)常温常压下,氨气是一种无色、有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是 。
(4)二氧化碳和氨气在一定条件下可以合成尿素[化学式为],同时生成水。该反应的化学方程式是 。
11.(2024·甘肃临夏·中考真题)化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠可以作为化学制氧剂是因为 。
(2)写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式: ,若用C装置收集氧气,气体从 (选填“a”或“b”)端进入。
(3)实验室用A装置制取干燥而纯净的CO2,应选择的药品是 (填药品名称),装置连接的顺序为A→ → →C(填字母序号)。
(4)过碳酸钠溶于水会分解生成碳酸钠和过氧化氢,是很好的固体氧释放剂。学习小组同学设计对比实验探究过碳酸钠的制氧原理(如下图),实验中观察到:①中迅速产生大量气泡:②中缓慢产生少量气泡。验证①中产生的气体的方法是 ,小夏认为对比实验即可证明二氧化锰起催化作用,同学们对小夏的结论提出疑问,理由是 。
12.(2023·四川广元·中考真题)如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)标号①的仪器名称:① 。
(2)选用装置A、D制取O2,化学方程式为 。
(3)选择发生装置B和收集装置 可用于制取CO2,若将发生装置B改为F,其优点是 ,为了得到纯净、干燥的CO2,除杂装置(如图)的导管按气流方向连接顺序是 。
答案和解析
题型一 气体的制取
1.【原创题】兴趣小组的同学们相约去实验室一起做实验,在完成“实验室加热高锰酸钾制取氧气”和“实验室制取二氧化碳”的两个实验中,都必须用到的仪器是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、实验室制取氧气可采用加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰、分解过氧化氢溶液来制取氧气,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,加热高锰酸钾、加热氯酸钾制取氧气,均属于固体加热型,实验室中制取二氧化碳属于固液常温型,不需要加热,则酒精灯不是都必须用到的仪器,故选项错误;
B、实验室制取氧气可采用加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰,属于固固加热型发生装置,均不使用锥形瓶,故选项不正确;
C、氧气、二氧化碳收集均用到了集气瓶,故选项正确;
D、氧气不易溶于水,密度比空气的大,能用排水法、向上排空气法收集;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,应用向上排空气法收集,则水槽不是都必须用到的仪器,故选项错误;
故选:C。
2.(23-24九年级下·湖北襄阳·自主招生)下列装置均可用于收集气体,其相关说法正确的是
A.上述装置均可用于收集 H2
B.上述装置均可用于收集 CO2
C.装置④⑤既可用于收集 H2,也可用于收集 CO2
D.除装置⑤外,其余装置都可用于收集 O2
【答案】C
【详解】A、H2密度比空气小、难溶于水,可用向下排空气法或排水法收集,装置③采用向上排空气法收集气体,则③不能用于收集H2,A选项错误;
B、CO2密度比空气大、能溶于水,不可用排水法收集,可用向上排空气法收集,则①②不能用于收集CO2,B选项错误;
C、装置④可从短管通入H2来收集H2,可从长管通入CO2来收集CO2;装置⑤可从长管通入H2来收集H2,可从短管通入CO2来收集CO2,因此装置④⑤既可用于收集H2,也可用于收集CO2,C选项正确;
D、氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,因此图中所有装置都可以用于收集O2,D选项错误。
故选:C。
3.(23-24九年级上·广东广州·阶段练习)下列有关实验操作的“先”与“后”的说法中,正确的是
A.制取气体时,先装药品,后检查装置的气密性
B.加热高锰酸钾并用排水法收集实验结束时,先熄灭酒精灯,后移出导管
C.用排水法收集氧气,待集气瓶充满氧气,先把集气瓶移出水面,再盖好玻璃片
D.加热试管时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热
【答案】D
【详解】A、制取气体时,先检查装置的气密性后装药品,故错误;
B、 加热高锰酸钾制氧气,停止加热时,先把导管移出水面后熄灭酒精灯,防止水倒吸炸裂试管,B错误;
C、排水法收集满氧气后,应先盖上玻璃片再取出集气瓶正放在桌面上,故错误;
D、加热试管先预热再对准有药品的部位集中加热,防止局部受热炸裂试管,故正确。
故选:D
4.【新考向】(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)实验室制取气体时,下列操作合理的是
A.用装置①制取O2时,应先装药品,然后再检查装置①的气密性
B.用装置④收集CO2时,在f处放置燃着的木条可检查CO2是否集满
C.用高锰酸钾制取并测定O2的体积时,装置的连接顺序为b-h-g-i
D.用装置②、③、④制取并收集干燥的CO2
【答案】C
【详解】A、用装置①制取O2时,应先检查装置①的气密性,然后装药品,防止装置漏气造成药品浪费,A选项错误;
B、CO2密度大于空气,用装置④收集CO2时,CO2应从长管(f端)通入,空气从短管(e端)排出,在e处放置燃着的木条可检查CO2是否集满,B选项错误;
C、用高锰酸钾制取并测定的体积时,该反应为固体加热型,发生装置应选用②;氧气不易溶于水,密度比水小,利用装置⑤收集氧气时,氧气从h端进入,水从g端排出,排出水的体积即为产生氧气的体积,所以用高锰酸钾制取并测定O2的体积时,装置的连接顺序为b-h-g-i,C选项正确;
D、实验室通常利用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取CO2,属于固液常温型反应,选用的发生装置是①,②是固体加热型发生装置,不能用②制取CO2,D选项错误。
故选:C。
5.【新情境】(2024·山西吕梁·三模)化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理,下列说法正确的是
A.制氧剂可能是高锰酸钾
B.反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C.图乙用作加湿过滤仓时,b管与病人相连
D.加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率
【答案】B
【详解】A、高锰酸钾制氧气需要加热,根据图甲可知,该反应在常温下就可以进行,所以制氧剂不可能是高锰酸钾,故A错误;
B、反应仓产生氧气,相当于实验室制取氧气的发生装置,故B正确;
C、氧气密度比水小,则氧气应从b导管进入,a导管导出,所以与病人相连的是a管,故C错误;
D、水不能加快氧气生成的速率,但可根据加湿过滤仓水中气泡的多少,观察氧气的输出速率,故D错误。
故选B。
6.(23-24九年级上·福建泉州·期末)某同学在实验室制取二氧化碳时进行了如下操作,其中错误的是
A. 连接仪器 B. 检查气密性
C. 收集气体 D. 验满气体
【答案】A
【详解】A、在连接试管和橡皮塞时,先把试管口用水润湿,然后稍稍用力即可把橡皮塞插入试管内,图示易把试管压破,故A错误;
B、检查装置的气密性时,先将导管放入水中然后用手握住试管外壁,看导管口是否有气泡冒出,故B正确;
C、二氧化碳的密度大于空气,用向上排空气法收集,故C正确;
D、用燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已满,故D正确。
故选A。
7.【新考法】(24-25九年级上·四川成都·期中)化学学习小组开展学科实践活动,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠(2Na2CO3 3H2O2),它是一种白色固体,遇水会分解出H2O2,B是催化剂。下列说法不正确的是
A.甲装置是反应仓,乙装置是洗气仓
B.供氧器中的固体B一定是二氧化锰固体
C.甲中的水可以控制反应速率,乙中的水有除杂、降温的作用
D.设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
【答案】B
【分析】A是过碳酸钠(2Na2CO3 3H2O2),它是一种白色固体,遇水会分解出H2O2,二氧化锰等能加快过氧化氢分解。
【详解】A、甲装置中过碳酸钠遇水会分解出H2O2,过氧化氢释放氧气,是反应仓,乙装置是洗气仓,故说法正确;
B、供氧器中的固体B是催化剂,不一定是二氧化锰固体,还可能是氧化铁等,故说法错误;
C、甲中可以通过控制水的流量,控制反应速率,乙中的水有除杂、降温的作用,故说法正确;
D、供氧器用于实际生活,设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素,故说法正确。
故选B。
8.(2024九年级下·江苏·竞赛)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A.干燥 B.验证性质
C.监控气体流速 D.收集
【答案】D
【详解】A、浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳气体,为了使二氧化碳和浓硫酸充分接触,二氧化碳气体应该从长管通入,故A能达到目的;
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳从长管通入,可用于验证二氧化碳的性质,故B能达到目的;
C、氧气不易溶于水,进入水中会迅速溢出,所以通过产生气泡的快慢,来监控气体流速,故C能达到目的;
D、氧气不易溶于水,氧气的密度比水小,图示收集氧气时,氧气应该从短管通入,故D不能达到目的;
故选:D。
题型二 气体的检验
9.【新考法】(2024·山西晋中·三模)实验设计是培养学生证据推理能力的重要手段。下列有关CO2的实验设计中,达不到实验目的的是
A.干燥CO2 B.检验CO2
C.收集CO2 D.吸收CO2
【答案】A
【详解】A、用浓硫酸干燥气体时,需将气体通入浓硫酸中,则需要从万用瓶的长导管通入,浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳气体,为了使气体与浓硫酸充分接触,二氧化碳气体应该从长管通入,A达不到实验目的;
B、CO2能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,导致澄清石灰水变浑浊,可用澄清石灰水检验CO2,检验时,CO2需从长管通入澄清石灰水中,B能达到实验目的;
C、CO2能溶于水,用排水法收集CO2时,需要在水面添加适量植物油,CO2不溶于植物油,植物油不溶于水且密度比水小,所以植物油可以防止CO2溶于水,CO2密度小于水,水需从下方导管排出,C能达到实验目的;
D、NaOH溶液可以与CO2反应生成Na2CO3、H2O,从而吸收CO2,吸收CO2时,CO2需从长管通入NaOH溶液中,D能达到实验目的。
故选:A。
10.(2024·云南曲靖·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验空气中含有氧气 将带火星的木条伸入盛有空气的集气瓶中
B 验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序 将铁丝和铜丝分别浸入硝酸银溶液中
C 除去H2中的少量HCl和水蒸气 将混合气体先通过浓硫酸,再通过NaOH溶液
D 鉴别硝酸铵和氢氧化钠固体 取样,分别加适量的水,用手触摸容器外壁
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、将带火星的木条伸入盛有空气的集气瓶中,带火星的木条不会复燃,不能检验空气中含有氧气,故选项实验方案不能达到实验目的;
B、将铁丝和铜丝分别浸入硝酸银溶液中,铁丝和铜丝均覆盖一层银白色物质,说明了活动性Fe>Ag、Cu>Ag,无法比较铁和铜的金属活动性,故选项实验方案不能达到实验目的;
C、将混合气体先通过浓硫酸,能除去水蒸气;再通过NaOH溶液,能除去HCl,但又引入了水蒸气,故选项实验方案不能达到实验目的;
D、取样,分别加适量的水,用手触摸容器外壁,溶于水温度升高的是氢氧化钠固体,溶于水温度降低的是硝酸铵固体,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的;
故选:D。
题型三 气体的净化
11.(2024·广东广州·二模)下列除杂所选用试剂与操作方法均正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 实验操作
A CO(CO2) 足量NaOH溶液、浓硫酸 洗气、干燥
B H2(CO) 足量CuO 加热
C NaCl溶液(Na2SO4) 过量BaCl2溶液 过滤
D Fe粉(AgNO3固体) 适量稀盐酸 过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、混合气体经过足量NaOH溶液,CO与NaOH不反应,CO2与NaOH反应生成Na2CO3、H2O,除去了CO2,而气体经过溶液会带出水分,浓硫酸有吸水性且与CO不反应,可以作为干燥剂除去气体中的水分,最终得到的气体为CO,A正确;
B、H2、CO都有还原性。在加热条件下,CO与CuO反应生成Cu、CO2,H2与CuO反应生成Cu、H2O,最终得不到目标产物H2,B错误;
C、加入过量的BaCl2溶液,NaCl与BaCl2不反应,Na2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀、NaCl,过滤可以除去BaSO4沉淀,但无法除去过量的BaCl2,该过程除去了Na2SO4但引进了新的杂质BaCl2,C错误;
D、Fe与稀盐酸反应生成FeCl2、H2,AgNO3与稀盐酸反应生成AgCl沉淀、HNO3,最终无法得到目标产物Fe,D错误。
故选:A。
12.(2024·四川泸州·一模)以下是气体制备及净化装置。下列说法正确的是
A.甲装置和乙装置一样可以控制反应的发生和停止
B.乙装置中的止水夹M处于开启状态
C.丙装置可以吸收易溶于水或与水反应的气体
D.丁装置可以干燥CO气体,气体从b端进入甲
【答案】C
【详解】A、甲装置可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应的速率,乙装置可以通过M打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,甲装置不能控制反应的发生和停止,故说法错误;
B、通过图示可以看出,在乙装置中,固体药品和液体药品分离,则乙装置中的止水夹M处于关闭状态,故说法错误;
C、丙装置可以吸收易溶于水或与水反应的气体,因为丙装置中的漏斗可以防止倒吸,故说法正确;
D、浓硫酸具有吸水性,且与CO不反应,可用丁装置可以干燥CO气体,为了使CO气体与浓硫酸充分接触,气体从a端进入甲,而不是气体从b端进入甲,故说法错误。
故选C。
13.(2024·广西南宁·模拟预测)如图是实验室气体的制取、净化、干燥等常用的装置图,回答问题:
(1)写出仪器a的名称 ;
(2)小明用装置B、D组合制取氧气,反应的化学方程式为 ,集气瓶中集满氧气时观察到的现象是 ;
(3)小白在实验室利用 和稀盐酸制取二氧化碳,若要控制反应速率,应选择的发生装置为 (填字母序号,下同);他发现所用盐酸浓度偏大,因此从F、G、H中选出恰当的装置对二氧化碳气体进行干燥和净化,则装置的连接顺序为:发生装置→ →收集装置;
(4)E装置可用于气体的收集、除杂、检验和体积的测量等,用该装置能完成的实验是 。
①气体从n端通入,收集氢气
②瓶中装入氢氧化钠溶液检验某混合气体中是否含有二氧化碳
③瓶内装适量水,从m端通入氧气,给病人输送氧气,观察气流输出的速度
④瓶内装满水,在m端接量筒,氧气从n端通入,测量收集气体的体积
【答案】(1)水槽
(2) 有气泡从瓶口冒出
(3) 石灰石或大理石 C G→H
(4)①③④
【详解】(1)仪器a的名称是水槽;
(2)小明用装置B、D组合制取氧气,装置B为固液常温型发生装置,则利用装置B制取氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为;
用排水法收集氧气时,集气瓶中集满氧气时观察到的现象是有气泡从瓶口冒出;
(3)实验室利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳;
实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,则发生装置选择固液常温型发生装置,即装置B或C,若要控制反应速率,应选择的发生装置为C,是因为装置C可以通过推拉注射器来控制液体药品的滴加速率,以此达到控制反应速率的目的;
他发现所用盐酸浓度偏大,盐酸具有挥发性,会挥发出氢氧化气体,因此制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体,饱和氢氧化钠溶液能与二氧化碳、氯化氢反应,饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应、不与二氧化碳反应且不具有吸水性,浓硫酸具有吸水性且不与氯化氢、二氧化碳反应,则应选择G装置对二氧化碳气体进行净化、选择H装置对二氧化碳气体进行干燥,由于混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液中会带出水蒸气,所以净化装置应放在干燥装置前,则装置的连接顺序为:发生装置→G→H→收集装置;
(4)①用该装置收集氢气,由于氢气密度比空气小,则气体应从n端通入,正确;
②氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,无明显现象,则瓶中装入氢氧化钠溶液不能检验某混合气体中是否含有二氧化碳,错误;
③瓶内装适量水,由于氧气密度比水小,所以应从m端通入氧气,给病人输送氧气,可通过观察水中产生的气泡来判断气流输出的速度,正确;
④瓶内装满水,由于氧气密度比水小,所以氧气应从n端通入,在m端接量筒,排出水的体积即为收集到氧气的体积,正确。
故选①③④。
14.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)如图是实验室制取气体的部分装置,请回答相关问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)用高锰酸钾制氧气,选择A作发生装置,需要补充的实验用品是 ,要收集较为纯净的氧气,应选择的收集装置是 (填字母)。
(3)实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 ;若用F装置收集二氧化碳,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)某些大理石中含少量硫化物,使制得的CO2中混有H2S气体。欲获取纯净、干燥的CO2,需对发生装置中产生的气体进行除杂,实验装置如下:
查阅资料:Ⅰ.H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应。
Ⅱ.CO2中混有的HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收。
①装置甲中所盛试剂应选用 (填字母)。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水 D.CuSO4溶液
②装置丙的作用是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 棉花团 C
(3) a
(4) D 干燥气体
【详解】(1)由图可知,仪器①为长颈漏斗;
(2)用高锰酸钾制氧气,选择A作发生装置,需在试管口塞一团棉花,防止固体粉末进入导管;
氧气密度比空气略大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法,又可以采用排水法收集,若要收集收集较为纯净的氧气,应选排水法收集,故选C;
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳,故方程式为:;
二氧化碳密度比空气大,选用F装置收集,应长进短出,故气体从a进入;
(4)①装置甲的作用是吸收气体中的硫化氢气体。选用试剂应为能与硫化氢反应,但不与二氧化碳反应的物质。
A、浓硫酸不与硫化氢气体反应,不能用于吸收硫化氢气体,选项错误;
B、氢氧化钠溶液会吸收二氧化碳,不能用于吸收二氧化碳中的硫化氢气体,选项错误;
C、石灰水会吸收二氧化碳,不能用于吸收二氧化碳中的硫化氢气体,选项错误;
D、硫酸铜溶液能吸收硫化氢气体且不与二氧化碳反应,能用于吸收二氧化碳中的硫化氢气体,选项正确;
故选D;
装置丙中试剂为浓硫酸,目的是吸收二氧化碳气体中的水蒸气,起到干燥气体的作用。
15.(2024·山东济宁·一模)如下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器装置,化学小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求,回答下列问题:
(1)装置B中负责滴加液体的仪器名称是 。
(2)在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl气体的二氧化碳气体,所选装置的连接顺序为 (从左到右填写装置序号字母),其中除去HCl气体的化学反应方程式为 。
(3)化学小组的同学用一氧化碳气体(含少量水蒸气),测定某氧化铁样品(杂质为铁粉)中的质量分数,设计了实验方案,所选仪器按“CO(含少量水蒸气)”的顺序连接(、为氢氧化钠溶液洗气瓶),检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)
①该装置中,洗气瓶C的作用为 。
②进行实验时,检查完装置的气密性,在仪器A硬质玻璃管中放入该氧化铁样品后,进行以下操作,其中应该先进行的是 (填选项序号之一)。
a.用酒精灯加热 b.通入—氧化碳气体(含少量水蒸气)
③反应充分进行后冷却,测得此时洗气瓶C增重,洗气瓶增重,则该氧化铁样品中的质量分数为 。
④实验中可在装置A中观察到的实验现象是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2) BECF NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(3) 除去一氧化碳气体中少量水蒸气 b 80% 红棕色粉末变黑
【详解】(1)装置B中负责滴加液体的仪器分液漏斗,故填:分液漏斗;
(2)实验室制取二氧化碳的反应为固液常温反应,发生装置选B,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,收集装置选F,又由于氯化氢气体能和饱和碳酸氢钠溶液反应,且浓硫酸能干燥二氧化碳,先除杂后干燥,且应长进端出,则仪器的连接顺序为:BECF;
除去HCl气体用饱和碳酸氢钠溶液,氯化氢和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(3)该装置中,洗气瓶C中装浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,所以洗气瓶C的作用是:除去一氧化碳气体中少量水蒸气;
一氧化碳为可燃性气体,不纯时加热会发生爆炸,则实验前应先通一段时间一氧化碳,除去装置中的空气后,再开始加热,故选:b;
氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,则洗气瓶D1增重的质量即为生成的二氧化碳的质量,设样品中氧化铁的质量为x,则
x10g
则12.5g该氧化铁样品中Fe2O3的质量分数为,故填:80%;
实验中装置A中红棕色的氧化铁被还原为黑色的铁,所以观察到的实验现象是:红棕色粉末变黑。
1.规范操作是实验成功的关键因素。下列实验操作正确的是
A.氧气的验满 B.酒精灯的使用
C.液体的量取 D.浓硫酸的稀释
【答案】D
【详解】A、氧气密度比空气大,用该装置收集氧气,气体应长进短出,氧气应从右侧进入,空气从左侧排出,验满时,将带火星的小木条放在左侧导管口,若复燃,则集满,选项错误;
B、使用酒精灯时应将灯帽正放在实验台上,选项错误;
C、量取液体读数时视线与凹液面最低处保持水平,俯视读数偏大,选项错误;
D、稀释浓硫酸应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒搅拌,以使热量及时地扩散,防止液滴飞溅,选项正确;
故选D。
2.利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
(1)塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
(2)用稀盐酸与大理石制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。
(3)检查装置A的气密性,方法是 。
(4)用装置B检验二氧化碳,应盛放的药品是 。
(5)用装置C收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质有 。
(6)反应结束后,装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验,补全下表。
步骤 现象 结论
液体中含有盐酸
【答案】(1)集气瓶
(2)
(3)连接仪器装置,关闭K1,向A装置左侧塑料瓶中加水,当左侧液面高于右侧时停止加水,能形成稳定的液面差(合理即可)
(4)澄清石灰水
(5)密度比空气大,不燃烧,也不支持燃烧
(6) 取少量A中剩余液体于试管中,滴加2~3滴紫色石蕊溶液,观察现象 溶液变为红色
【详解】(1)据图可知,C是收集装置,所以塑料瓶①相当于实验室中的集气瓶;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)检查装置A的气密性,首先要形成密闭装置,再利用压强原理进行检验。具体方法为:连接仪器装置,关闭K1,向A装置左侧塑料瓶中加水,当左侧液面高于右侧时停止加水,能形成稳定的液面差;
(4)检验二氧化碳一般用澄清的石灰水,发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水;
(5)装置C是向上排空气法收集二氧化碳,燃着的木条会熄灭,所以体现出二氧化碳不燃烧不支持燃烧,密度比空气大的性质;
(6)稀盐酸显酸性,氯化钙显中性,可用紫色石蕊溶液进行验证。具体方案为:取少量A中剩余液体于试管中,滴加2~3滴紫色石蕊溶液,观察现象,溶液变红,证明含有盐酸。
3.(2024·四川德阳·中考真题)化学科学的本质是实验探究。如图1为实验室制取气体的常用装置,图2为某同学在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。
I.根据图1回答下列问题:
(1)写出装置A中任意一种仪器的名称: 。
(2)实验室制取CO2的装置可选择 (填标号)来组装,发生装置中反应的化学方程式为 。
II.根据图2回答下列问题:
(3)若试剂甲为MnO2,根据所学知识选择试剂乙,反应仓中产生O2的化学反应原理是 (用化学方程式表达)。
(4)加湿过滤仓中H2O的作用有 (填标号)。
a.吸收杂质提纯O2
b.观察O2产生的速率
c.加快O2的生成
d.保证供给O2的湿度需求
(5)调节供氧流速可以 (填具体操作)。
【答案】(1)铁架台/酒精灯/导气管/试管
(2) BD CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)2H2O22H2O+O2↑
(4)abd
(5)向下推动注射器的快慢
【详解】(1)由图可知,装置A的仪器有铁架台、酒精灯、导气管和试管,故填:铁架台或酒精灯或导气管或试管;
(2)实验室制取CO2属于固液常温型,选择的发生装置为B,二氧化碳的密度空气大,能溶于水,只能采用向上排空气法收集,选择的收集装置为D;实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,即石灰石或大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故填:BD;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)若试剂甲为MnO2,反应仓是在固液常温条件下制取氧气,即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↑,故填:2H2O22H2O+O2↑;
(4)a.加湿过滤仓中的H2O能溶解一些可能存在的杂质气体,可以提纯O2,故选项符合题意;
b.可通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率,故选项符合题意;
c.加湿过滤仓中的H2O不能加快生成氧气的速率,故选项不符合题意;
d.加湿过滤仓有保证供给O2的湿度需求的作用,故选项符合题意;
故选abd;
(5)可以通过向下推动注射器的快慢,控制液体滴加速率,来调节供氧流速,故填:向下推动注射器的快慢。
4.如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)标号a的仪器名称是 。
(2)选用A、D装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)在加热的条件下,铜与浓硫酸可反应生成SO2。SO2是一种密度比空气大的有毒气体,其部分化学性质与CO2相似。若要制取SO2,可选择发生装置 (填字母代号)。若用G装置收集SO2,气体应从 端(填“m”或“n”)进入。制取SO2过程中,为防止污染环境,还应选择 (填字母代号)装置进行尾气处理。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3) C m E
【详解】(1)由图可知,标号a的仪器名称是长颈漏斗。
(2)A装置是固体加热型发生装置,试管口有一团棉花,D装置是用排水法收集气体,则A、D装置适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(3)在加热的条件下,铜与浓硫酸可反应生成SO2,若要制取SO2,需要固液加热型发生装置,则可选择发生装置是C。SO2是一种密度比空气大的有毒气体,若用G装置收集SO2,气体应从m进入。SO2部分化学性质与CO2相似,则SO2也能和氢氧化钠反应,所以制取SO2过程中,为防止污染环境,还应选择装有氢氧化钠溶液的E装置进行尾气处理。
5.特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?在老师的指导下,同学们开展了下列活动。
【界定任务】
(1)小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据 确定发生装置,根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。
【建构模型】
老师提供了以下实验装置,同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
(2)仪器a的名称: ;仪器b的名称: 。
(3)加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是 (填字母序号),用过氧化氢制取氧气的化学方程式为 。
【模仿改造】
化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠()加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气 溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据 来判断产生氧气的速率。
(5)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法: 。
(6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因有 。
(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是 。
A.原料是否价廉易得
B.所制气体的性质
C.反应速率是否适中
D.制得气体是否纯净
E.实验条件是否易于控制
F.是否安全、环保
【评价反思】
展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。
【答案】(1)反应物状态和反应条件
(2) 锥形瓶 水槽
(3) AC或AE
(4) 不易 产生气泡的快慢
(5)将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则说明为氧气
(6)更利于气体排出,有利于提纯氧气
(7)B、D
【详解】(1)根据反应物状态和反应条件来确定发生装置;根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置;
(2)仪器a的名称为锥形瓶;仪器b的名称为水槽;
(3)加热高锰酸钾制取氧气,该反应为固体加热型,发生装置可选择A,氧气密度比空气略大,氧气不易溶于水,收集装置可选择C向上排空气法或E排水法,故应选择的制取装置是AC或AE;
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,化学方程式为:;
(4)加湿过滤仓不仅可以过滤杂质,利用氧气不易溶于水的性质,使氧气变得湿润;而且根据产生气泡的快慢来判断产生氧气的速率;
(5)氧气具有助燃性,则验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法为:将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则说明为氧气;
(6)制氧机内部气流采用高压进低压出(即产生的气体在高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓)的方式,可能的原因为有利于气体排出,更有利于提纯氧气;
(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,需要考虑的因素有原料是否价廉易得、反应速率是否适中、实验条件是否易于控制、是否安全、环保,不需要考虑所制气体的性质和制得气体是否纯净,故选:BD。
1.(2024·山东日照·中考真题)下列图示的实验操作正确的是
A.加入固体粉末 B.取用固体
C.收集氢气 D.加热试管里的液体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、取固体粉末时,瓶塞应倒放在桌面上,故A错误;
B、取NaOH固体时,把试管横放,用纸槽将粉末状固体药品放到试管底部,避免粉末沾到试管内壁,再把试管慢慢地竖起,故B正确;
C、氢气的密度比空气小,应采用向下排空气法进行收集,导管应靠近试管底部,故C错误;
D、给试管中的液体加热时,液体不能超过试管容积的,且试管夹应夹在距管口处,同时使用酒精灯火焰的外焰部分加热,试管口向上倾斜,与桌面约成45°,故D错误。
故选B。
2.(2024·黑龙江·中考真题)化学实验要严格按照实验步骤操作,下列实验操作先后顺序错误的是
A.一氧化碳还原氧化铜实验,先加热氧化铜,再通入一氧化碳
B.检查装置气密性,先将导管放入水中,再用手紧握容器外壁
C.用排水法收集气体结束时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
D.实验室制取氢气,先将锌粒加入锥形瓶中,再滴加稀硫酸
【答案】A
【详解】A、一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故一氧化碳还原氧化铜实验,应先通入一氧化碳,将装置内空气排尽,然后加热氧化铜,防止发生爆炸,符合题意;
B、检查装置的气密性:先将导管置于水中,再用手紧握容器外壁,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,不符合题意;
C、用排水法收集气体结束时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管,不符合题意;
D、制取气体加入反应物时,先加固体,再加入液体,故实验室制取氢气,先将锌粒加入锥形瓶中,再滴加稀硫酸,不符合题意。
故选A。
3.(2023·四川攀枝花·中考真题)正确的实验操作是进行科学探究的先决条件。下列图示实验操作正确的是
A.收集氢气 B.检查气密性
C.移走蒸发皿 D.倾倒稀硫酸
【答案】B
【详解】A、氢气难溶于水,密度比水小,图中装置是排水法,用排水法收集氢气时,气体应从短管进入,水从长管排出,图中所示操作错误;
B、先从长颈漏斗中注入水,当水浸没其下端管口时,用弹簧夹夹住导气管上连接的胶皮管,然后再加入少量的水,若停止加水后,长颈漏斗中的液面高度不变,说明此装置气密性良好,图中所示操作正确;
C、正在加热的蒸发皿温度较高,为防止烫伤手,不能用手直接拿热的蒸发皿,应用坩埚钳夹取,图中所示操作错误;
D、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨试管口,图中瓶口没有紧挨试管口,图中所示操作错误。
故选:B。
4.(2024·福建·中考真题)实验室用于高锰酸钾制取氧气的下列装置或操作中,错误的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解制取氧气,属于固固加热制气体,试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流,造成试管炸裂,且试管口要塞一团棉花,防止加热时粉末状物质进入导管,故A正确,不符合题意;
B、氧气不易溶于水,故可用排水法来收集,故B正确,不符合题意;
C、氧气密度比空气略大,可选择向上排空气法收集,故C正确,不符合题意;
D、氧气密度比空气略大,可选择向上排空气法收集,故D错误,符合题意;
故选:D。
5.(2024·广东·中考真题)实验室制取O2,下列操作、药品和装置选择不合理的是
A.选择药品 B.检查气密性
C.发生装置 D.收集装置
【答案】C
【详解】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气,故A正确;
B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查,用手捂住试管,导管口放水中,如果导管口有气泡生成,松手后,导管内形成一段水柱,说明气密性良好,故B正确;
C.加热固体制取氧气时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,使试管炸裂,故C错误;
D.氧气密度比空气大,可以用向上排空气法,多功能瓶收集氧气时,氧气应从长管通入,空气由短管排出,故D正确;
故选C。
6.(2024·四川眉山·中考真题)制取气体是初中化学实验的重要内容。
(1)仪器M的名称是 。
(2)实验室用A装置制备氧气,在装入药品前应先 ;其反应的化学方程式为 。
(3)实验室制备二氧化碳的发生装置为 (填装置标号)。
(4)某气体只能用D装置收集,则该气体可能具有的性质为______(填标号)。
A.能与水反应 B.能与空气反应 C.密度与空气接近
【答案】(1)集气瓶
(2) 检查装置的气密性 2KClO32KCl+3O2↑
(3)B
(4)A
【详解】(1)仪器M是集气瓶;
(2)实验室用A装置制备氧气,在装入药品前应先检查装置的气密性,试管口没有棉花,应用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气,氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:;
(3)实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳,反应物为固体和液体,不需要加热,选择B为发生装置;
(4)某气体只能用D装置收集,说明该气体的密度小于空气,不能与空气反应,能溶于水,可能与水反应,故选A。
7.(2024·西藏·中考真题)查阅资料:过氧化钠为淡黄色固体,常在呼吸面具和潜水艇中作生氧剂,反应原理如下:
① ②
请结合图回答问题。
(1)在实验室条件下,用过氧化钠制取氧气选B作发生装置,则反应原理是 (填“①”或“②”)。该发生装置还可以用来制取其他气体,请写出制取其中一种气体的化学方程式: 。
(2)能用C装置收集的气体具有的性质是 。
(3)在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气,氨气极易溶于水、密度比空气小。制取氨气的发生装置和收集装置是 (填装置序号)。
【答案】(1) ②
(2)密度比空气大且不与空气中的成分反应
(3)AD
【详解】(1)装置B适合反应为固液常温型的反应类型,反应原理为②;
二氧化碳 可以通过大理石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制备,化学方程式为:。
(2)装置C为向上排空气法收集气体,需要气体的应具有的性质是密度比空气大且不与空气中的成分反应。 (3)在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气,为固固加热型,发生装置选用A,氨气极易溶于水,不能用排水法进行收集,密度比空气小,可用向下排空气法,装置D进行收集。制取氨气的发生装置和收集装置是AD。
8.(2024·内蒙古通辽·中考真题)化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列实验装置图回答问题。
实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气。氢气是密度比空气小,难溶于水的可燃气体。
(1)实验室制取一瓶干燥的氢气,应选择的发生装置是 ( 从“A~E” 中选择,填字母序号, 下同),收集装置是 。
(2)若用装置F 干燥氢气,应从导管口 (填“m” 或 “n”) 通入气体。
(3)新型材料纳米铁粉用途广泛,它比普通铁粉更容易与氧气反应,其制备的主要流程如下图所示。
FeCl2和H2 → 高温反应器→氯化氢和纳米铁粉
向高温反应器中通入氢气前,需通入氮气排净空气的原因是 (写出一条即可)。
【答案】(1) A C
(2)n
(3)防止氢气不纯,发生爆炸
【详解】(1)锌和硫酸的反应为固液常温反应,发生装置选A;
排空气法收集的氢气较干燥,且氢气密度比空气小,收集装置选C。
(2)若想收集干燥的氢气,则F为浓硫酸,将氢气直接通入浓硫酸中,可干燥氢气,则将氢气从n口通入。
(3)氢气具有可燃性,不纯会发生爆炸,则向高温反应器中通入氢气前,需通入氮气排净空气。
9.(2024·新疆·中考真题)如图所示A-E为实验室常见的气体发生和收集装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,反应的基本类型是 。采用排水法收集氧气,停止加热时,应该 ,以防止水槽中的水倒吸,使试管炸裂。
(3)实验室制取二氧化碳的发生和收集装置组合为 (填字母)。为验证二氧化碳的性质,将产生的气体由导管口 (填“a”或“b”)通入到装置F中,观察到试管中的紫色石蕊试液变为红色,是因为二氧化碳与水反应生成了 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 分解反应 先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯
(3) BC a 碳酸/H2CO3
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称:锥形瓶;
(2)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:;
该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
采用排水法收集氧气,停止加热时,应该先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒吸,使试管炸裂;
(3)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,属于固液不加热反应,发生装置可选B,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C,故填:BC;
为验证二氧化碳的性质,将产生的气体由导管口a通入到装置F中,这样反应比较充分,现象比较明显;
试管中的紫色石蕊试液变为红色,是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸显酸性。
10.(2024·江苏宿迁·中考真题)化学实践小组利用以下装置完成部分气体的相关实验,请你参与。
(1)实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是 。其发生装置可选用装置A或B,与装置B相比,装置A具有的优点是 。
(2)若选用装置B和C制取并收集氧气,证明氧气已收集满的操作和现象是 。
(3)常温常压下,氨气是一种无色、有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是 。
(4)二氧化碳和氨气在一定条件下可以合成尿素[化学式为],同时生成水。该反应的化学方程式是 。
【答案】(1) 可以控制反应的发生与停止
(2)将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明已收集满氧气
(3)防止氨气溶于水
(4)
【详解】(1)石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为:;
该反应为固液常温型,其发生装置可选用装置A或B,与装置B相比,装置A中,当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体进入试管,使试管内液面上升到多孔隔板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在试管上半部分聚积,使试管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到多孔隔板以下,使反应物相互分离,反应停止,故装置A具有的优点是可以控制反应的发生与停止;
(2)若选用装置B和C制取并收集氧气,氧气密度比空气略大,氧气应该从b端通入,氧气具有助燃性,证明氧气已收集满的操作和现象是:将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明氧气已经收集满;
(3)由于氨气极易溶于水,若选用装置D测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是防止氨气溶于水;
(4)二氧化碳和氨气在一定条件下可以合成尿素[化学式为CO(NH2)2],同时生成水,该反应的化学方程式是:。
11.(2024·甘肃临夏·中考真题)化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠可以作为化学制氧剂是因为 。
(2)写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式: ,若用C装置收集氧气,气体从 (选填“a”或“b”)端进入。
(3)实验室用A装置制取干燥而纯净的CO2,应选择的药品是 (填药品名称),装置连接的顺序为A→ → →C(填字母序号)。
(4)过碳酸钠溶于水会分解生成碳酸钠和过氧化氢,是很好的固体氧释放剂。学习小组同学设计对比实验探究过碳酸钠的制氧原理(如下图),实验中观察到:①中迅速产生大量气泡:②中缓慢产生少量气泡。验证①中产生的气体的方法是 ,小夏认为对比实验即可证明二氧化锰起催化作用,同学们对小夏的结论提出疑问,理由是 。
【答案】(1)含有氧元素
(2) a
(3) 大理石和稀盐酸 E D
(4) 用带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,说明管内气体是氧气 未验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后是否改变
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变。通过化学方法制取氧气,反应物必须含有氧元素,所以高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠(2Na2CO3 3H2O)可以作为化学制氧剂是因为含有氧元素。
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为:。
氧气密度大于空气,可采用向上排空气法收集氧气。使用C装置收集氧气时,气体应从a端进入。
(3)实验室通常使用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取CO2。
由于稀盐酸含有水分,且有挥发性,所以产生的CO2气体中通常混有HCl气体、水蒸气,要得到干燥而纯净的CO2,必须除去HCl气体和水蒸气。除去HCl气体可用饱和NaHCO3溶液,NaHCO3与HCl反应生成NaCl、CO2、H2O,从而除去HCl,浓硫酸有吸水性,且与CO2不反应,可除去水蒸气。气体通过溶液通常会带出水分,所以先除去HCl气体再除去水蒸气,装置连接顺序是为A→E→D→C。
(4)实验目的是探究过碳酸钠的制氧原理,所以试管中产生的气体是氧气,验证氧气的方法是:用带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,说明管内气体是氧气。
催化剂能改变反应速率,且自身的质量和化学性质在反应前后保持不变。实验中试管①中迅速产生大量气泡,试管②中缓慢产生少量气泡,说明二氧化锰能加快反应速率,但该实验未验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后是否改变,所以无法证明二氧化锰起催化作用。故填:未验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后是否改变。
12.(2023·四川广元·中考真题)如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)标号①的仪器名称:① 。
(2)选用装置A、D制取O2,化学方程式为 。
(3)选择发生装置B和收集装置 可用于制取CO2,若将发生装置B改为F,其优点是 ,为了得到纯净、干燥的CO2,除杂装置(如图)的导管按气流方向连接顺序是 。
【答案】(1)试管
(2)
(3) C 可随时控制反应的发生与停止 cdab
【详解】(1)①为试管;
(2)选用装置A、D制取O2,A装置为固体加热型,且试管口没有棉花,即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为:;
(3)二氧化碳能溶于水且能与水反应,不能用排水法收集,二氧化碳密度比空气大,可选择向上排空气法收集,故选择发生装置B和收集装置C,可用于制取CO2,若将发生装置B改为F,F中,当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体进入U形管,使U形管内液面上升到有孔隔板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在U形管上半部分聚积,使内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到有孔隔板以下,使反应物相互分离,反应停止,故其优点是可随时控制反应的发生与停止,实验室利用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,实验室制取的二氧化碳气体中可能混有HCl和水蒸气,除去混合气体中的HCl需要使用饱和碳酸氢钠溶液,除去水蒸气可以使用浓硫酸,净化过程中需要先除去HCl再除去水蒸气,应该“长进短出”,故为了得到纯净、干燥的CO2,除杂装置(如图)的导管按气流方向连接顺序是cdab。    
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