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专题17 常见气体的制取、净化与检验
考点01 氧气、二氧化碳及氢气的制取
考点02 气体制取装置的选择
考点03 气体的净化、收集与检验
考点1 氧气、二氧化碳及氢气的制取
1．（2024广东，9）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
【解析】实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气，故A正确；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；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；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。
2．（2024广东，18）【基础实验和跨学科实践】
（1）CO2的制取及性质
i．制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置，需用到题18－1图中的仪器有 ① （填字母）。
ii．性质实验
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时，现象为 ② CO2能与石灰水反应
X为 ③ 时，现象为 ④ CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭 ⑤ ；CO2不燃烧，也不支持燃烧
（2）低碳行动方案
同学们展示如题18－2图所示的方案，并交流讨论、完善方案。
i．完善方案中的内容（各补写一条）：a． ⑥ ；b． ⑦ ；c． ⑧ 。
ii．CO2物理利用 ⑨ （填“能”或“不能”）从总量上减少CO2。
iii．植树造林，利用绿色植物的 ⑩ 作用吸收CO2。
【答案】
（1）① ade ② 澄清石灰水变浑浊 ③ 紫色石蕊溶液 ④ 溶液变红色 ⑤ CO2密度比空气大
（2）⑥ 减少一次性餐具的使用 ⑦ 人工降雨 ⑧ 乙醇 ⑨ 不能 ⑩ 光合
【解析】
（1）i．组装便于添加稀盐酸的发生装置，应该选择长颈漏斗e，制取二氧化碳的反应物为固液常温型，可以选择锥形瓶d，长颈漏斗需要橡胶塞，故选择双孔橡胶塞a，则需要的仪器有：ade；
ii．若X为澄清石灰水，澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙沉淀和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊。二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，可以用紫色石蕊溶液检验，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，故填：紫色石蕊溶液；溶液变红色。将二氧化碳倒入烧杯中，观察到低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭，说明了二氧化碳密度比空气大；二氧化碳不燃烧、不支持燃烧；
（2）i．a中低碳生活，是指减少碳的排放，低能量、低消耗、低开支的生活方式有很多：如光盘行动、减纸减塑、衣物回收利用、减少一次性餐具的使用、低碳出行等。b中二氧化碳的物理利用，不产生新物质的用途，包括有：冷藏保鲜、人工降雨、灭火等。C中二氧化碳化学利用，产生新的物质的用途，包括有：转化成甲醇、乙醇；
ii．根据图中“CO2物理利用”，可以知道利用二氧化碳冷藏保鲜、人工降雨，不能从总量上减少CO2；
iii．植树造林，绿色植物可以进行光合作用，二氧化碳和水在叶绿体中，在光照的条件下，反应生成有机物，并释放氧气，故是利用植物的光合作用吸收二氧化碳。
3．（2024广州，19）学习小组开展跨学科实践活动，设计装置利用H2和O2模拟工业制备H2O2，再制备供氧剂CaO2用于水产养殖。
I．H2和O2的实验室制取
（1）仪器a的名称是________。
（2）实验室利用锌粒和稀硫酸反应制取并收集H2，需选用的装置分别是________（填标号）。利用装置C干燥H2，可加入的试剂是________（填名称）。
（3）利用KClO3分解制取O2，反应的化学方程式为________。
Ⅱ．设计装置模拟工业制备H2O2。反应过程分两步进行，流程和部分装置如下：
注：R为液态有机物
（4）关闭K2，打开K1，利用上述装置进行反应①。加热前需先通一段时间H2，以排尽装置内的空气，原因是________。检验装置内空气已排尽的操作和现象是________。
III．制备供氧剂用于水产养殖
查阅资料后动手实践：往CaCl2溶液中通入足量NH3后加入H2O2溶液，保持0－5℃充分反应，过滤、水洗并烘干后得到CaO2。
（5）原理分析：补充完整制备CaO2的化学方程式CaCl2 + 2 NH3 + H2O2 = CaO2↓ + 2________。
（6）供氧剂使用：水产养殖中，CaO2与水缓慢反应释放出O2为鱼类供氧，反应的另一产物属于微溶于水的碱，该产物的化学式为________。
【答案】
（1）长颈漏斗
（2）AE 浓硫酸
（3）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
（4）氢气不纯时会发生爆炸 将燃着的酒精灯靠近b口，若发出的声音很小，则说明空气已排尽
（5）NH4Cl
（6）2 CaO2 + 2 H2O = 2 Ca(OH)2 + O2↑
【解析】
（1）由图可知，仪器a为长颈漏斗。
（2）锌和硫酸的反应为固体和液体在常温下的反应，发生装置选A，氢气密度比空气小，则收集装置选E向下排空气法；
浓硫酸具有吸水性，可干燥氢气，则C中盛放浓硫酸。
（3）氯酸钾在加热条件下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO3 2 KCl + 3 O2↑。
（4）氢气为可燃性气体，不纯时加热会发生爆炸，则加热前要先通一段时间氢气；
若空气已排尽，则点燃氢气时发出的声音较小，则可将燃着的酒精灯靠近b口，若发出的声音很小，则说明空气已排尽。
（5）反应前后原子的种类和个数不变，等号左边有一个钙原子、2个氯原子、2个氮原子、8个氢原子和2个氧原子，等号右边有1个钙原子和2个氧原子，则还少2个氯原子、2个氮原子、8个氢原子，故应补充NH4Cl。
（6）根据反应前后元素种类不变，可知CaO2和水反应生成氧气和氢氧化钙，反应的化学方程式为2 CaO2 + 2 H2O = 2 Ca(OH)2 + O2↑。
4．（2024广东深圳，13）思考乐俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验：
（1）实验室制取CO2的方程式：__________。
（2）制取二氧化碳的发生和收集装置为________（填序号）。
（3）干燥CO2气体，从E中的_____口通入。
（4）模拟海洋生态系统
① 绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和_______作用参与碳循环；
② 俊宇向生态箱中通入CO2，一段时间后烧杯中出现现象为____________；
③ 测得生态箱内pH值下降，原因是___________。
④ 请你列举一条具体措施减少大气中CO2排放量，结合生活实际：_________。
【答案】
（1）CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（2）BC
（3）a
（4）① 光合 ② 澄清石灰水变浑浊 ③ CO2与水反应生成碳酸 ④ 绿色出行
【解析】
（1）实验室常用大理石和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳，大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（2）实验室常用大理石和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳，选用固液常温型发生装置，故选B，二氧化碳的密度大于空气，能溶于水且能与水反应，故选用向上排空气法收集，故选C，故填BC；
（3）使用E装置干燥二氧化碳气体，要使二氧化碳气体与浓硫酸充分接触，故从a口通入；
（4）①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和光合作用参与碳循环；
②澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀与水，俊宇向生态箱中通入CO2，一段时间后烧杯中出现现象为澄清石灰水变浑浊；
③测得生态箱内pH值下降，原因是二氧化碳与水反应生成碳酸；
④汽车尾气中含有二氧化碳，减少汽车的使用，绿色出行可以减少大气中二氧化碳的排放（合理即可）。
5．（2023广东，18）【基础实验与学科实践】回答下列问题。
（1）实验室制取O2及性质检验
i．题18－1图中仪器a的名称是 ① 。
ii．用高锰酸钾制取O2，应选择题18－1图中的发生装置 ② （填字母）。化学方程式为 ③ 。
iii．收集一瓶O2并进行性质检验。
操作 现象 结论
硫燃烧时， ④ （填字母），生成刺激性气味的气体 a．产生大量白烟 b．生成黑色固体 c．发出蓝紫色火焰 O2具有氧化性
集气瓶中NaOH 溶液的作用是 ⑤ 。
（2）制作氧自救呼吸器
查阅资料，超氧化钾（KO2）为黄色固体，分别与CO2、 H2O反应生成O2和白色固体、产氧效率高，适合作生氧剂。
①原理分析：4 KO2 + 2 CO2 = 2 K2CO3 + 3 O2、4 KO2 + 2 H2O = 4 X + 3 O2↑ 则X的化学式为__________。
②动手实践：设计并制作氧自救呼吸器，如题18－2图所示，使用一段时间后，观察到生氧剂由______（填颜色变化），则基本失效。
【答案】
（1）i．锥形瓶 ii．A 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
iii．c 吸收二氧化硫，防止污染空气
（2）①KOH ②黄色变为白色
【解析】（1）i．上图中仪器a的名称是锥形瓶；
ii．用高锰酸钾制取O2，属于固体加热反应，发生装置可选A；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2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
iii．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，选c；
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，集气瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气；
（2）①根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含K、O、H的个数分别是4、10、4，生成物中含K、O、H的个数分别是0、6、0，故生成物中还应含4个K、4个H、4个O，X的化学式为KOH；
②超氧化钾（KO2）为黄色固体，分别与CO2、 H2O反应生成O2和白色固体，故观察到生氧剂由黄色变为白色，则基本失效。
6．（2023深圳市一模，13）实验室里现有石灰石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、棉花，以及下列仪器：
（1）写出仪器⑧的名称：___________。
（2）利用上述仪器和药品可以制取CO2，药品是___________和___________，组装一套发生和收集装置，你选择的仪器是___________（填序号），该反应的化学方程式为___________。
（3）若利用上述药品制取O2，除上述仪器外，还需再补充的一种玻璃仪器是___________（填名称）。
（4）医用O2极其干燥时会引起患者呼吸道不适。通过如图所示的湿化瓶装置，可使干燥的O2湿化。使用时，O2应从___________（填“a”或“b”）口通入。
【答案】
（1）长颈漏斗
（2）石灰石 稀盐酸 ①②⑦⑧ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（3）试管
（4）a
【解析】
（1）由图可知，仪器⑧的名称为长颈漏斗；
（2）实验室通常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，不选择石灰石和稀硫酸，是因为石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石的表面，阻碍反应的进一步进行；
该反应属于固液不加热反应，发生装置可选②⑦⑧，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选①，故填：①②⑦⑧；
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，该反应的化学方程式为CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（3）根据所给药品，应选择高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，故还缺少反应容器试管；
（4）使用时，O2应从a口通入，这样可使氧气与水充分接触，达到湿润的目的。
7．（2023深圳福田区一模，13）如图是实验室提供的制备氧气和二氧化碳所需的仪器与药品。请回答：
（1）图1中编号仪器⑥的仪器名称是________。
（2）制取和收集二氧化碳应选用仪器组合是________（从图1中选填编号），选用的药品是________（从图3中选填编号），反应的化学方程式为________。
（3）选取图3中的药品制取氧气发生反应的化学方程式为________。
（4）用图2的装置收集氧气，应该从________管（填“m”或“n”）通入氧气。
【答案】
（1）铁架台
（2） ①②⑦⑧或 ①②④⑥⑧ 乙、丙 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（4）m
【解析】
（1）由图可知，仪器⑥的名称是铁架台；
（2）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②⑦⑧或②④⑥⑧，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选①，故填：①②⑦⑧或 ①②④⑥⑧；
制取二氧化碳，应选择的药品是石灰石和稀盐酸，不选择稀硫酸，是因为石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石的表面阻碍反应的进一步进行，故填：乙、丙；
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，该反应的化学方程式为CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（3）根据所给药品，应选择高锰酸钾制取氧气，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2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（4）用图2的装置收集氧气，氧气的密度比空气大，应该从m端通入。
8．（2024辽宁省卷，11）实验是学习化学的重要途径。
I．氧气的实验室制取与性质
（1）反应原理：用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________。
（2）注意事项：用装置A和装置B制取氧气，为确保装置不漏气，应先检查装置的________；集满氧气后，为防止水倒吸，应先________（填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”）。
（3）气体收集：用装置C收集氧气，是利用了氧气的密度比空气________的性质；检验氧气集满的操作为________。
（4）性质验证：将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭，木炭燃烧变旺，说明氧气具有的化学性质为________。
（5）Ⅱ．常见金属的物理性质和化学性质
示意图 实验操作 实验现象 解释与结论
接通电路 小灯泡发光 铜具有________性
加热铜片一端1～2秒后，停止加热，立即用手触摸铜片另一端 有热感 铜具有________性
向试管中加入铁片和稀盐酸 铁片表面产生________ 铁与稀盐酸反应
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液 铁片表面有红色固体析出 铁的金属活动性比铜________（填“强”或“弱”）反应的化学方程式为________
【答案】
（1）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（2）气密性 将导管移出水面
（3）大 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满
（4）助燃性
（5） 导电 导热 气泡 强 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
【解析】
（1）用高锰酸钾制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（2）用装置A和装置B制取氧气，为确保装置不漏气，应先检查装置的气密性；集满氧气后，为防止水倒吸，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯；
（3）用装置C收集氧气，是利用了氧气的密度比空气大的性质；检验氧气集满的操作：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满；
（4）将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭，木炭燃烧变旺，说明氧气具有的化学性质为助燃性；
（5）接通电路，观察到小灯泡发光，说明铜具有导电性；加热铜片一端1～2秒后，停止加热，立即用手触摸铜片另一端，有热感，说明铜具有导热性；根据解释与结论铁与稀盐酸反应，则向试管中加入铁片和稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，因此铁片表面产生气泡；向试管中加入铁片和硫酸铜溶液，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，观察到铁片表面有红色固体析出，说明铁的金属活动性比铜强；反应的化学方程式为Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu。
9．（2024天津卷，22）化学是一门以实验为基础的科学。
（1）根据如图所示实验装置回答。
① 写出仪器a的名称：______。
② 实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气，选用______装置（填序号）。
③ 实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，选用______装置（填序号），其反应的化学方程式为______。
（2）用制得的气体进行相关性质实验。
① 铁丝在氧气中燃烧，集气瓶中预留少量水的目的是防止集气瓶______。
② 将二氧化碳通入足量澄清石灰水中，发生反应的化学方程式为______。
（3）在农业生产上常需要用质量分数16%的氯化钠溶液选种。在实验室中配制100 g质量分数为16%的氯化钠溶液。
① 配制过程的操作如图所示，正确的操作顺序是______（填序号）。
A．caedb B．ceadb C．dbeca
② 配制该溶液，需要水的质量为______g。
【答案】
（1）① 试管 ② B ③ A ④ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（2）① 炸裂 ② CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
（3）① B ② 84
【解析】
（1）① 仪器a是试管；
② 实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气，反应为固体，需要加热，选择B装置；
③ 实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，反应物为固体和液体，不需要加热，选择A装置；大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（2）① 铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁固体，集气瓶中预留少量水的目的是防止生成的熔融物溅落瓶底，使集气瓶炸裂；
② 将二氧化碳通入足量澄清石灰水中，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O；
（3）① 配制溶液的步骤为计算、称量、溶解、装瓶保存．因此顺序为：ceadb，故选B；
② 配制100 g质量分数为16%的氯化钠溶液，需要氯化钠的质量是100 g × 16% = 16 g，含水的质量是100 g－16 g = 84 g。
10．（2024北京，33）选用如图装置进行O2的制取实验。
（1）用KMnO4制取O2的化学方程式为______，发生装置是______（填序号）。
（2）用向上排空气法收集O2的原因是______。
（3）用带火星的木条检验O2已收集满，现象是______。
【答案】
（1）① 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ ② A
（2）氧气密度大于空气
（3）将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃，则氧气集满
【解析】
（1）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2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，发生装置是A；
（2）氧气密度大于空气，可用用向上排空气法收集O2；
（3）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验其收集满的方法是将带火星的木条放于集气瓶口，若木条复燃，则氧气集满。
11．（2024江苏南通，3）“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是
A．装入MnO2 B．制备O2 C．干燥O2 D．收集O2
【答案】B
【解析】取用粉末状药品，试管倾斜（或平放），用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，A正确；用图示装置制取氧气时，长颈漏斗的下端要伸入液面以下，以防生成的氧气由长颈漏斗逸出，B错误；C、用浓硫酸干燥氧气时，氧气应从长管通入，经浓硫酸干燥后由短管排出，C正确；气的密度比空气大，且与空气中的其他成分不反应，因此可采用向上排空气法来收集氧气，D正确。
12．（2024福建，6）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
【解析】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；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；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；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。
13．（2024江苏扬州，14）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，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，A不符合题意；应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，B不符合题意；实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气，因为一开始排出的是空气，C不符合题意；气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，D符合题意。
阅读下列材料，回答下列14～16小题：
高锰酸钾（KMnO4）是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
14．（2024江苏苏州，5）下列物质中属于氧化物的是
A．KMnO4 B．K2MnO4 C．MnO2 D．O2
【答案】C
【解析】氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。KMnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，A不符合题意；K2MnO4是由钾、锰、氧三种元素组成，不是氧化物，B不符合题意；MnO2 是由锰、氧两种元素组成，是氧化物，C符合题意；O2 是由一种元素组成，是单质，不是氧化物，D不符合题意。
15．（2024江苏苏州，6）在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是
A．酒精灯 B．试管 C．漏斗 D．集气瓶
【答案】C
【解析】高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于固体加热型，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集。酒精灯用于加热，使高锰酸钾分解，A不符合题意；试管用于高锰酸钾分解的反应容器，B不符合题意；反应是在试管内进行的，不需要过滤或其他需要漏斗的操作，漏斗在此实验中并不需要，C符合题意；集气瓶用于收集生成的氧气，D不符合题意。
16．（2024江苏苏州，7）下列关于高锰酸钾的说法正确的是
A．高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶 B．高锰酸钾受热不易发生分解
C．高锰酸钾难溶于水 D．制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
【答案】A
【解析】高锰酸钾见光易分解，棕色试剂瓶可以避光，高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶，A正确；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，B错误；高锰酸钾易溶于水，C错误；根据反应的化学方程式2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑可知，高锰酸钾中的氧元素只有部分转化为氧气，还有部分氧元素留在K2MnO4和MnO2中，D错误。
阅读下列资料，完成下面第17～18小题：
在我市学生实验考查中，AI实验室摄像头拍摄上传学生化学实验过程，现选取部分资料呈现如下。
17．（2024江苏盐城，10）实验1《粗盐中难溶性杂质的去除》。通过观察可以发现，四幅画面中操作规范的是
A．称量 B．溶解 C．过滤 D．蒸发
【答案】B
【解析】天平在称量质量时，“左物右码”，该选项操作中砝码与药品位置放反，A选项操作不规范；溶解过程中使用玻璃棒搅拌，可以加速溶解，B选项操作规范；过滤操作要遵循“一贴二低三靠”原则，该选项操作缺少玻璃棒引流，漏斗下端没有紧靠烧杯的内壁，C选项操作不规范；蒸发操作中要使用玻璃棒搅拌，防止受热不均，液体飞溅，D选项操作不规范。
18．（2024江苏盐城，11）实验2《氧气的实验室制取与性质》。本实验以高锰酸钾为原料，并采用排水法收集从视频中看到的下列实验操作不规范的是
A．查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁
B．固定装置：将试管口略向下倾斜，固定在铁架台上
C．加热药品：先让试管底部均匀受热，再对高锰酸钾所在部位加热
D．收集气体：导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
【答案】D
【解析】查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出，则说明装置气密性良好，A选项实验操作规范；高锰酸钾为固体，加热固体时试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，再固定在铁架台上，B选项实验操作规范；加热固体药品时，应先预热使试管底部受热均匀，再对高锰酸钾所在部位集中加热，C选项实验操作规范；利用排水法收集气体要等到气泡连续均匀冒出时开始收集，D选项实验操作不规范。
19．（2024四川成都，8）氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是
A．发生装置仅由药品状态决定 B．该装置能收集到纯净的氧气
C．红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D．制取氧气的原料一定含有氧元素
【答案】D
【解析】发生装置由反应物状态和反应条件共同决定，故A选项说法错误；该装置只能收集到较为纯净的氧气，收集的氧气中会混入水蒸气等杂质，故B选项说法错误；木炭在氧气中燃烧实验中，要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中，以利于木炭与氧气充分接触，防止氧气受热逸出，实验现象不明显，故C选项说法错误；由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则制取氧气的原料一定含有氧元素，故D选项说法正确。
20．（2024四川乐山，8）氧气是人类活动必需的物质之一，下列与实验室制取氧气有关的装置或操作错误的是
A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取 C．干燥 D．验满
【答案】B
【解析】分解过氧化氢制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应为固液常温型，可选择图示装置制取氧气，故A正确，不符合题意；加热氯酸钾制取氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氧气和氯化钾，该反应为固体加热型，试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，故B错误，符合题意；浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，可用于干燥氧气，气体应该长进短出，故C正确，不符合题意；氧气具有助燃性，验满的方法为：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已收集满，故D正确，不符合题意。
21．（2024四川泸州，4）实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是
A．反应原理为：Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2↑
B．可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C．关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D．用向上排空气法代替图中的收集方法
【答案】D
【解析】锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，化学方程式为Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2↑，A正确；稀硫酸能与锌粒反应生成硫酸锌和氢气，所以可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气，B正确；关闭旋塞后，试管内H2增多，气压上升，H2将反应液压入长颈漏斗中，C正确；氢气密度小于空气，可用向下排空气法代替图中的收集方法，D错误。
22．（2024甘肃白银，15）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片 （填“磨砂”或“光滑”）一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面， （填“正”或“倒”）放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是 （答一点即可）。
（3）利用上述药品制取二氧化碳的化学方程式是 。检验二氧化碳的方法是 。小明同学用如图装置制取二氧化碳，请你指出该装置的两处错误： 、 。
【答案】
（1）锥形瓶
（2）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑ 磨砂 正 没有等到气泡均匀连续冒出就收集，（或集气瓶没有装满水）
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳 长颈漏斗下端没有插入液面以下 用向下排空气法收集二氧化碳
【解析】
（1）由图可知，仪器①的名称是锥形瓶；
（2）根据题中提供的药品可知，制取氧气选用的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，为防止装置漏气，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，由于氧气的密度大于空气，防止氧气逸出，将集气瓶移出水面，正放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是没有等到气泡均匀连续冒出就收集，由于开始排出气体中含有空气（或集气瓶没有装满水，留有气泡）；
（3）根据题中提供的药品可知，药品中能产生二氧化碳的是石灰石与稀硫酸，石灰石与稀盐酸，由于硫酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应会生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行，反应不能持续进行，故制取二氧化碳选用的药品是稀盐酸和石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
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，检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳；
该装置的两处错误是：一是长颈漏斗下端没有插入液面以下，气体会从长颈漏斗下端逸出，二是用向下排空气法收集二氧化碳，二氧化碳的密度大于空气，收集二氧化碳应用向上排空气法收集。
23．（2024河南，24）实验室里选用如图所示仪器制取气体（橡皮塞、导气管及试剂略去）。
（1）制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡皮塞，需选用的仪器有 （填字母）。
（2）用KMnO4制取O2的化学方程式为 ；若用该方法制取O2，其发生装置需补充一种玻璃仪器，请在虚线框内画出该仪器 。
【答案】（1）a、b、e、f
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】（1）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，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，若要使用双孔橡皮塞，则需要选用的仪器是：锥形瓶、集气瓶、分液漏斗，需要制取纯净的二氧化碳，而盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，同时要干燥二氧化碳，则还需要选择洗气瓶，除去杂质，故填：abef；
（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2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
该反应属于固体加热反应，发生装置中的仪器可以选择酒精灯、铁架台、还需要补充反应容器试管，故图为 。
24．（2024湖北，18）以下是氧气的实验室制取和性质实验。
（1）仪器a的名称是 。
（2）A中制取氧气的化学方程式为 。
（3）用装置B来收集氧气，进气口为 （填“m”或“n”）。
（4）图C中，细铁丝剧烈燃烧， ，放出热量，生成黑色固体。
【答案】
（1）试管
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（3）m
（4）火星四射
【解析】
（1）据图可知，仪器a的名称是试管；
（2）装置A需要加热，试管口有棉花，可用加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学的反应方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（3）氧气的密度比空气大，用装置B收集氧气，氧气从长管端进入，即氧气应从导管口m端通入；
（4）细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
25．（2024江苏苏州，22）实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
（1）仪器a的名称是 。
（2）连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是 。
（3）将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a．玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b．塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是： 、 。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 (用化学方程式表示)。
（4）将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 除去CO2中混有的HCl 浓硫酸
（3）CO2与水反应生成碳酸 CO2密度比空气大 H2CO3 CO2↑ + H2O
（4）Ca2+、OH－
【解析】
（1）据图可知，仪器a是分液漏斗。
（2）①石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。
②由于NaHCO3溶液与二氧化碳不反应，与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以装置B内盛放饱和NaHCO3溶液是为了除去CO2中混有的HCl。故填：除去CO2中混有的HCl。
③由于浓硫酸具有吸水性，与二氧化碳不反应，所以装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是浓硫酸。
（3）①由于玻璃管内的干燥纸花始终未变色；塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。所以得出关于CO2性质的结论是：CO2与水反应生成碳酸；CO2密度比空气大。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，说明碳酸受热分解生成二氧化碳和水，化学方程式为H2CO3 CO2↑ + H2O。
（4）由于将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。根据化学方程式可知，该过程参加反应的物质是二氧化碳和氢氧化钙，二氧化碳由二氧化碳分子构成，以分子的形式参加反应，氢氧化钙溶液可解离出钙离子和氢氧根离子，所以该过程参加反应的离子有钙离子和氢氧根离子，离子符号分别为Ca2+、OH－。
26．（2024江苏盐城，17）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ．了解二氧化碳排放
（1）CO2排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性
（2）空气中的CO2主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
（3）实验室制备CO2。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取CO2可在A～E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
Ⅱ．探究二氧化碳转化
（4）CO2的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、2% NaOH溶液，你认为最佳的CO2吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ．研制低碳行动方案
（5）低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
【答案】
（1）ABCD
（2）AB
（3）试管 集气瓶 BC 可以控制反应发生与停止
（4）2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好
（5）出行乘坐公交车（合理即可）
【解析】
（1）空气中二氧化碳含量过高，会导致温室效应加剧。会导致全球变暖，冰川融化，海平面上升，A正确；温室效应会导致气候异常，发生极端天气，B正确；地球温度升高，会使地球上的水分加速蒸发到大气层中，地面变得干旱，植被退化，进而导致土地沙漠化，C正确；温度升高会影响生物的生长，影响生态系统，导致某些物种灭绝，D正确；
（2）动植物呼吸作用产生二氧化碳和水，A符合题意；化石燃料含有碳元素，完全燃烧会产生二氧化碳，B符合题意；植物光合作用消耗二氧化碳和水，C不符合题意；
（3）①图中可知，仪器a是试管，仪器b是集气瓶；
②实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集；
多孔隔板可以将固体放在试管中部，通过开关止水夹控制固体液体接触和分离，当止水夹打开，固液接触，反应发生，当止水夹夹紧，装置内生成气体导致压强增大，将液体挤回长颈漏斗，液面降到多孔隔板以下与固体分离，反应停止，装置的优点是可以控制反应的发生与停止；
（4）水能和二氧化碳反应生成碳酸，澄清石灰水和氢氧化钠能够和二氧化碳反应，用于吸收二氧化碳，但是澄清石灰水中氢氧化钙微溶于水，溶液浓度较小，吸收效果不好，氢氧化钠溶液中含有水和能与二氧化碳反应的氢氧化钠，吸收效果好；
证明吸收效果需要在相同条件下比较三种试剂吸收二氧化碳量的多少，如可以通过塑料瓶变瘪的程度比较吸收效果，故填：用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，盖上瓶盖，充分振荡，若注入2%氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度最大，说明2%氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果最好；
（5）低碳行动可以从减少二氧化碳排放角度做起，如出行乘坐公交车、节约用电等（合理即可）。
27．（2024江西，18）根据图回答有关问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置D收集氧气时，气体应从导管口 （填字母）通入。
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。
【答案】
（1）铁架台
（2）防止气体从长颈漏斗逸出 可控制反应速率（或获得平稳气流等）
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ a
（4）密度比空气大 能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等）
【解析】
（1）仪器①的名称是铁架台；
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出；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度，与装置B相比，装置C的优点是可控制反应速率（或获得平稳气流等）；
（3）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2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；氧气的密度小于水，用装置D收集氧气时，气体应从导管口a通入，水从b 端排出；
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，发现木条复燃，说明能支持燃烧（或能使带火星的木条复燃等），带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气密度比空气大。
28．（2024山东烟台，20）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
（1）装置B中仪器①的名称是 。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，应选用的发生装置是 （填字母序号，下同），实验室加热高锰酸钾固体制取O2，应选用的发生装置是 。
（3）实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是 。
（4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。
③曲线a、b最终达到相同的压强，说明 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）B A
（3）D
（4）猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量
【解析】
（1）装置B中仪器①的名称是分液漏斗；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，制取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，则应选用固液常温型发生装置，即装置B；
实验室加热高锰酸钾固体制取O2，制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，则应选用固体加热型发生装置，即装置A；
（3）二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集；氧气密度比空气略大且不易溶于水，可采用向上排空气法和排水法进行收集，因此实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是D；
（4）①由图乙可知，相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大，说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多，则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块；
②由图乙可知，装置内压强先增大后减小，是因为反应产生气体使装置内压强增大，反应结束后温度降低使装置内压强减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应；由图可知，30 s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大，说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30 s；
③该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，由图乙可知，曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，说明催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量。
29．（2024四川成都，17）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）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O
（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
【解析】（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CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O；
（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。
30．（2024四川眉山，17）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 2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
（3）B
（4）A
【解析】
（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2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
（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。
31．（2024四川宜宾，18）化学是一门以实验为基础的科学。选择下图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。
回答下列问题：
（1）仪器B的名称是 。
（2）加热时需垫陶土网（或石棉网）的仪器是 （填字母标号）。
（3）高锰酸钾固体制取氧气的化学方程式是 。
（4）该实验应选择的仪器有 （填字母标号，不重复选用仪器）。
（5）用制取的O2进行铁丝燃烧实验：点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后，迅速插入盛满O2的集气瓶中，观察到火柴剧烈燃烧，但细铁丝未燃烧，细铁丝未燃烧的原因是 。
【答案】
（1）试管
（2）H
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（4）A、B、D、E、F、G
（5）火柴燃烧消耗了过多氧气
【解析】
（1）由图可知，仪器B的名称是：试管；
（2）锥形瓶不能直接加热，可垫上陶土网加热，故填：H；
（3）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2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（4）该反应属于固体加热反应，发生装置可选A、B、D、G，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，根据所选仪器，应选择排水法收集，收集装置可选E、F，故应选择的仪器有：A、B、D、E、F、G；
（5）细铁丝未燃烧，可能是火柴燃烧消耗了过多氧气，不利于铁丝的燃烧。
32．（2024云南省卷，25）化学是一门以实验为基础的学科。
（1）仪器a的名称为 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式为 。用B装置收集氧气，体现了氧气的物理性质是 ；停止加热时，为防止倒吸，应先进行的操作是 （填“熄灭酒精灯”或“把导管移出水面”）。
（3）用上述收集的O2完成如图C所示的实验，观察到澄清石灰水 。
（4）某同学为探究燃烧的条件设计了如图实验。已知白磷的着火点是40℃。
向装置甲中通入空气，甲中的热水压入到乙中，甲、乙中的白磷均燃烧。由液面降低后甲中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 ；由热水进入后乙中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 。
【答案】
（1）铁架台
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 氧气不易溶于水 把导管移出水面
（3）变浑浊
（4）与空气接触 温度达到可燃物的着火点
【解析】
（1）由图可知，仪器a的名称为铁架台；
（2）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑，氧气不易溶于水也不与水反应，故可采用排水法进行收集，从而体现了氧气的物理性质是不易溶于；停止加热时，为防止倒吸，应先进行的操作是把导管移出水面；
（3）木碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，可观察到澄清石灰水变浑浊；
（4）甲中液面降低后，白磷与空气接触后燃烧，说明燃烧需要与空气接触；乙中白磷与空气接触不燃烧，热水进入后乙中白磷燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
33．（2024重庆A卷，22）实验能展现化学的魅力，也是重要的学科素养。
（1）实验室制取CO2是学生必做实验，其主要步骤有：
A．制取气体 B．检查装置气密性 C．清洁与整理 D．填装药品
①该实验正确的操作顺序为 （填序号，下同）。
②检查装置气密性时，若气密性良好。会出现下图中的 。
（2）实验室用氯化钠固体配制50 g质量分数为6%的氯化钠溶液。
①溶解时玻璃棒的作用是 ，量取水时应选用 （填序号）mL规格的量筒。
A．25 B．50 C．100
②称量氯化钠时，误将氯化钠放在右盘（未使用游码），若其他操作都正确，配制所得溶液的溶质质量分数 （填“<”“>”或“=”）6%。
【答案】
（1）BDAC 甲、丙
（2）搅拌，加速溶解 B =
【解析】
（1）①实验室制取 CO2 ，先检查装置的气密性，然后填装药品（防止装置漏气更换仪器造成药品浪费），制取气体，最后清洁与整理，故正确顺序为BDAC；
②检验装置气密性利用装置内外的气压差检验，检查装置气密性时，若气密性良好，导管口会出现气泡，瓶内大气压强大于外界大气压，一段时间后，长颈漏斗内的液面上升，形成一段稳定的液柱，故选甲丙；
（2）①溶解时玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解；
实验室用氯化钠固体配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液，需要水的质量为50g×（1－6%）=47g，合47 mL，量筒量程选择的依据有两点：一是尽量保证量取一次，二是量程与液体的取用量最接近，量取47 mL的液体，50 mL量筒能保证量取一次，且量程与液体的取用量最接近，故量取水时应选用50 mL规格的量筒，故选B；
②实验室用氯化钠固体配制50 g质量分数为6%的氯化钠溶液，需要氯化钠的质量为50 g × 6% = 3 g，使用托盘天平遵循“左物右码”的原则，左盘质量=右盘质量+游码质量，称量氯化钠时，误将氯化钠放在右盘(未使用游码)，若其他操作都正确，由于未使用游码，所以氯化钠的质量不变，则配制所得溶液的溶质质量分数=6%。
考点2 气体制取装置的选择
34．（2023深圳，13）实验室现有KMnO4、块状大理石、稀盐酸、棉花。
（1）亮亮根据现有药品制取氧气，方程式为______。制取一瓶较干燥的O2应选择的发生装置和收集装置是______。（标号）
（2）根据现有药品选用______和稀盐酸反应制取CO2，化学方程式为______。
（3）实验废液不能直接倒入下水道，取少量制备CO2后的废液于试管中，加入滴______（选填“紫色石蕊溶液”或“无色酚酞溶液”），溶液变红，则溶液显酸性。
【答案】
（1）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
AC或CA
块状大理石 CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（3）紫色石蕊溶液
【解析】
（1）根据现有药品，可选择高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
该反应为固体加热型，发生装置可选择A，氧气密度比空气大，可选择向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可选择排水法收集，而排水法收集的氧气较排空气法纯净，排空气法收集的氧气较干燥，所以收集干燥的氧气可选择C，故可选择的装置组合为AC；
（2）根据现有药品选用块状大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应制取CO2，碳酸钙与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 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（3）根据酸性溶液可以使紫色石蕊变红，酸性溶液不能使无色酚酞变色，所以取少量制备CO2后的废液于试管中，加入滴紫色石蕊溶液，溶液变红，则溶液显酸性。
35．（2022广东省卷）具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作考试中，小明和小英分别抽取了I、Ⅱ两组试题。可供选择的实验药品有大理石、KC1O3、MnO2、稀盐酸、NaOH溶液、H2O2溶液、酚酞溶液、石蕊溶液等，相关实验装置如图所示。
I组：O2和CO2的实验室制取
（1）仪器a的名称是______。
（2）小明想用同一套装置分别制取O2和CO2，应选用发生装置______和收集装置______（填字母）。其中，制取O2的化学方程式为______。
Ⅱ组：溶液酸碱性的检验和酸、碱的化学性质
（3）为了鉴别稀盐酸和NaOH溶液，小英要测定溶液的pH，正确的操作是______。测得pH=1的溶液为______。
（4）稀盐酸和NaOH溶液反应无明显现象。为使该反应“可视化”，小英向NaOH溶液中滴加______溶液，再逐滴加入稀盐酸至过量，观察到溶液由______色变为无色。
【答案】
（1）试管
（2） B C 2 H2O2 2 H2O + O2↑
（3） 用玻璃棒蘸取少量待测液体，滴在pH试纸上，然后将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出pH值 稀盐酸
（4） 酚酞 红
【解析】
（1）仪器a的名称是试管；
（2）实验室制取O2的发生装置为固固加热型和固液不加热型，实验室制取CO2的发生装置为固液不加热型，若用用同一套装置分别制取O2和CO2，则该发生装置为固液不加热型，应选择B；
由于氧气密度比空气大，不易溶于水，可以采用向上排空气法和排水法收集，二氧化碳密度比空气大，能溶于水并与水发生反应，可以采用向上排空气法，故该收集装置为向上排空气法，应选择C；
实验室制取氧气的固液不加热型的发生装置，该反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
（3）为了鉴别稀盐酸和NaOH溶液，测定溶液的pH，正确的操作是用玻璃棒蘸取少量待测液体，滴在pH试纸上，然后将试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出pH值；
稀盐酸显酸性，pH小于7，氢氧化钠溶液显碱性，pH大于7，当测得pH=1的溶液为稀盐酸；
（4）稀盐酸和NaOH溶液反应无明显现象，向NaOH溶液中滴加酚酞溶液，观察到溶液变为红色；再逐滴加入稀盐酸至过量，溶液显酸性，无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，则观察到溶液由红色变为无色。
36．（2023深圳盐田区一模，13）我国倡导节能减排、收旧利废，力争在40年内实现“碳达峰”、“碳中和”。含碳物质在O2中燃烧会产生CO2。下列是关于气体物质相关实验，请解决下列问题。
（1）实验室既可用于制O2也可用于制CO2的发生装置为__________（填字母，下同），写出利用该装置制CO2的化学方程式__________，若要制取一瓶干燥的CO2，干燥装置为__________。
（2）用A和C装置来制取O2的化学反应方程式为__________。
（3）H2是理想的清洁、高能燃料。小深同学利用空塑料输液袋（如图）收集H2，气体应从导管的__________口进入袋内（填“a”或“b”）。
【答案】
B CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ E
（2）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
（3）b
【解析】
（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，石灰石或大理石与稀盐酸制二氧化碳，药品都是固体和液体，不需加热，所以实验室既可用于制O2也可用于制CO2的发生装置为B；石灰石或大理石的主要成分碳酸钙与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↑；二氧化碳可用浓硫酸干燥，所以要制取一瓶干燥的CO2干燥装置为E；
（2）由于A装置的试管口没有放一团棉花，所以用A和C装置来制取O2的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下，加热分解生成氯化钾和氧气，化学方程式2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑。
（3）由于氢气密度比空气小，所以利用空塑料输液袋（如图）收集H2，气体应从导管的b口进入袋内。
37．（2024江苏宿迁，13）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CO(NH2)2]，同时生成水。该反应的化学方程式是______。
【答案】
（1）① CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 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）CO2 + 2 NH3 CO(NH2)2 + H2O
【解析】
（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CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
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CO2 + 2 NH3 CO(NH2)2 + H2O。
38．（2024湖南，4）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是
A B C D
【答案】A
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气时，固体粉末会随着氧气流顺着导管进入水槽，使水槽内的水变成紫红色（由于高锰酸钾溶于水显紫红色），为防止这种现象的发生，通常要在试管口放一棉花团，故A正确； 属于固液常温型，故B错误；属于固液常温型，故C错误；属于固液常温型，故D错误。
39．（2024安徽，14）甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。
（1）装置甲可用于制取甲烷，还可以制取氧气，用该装置制取氧气的化学方程式为 。
（2）实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是______（填字母序号）。
A． B． C．
（3）甲烷难溶于水，密度比空气的小，实验室收集甲烷的方法是 （写1种即可）。
（4）用装置丙验证甲烷的组成时，为保证安全，点燃前应先验纯。下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有______（填字母序号）。
A．火焰呈淡蓝色
B．干燥的烧杯壁出现水雾
C．倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡后溶液变浑浊
【答案】
（1）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
（2）A
（3）排水法或向下排空气法
（4）BC
【解析】
（1）甲是固体加热型装置，且试管口没有棉花，可用于氯酸钾制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化及加热条件下，反应生成氯化钾和氧气，化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑。
（2）检查装置气密性，先将导管放入水中，然后用手捂住试管，手使试管内气体温度升高，气压变大，如装置气密性良好，则气体从短管口逸出，会很快看到导管口有气泡冒出。故选A。
（3）甲烷难溶于水，则实验室可以使用排水法收集甲烷。密度比空气的小，则可以使用向下排空气法收集甲烷。
（4）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，化学反应前后元素的种类不变，二氧化碳中含有碳元素，水中含有氢元素，所以验证生成二氧化碳和水则可说明甲烷中含有碳、氢元素。水蒸气遇冷凝结为水滴，所以干燥的烧杯壁出现水雾可说明生成水，证明甲烷中有氢元素。倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡后溶液变浑浊，说明生成二氧化碳，可证明甲烷中有碳元素，选BC。
40．（2024四川广安，18）化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中，从实验员处领取了如下实验仪器：
（1）仪器B （填“能”或“不能”）直接加热。
（2）若用大理石与稀盐酸来制取CO2，为组装气体发生装置，应选择的仪器是 、E、C（填字母）；若用如图所示装置收集CO2，应从 端进气（填“a”或“b”）。
（3）若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分仪器外，还必需补充的仪器是 （填仪器名称）。该反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）能
（2）D a
（3）酒精灯 2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
【解析】
（1）仪器B为试管，能直接加热；
（2）大理石是固体，稀盐酸是液体，反应条件是常温，发生装置是固液常温型，故选择的仪器是D、E、C；二氧化碳密度比空气大，应从长管a端进入；
（3）氯酸钾制取氧气的发生装置是固体加热型，需要补充的仪器是酒精灯；反应的化学方程式为2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑。
41．（2024四川南充，18）下图为实验室制取并收集气体的装置图，回答下列问题。
（1）仪器a的名称是 。
（2）将装置A和 （填装置序号）连接，制取并收集O2，A中反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）锥形瓶
（2）C 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】
（1）仪器a是锥形瓶。
（2）氧气密度比空气大，可以使用C向上排空气法收集氧气。A是固体加热型装置，且试管口有一团棉花，使用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。
42．（2024四川遂宁，11）根据下列实验装置图，回答问题：
（1）装置B中仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取并收集40 mL干燥的氧气，应选择的装置是 （填装置的字母序号）；其反应的化学方程式为 。
（3）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，应选择的发生装置是 （填装置的字母序号）。
【答案】
（1）酒精灯
（2）AFG 2 H2O2 2 H2O + O2↑
（3）B
【解析】（1）仪器a的名称是酒精灯。
（2）过氧化氢溶液制取氧气不需要加热，是固液不加热型反应，发生装置选择A。排水法收集的氧气不干燥，则不能使用E排水法收集。氧气密度比空气大，可使用向上排空气法收集，虽然排空气法收集气体干燥，但并不能收集一定量的氧气，所以不选择装置C、D收集。G装置中，氧气从短管通入，将植物油排入量筒，可收集干燥的氧气，同时排出的植物油的体积与收集的氧气的体积相同，则量筒中有40mL植物油时说明收集了40mL氧气，此时停止收集即可。因为制取的氧气中带有水蒸气，需要使用F浓硫酸干燥，除去水蒸气。所以应选择的装置是AFG。
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑。
（3）加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，是固体加热型反应，发生装置选择B。
43．（2024重庆B卷，22）正确认识及调控化学反应是化学实验顺利开展的保障。请回答：
（1）过氧化氢溶液制氧气
① 仪器a的名称是 。
② 利用二氧化锰催化过氧化氢的化学方程式为 。
③ 为了产生平稳的气流并实时观察气流速率，可选择的发生装置和收集装置是 （填序号）。
（2）酸和碱的中和反应
为了控制稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，最佳的操作是 （填序号）。写出该反应的化学方程式 。
【答案】
（1）集气瓶 2 H2O2 2 H2O + O2↑ BD
（2）D HCl + NaOH = NaCl + H2O
【解析】
（1）① 据图可知，仪器a的名称是集气瓶；
② 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2 H2O2 2 H2O + O2↑；
③ 注射器可以控制反应的速率，则若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是B，实时观察气流速率，可选择排水法收集氧气，故可选择的发生装置和收集装置是BD；
（2）氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为HCl + NaOH = NaCl + H2O；此反应没有明显现象，可以借助酚酞溶液进行判断，滴加稀盐酸比直接倒入稀盐酸更准确，故选D。
考点3 气体的净化、收集与检验
44．（2024江苏宿迁，14）氧气是一种在生产、生活中有广泛用途的重要气体，如医疗急救、炼钢、气焊、化工等。为满足不同人群的需求，市面上有多种类型的制氧机。化学实践小组制作了一台简易“制氧机”，如图所示。
用该制氧机制氧气时，在反应仓中先加入适量水，再依次加入粉末状过碳酸钠（化学式为2 Na2CO3·3H2O2）和粉末状二氧化锰，即可持续、平稳地产生氧气。
（1）其制氧气的原理可分为两步：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，2 Na2CO3·3H2O2 = 2 Na2CO3 + 3H2O2；②______（用化学方程式表示）。
【提出问题】充分反应后，若将反应仓内的混合物过滤，得到的滤液中溶质成分有哪些？
【查阅资料】①在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为I2；②氯化钡溶液显中性。
【进行实验】将一定量粉末状过碳酸钠和粉末状二氧化锰置于水中至不再产生气泡，将反应后的混合物进行过滤。
（2）实验1：取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸，______（填实验现象），证明滤液中含有碳酸钠。
（3）实验2：继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加______溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢。
【反思交流】过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠，是否同时也会生成氢氧化钠？
（4）实验3：另取少量滤液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，目的是_____，反应的化学方程式是______。在不新增其它试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是______。
（5）待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈______色，证明滤液中不含氢氧化钠。
【答案】
（1）2 H2O2 2 H2O + O2↑
（2）有气泡产生 （3）淀粉
（4） 除去碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰
BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2 NaCl 充分反应后，静置，取上层清液，加入氯化钡溶液
（5）无
【解析】
（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
（2）碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸，有气泡产生，证明滤液中含有碳酸钠；
（3）在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为I2，I2能使淀粉变蓝，故继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢；
（4）因为碳酸钠溶液显碱性也会使酚酞变红，因此需要加入过量氯化钡溶液目的是：除去碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰；碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，反应的化学方程式是BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2 NaCl；在不新增其它试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是：充分反应后，静置，取上层清液，加入氯化钡溶液，若加入氯化钡溶液后，没有沉淀产生，说明已经将碳酸钠去除，加入的氯化钡溶液是过量的；
（5）氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞变红，滤液中不含氢氧化钠，则待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈无色。
45．（2024江苏镇江，27）请结合如图回答问题。
（1）仪器名称：①_______，②_________。
（2）用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置_____（选填序号）和E组合，反应的化学方程式为______。选用E装置收集O2的理由是_______。
（3）实验室制取CO2的化学方程式为_____，选用装置C相对于B的优点是___。
（4）溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2
①饱和NaHCO3溶液的作用为___________。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因_____________。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因___________。
【答案】
（1）① 试管 ② 长颈漏斗
（2）① B ② 2 H2O2 2 H2O + O2↑ ③ 氧气不易溶于水，且与水不反应
（3）① CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ ② 可以控制反应的发生和停止
（4）① 除去二氧化碳中混有的氯化氢 ② CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O ③ 碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中离子浓度增大
【解析】
（1）由图可知，仪器①为试管，仪器②为长颈漏斗；
（2）用双氧水和二氧化锰粉末制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置可选B，不选择C装置，是因为二氧化锰是粉末状，不能置于多孔隔板上；
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为2 H2O2 2 H2O + O2↑；
选用E装置，即排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水，且与水不反应；
（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，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，该反应的化学方程式为CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
与B装置相比，C装置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；
（4）①盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应，故其作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢；
②AB段电导率下降，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，导致溶液中离子浓度减小，该反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O；
③由题干信息可知，碳酸钙能与过量的二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙溶于水，导致溶液中离子浓度增加，故BC段电导率上升。
46．（2024福建，16）氢氧化锂（LiOH）在航天器中可用于吸收CO2。工业上用电解法制得的LiOH溶液中含有NaOH。在N2保护下将混合溶液蒸发结晶，可得到LiOH晶体。有关物质的溶解度如下表。
温度/℃ 溶解度/g物质 20 30 40 50 60
LiOH 12.8 12.9 13.0 13.3 13.8
NaOH 109 118 129 146 177
已知：LiOH和NaOH的化学性质相似，Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似。
（1）LiOH溶液的pH （填“>”“=”或“<”）7。
（2）从电解法制得的溶液中，提取LiOH晶体，选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是 。
（3）电解法制得的1000 g溶液中，LiOH的质量分数为10%、NaOH的质量分数为5%。
① 该溶液中LiOH的质量为 g。
② 将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时，当剩余水的质量为100 g时，所得溶液是NaOH的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（4）蒸发结晶过程中，若没有N2保护，LiOH晶体中会混有Li2CO3。检验方法：取样，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生。产生气泡的反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）>
（2）LiOH的溶解度受温度变化的影响很小
（3）100 不饱和
（4）Li2CO3 + 2 HCl = 2 LiCl + H2O + CO2↑
【解析】
（1）LiOH和NaOH的化学性质相似，则氢氧化锂溶液显碱性，pH＞7；
（2）从电解法制得的溶液中，提取LiOH晶体，选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是：LiOH的溶解度受温度变化的影响很小；
（3）①该溶液中LiOH的质量为：1000 g × 10% = 100 g；
②该溶液中氢氧化钠的质量为1000 g × 5% = 50 g，20℃时，氢氧化钠的溶解度为109 g，则该温度下，100 g水中最多可溶解109 g氢氧化钠，则将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时，当剩余水的质量为100 g时，所得溶液是NaOH的不饱和溶液；
（4）Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似，则产生气泡的反应为碳酸锂和稀盐酸反应生成氯化锂、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为Li2CO3 + 2 HCl = 2 LiCl + H2O + CO2↑。
47．（2024湖北，12）在探究甲烷的元素组成时，做了如下图的两个实验。下列说法错误的是
A．燃烧时火焰呈（淡）蓝色 B．左侧烧杯内壁有小液滴产生
C．右侧烧杯内壁石灰水变浑浊 D．可得出甲烷含有氧元素
【答案】D
【解析】甲烷燃烧时火焰呈（淡）蓝色，故A说法正确；甲烷燃烧生成水，则左侧干冷烧杯内壁有小液滴产生，故B说法正确；甲烷燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则右侧烧杯内壁石灰水变浑浊，故C说法正确；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物氧气中含有氧元素，则可得出甲烷中一含有碳元素和氢元素，无法确定是否含有氧元素，故D说法错误。
48．（2024山东滨州，24）小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后，想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。
【查阅资料】①二氧化碳和炭粉在高温的条件下生成一氧化碳；
②饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应；
③饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体；
④一氧化碳既不与氢氧化钠溶液反应也不与澄清石灰水反应；
【设计并进行实验】同学们设计并进行了下图所示的实验（装置气密性良好）；
【实验分析】请结合实验完成下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为 ；
（2）装置C的作用是 ；
（3）装置E中发生反应的化学方程式为 ；
（4）反应完毕，装置H中玻璃管内观察到的现象是 ，该反应的还原剂是 （填化学式）；
（5）装置J中点燃的酒精灯的作用是 。
【答案】
（1）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（2）干燥二氧化碳气体
（3）CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O
（4）固体由红色变成黑色 一氧化碳/CO
（5）处理尾气，防止一氧化碳污染空气
【解析】盐酸具有挥发性，A中产生的气体是二氧化碳、氯化氢和水蒸气，B装置中的碳酸氢钠能吸收氯化氢，浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应，C装置中浓硫酸能吸收水蒸气；D装置发生的反应是碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，装置E能吸收没有参加反应的二氧化碳，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，F装置能检验二氧化碳是否完全除尽，G装置中浓硫酸能吸收水蒸气；H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，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，I装置能检验二氧化碳，一氧化碳具有可燃性，J装置用于处理尾气，防止一氧化碳污染空气；
（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（2）浓硫酸具有吸水且不与二氧化碳反应，装置C的作用是干燥二氧化碳气体；
（3）装置E中发生的反应是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O；
（4）H装置中一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应完毕，装置H中玻璃管内观察到的现象是固体由红色变成黑色；该反应中一氧化碳得到氧元素，还原剂是一氧化碳（或CO）；
（5）装置J中点燃的酒精灯的作用是处理尾气，防止一氧化碳污染空气。
49．（2024山东烟台，23）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2 NaCl；②BaCl2溶液呈中性；
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
（1）
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。 废液中有Na2CO3
步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中， 。 废液中有NaOH
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验，取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中，先通入一会儿N2，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿N2后，测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿N2，其原因是 。
（3）装置C中反应的化学方程式是 。
（4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是 （保留到0.1%）。
（5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量 （填“偏大”或“偏小”）。
【任务三】废液的处理
（6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
【答案】
（1）产生白色沉淀 加入适量无色酚酞试液 溶液变红
（2）使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果
（3）CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O
（4）5.3%
（5）偏大
（6）Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaOH
【解析】（1）步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，产生白色沉淀，说明废液中含碳酸钠，且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽；
步骤2：氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，故取少量步骤1中的上层清液于试管中，加入适量无色酚酞试液，溶液变红，说明废液中含氢氧化钠；
（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿氮气，原因是：使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果；
（3）装置C中发生反应为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O；
（4）装置C、D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为：2.1 g + 0.1 g = 2.2 g
解：设废液中碳酸钠的溶质质量分数是x
x=5.3%
答：废液中碳酸钠的溶质质量分数是5.3%；
（5）如果缺少装置B，气体从A装置中携带出的水蒸气会被D装置吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的含量偏大；
（6）氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，该反应的化学方程式为Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaOH。
50．（2024四川达州，16）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。
（1）标号①的仪器名称是 。
（2）氢气是最理想的能源，实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是 （从图1的A~E中选择，填字母序号）。
（3）若选用F装置制氢气，其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气，同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分，化学兴趣小组进行了如下实验（部分步骤及装置已省略）。
【猜想与假设】
同学们讨论得出，气体成分有H2，还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验：
（4）A装置的作用 。
【实验现象与结论】
（5）A、C装置中无明显现象，E装置中固体由红色变为黑色，F装置中无水硫酸铜变蓝，G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式： 。
（6）由此得出：炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式： 。
【反思与评价】
（7）从环保角度考虑，该实验存在的不足是 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）BC/CB
（3）可以控制反应的发生和停止
（4）检验气体成分中是否含有二氧化碳
（5）CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
（6）3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3 CO2
（7）缺少尾气处理装置
【解析】
（1）根据图示，标号①的仪器名称是长颈漏斗；
（2）实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气，属于固液常温型，所以选择B来制取，氢气难溶于水且不与水发生反应，可以用排水法收集，此方法收集的气体较纯净；同时氢气的密度比空气小，所以可用向下排空气法来收集，此方法收集的气体较干燥，故若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是BC；
（3）若选用装置F制氢气，在多孔隔板上方放置反应的固体块状药品，再注入液体药品使液体与固体接触发生反应，打开导气管的弹簧夹，收集气体；若想停止反应时，关闭弹簧夹，内部因继续反应产生气体使压强增大，会把液体压到隔板以下使其不与固体接触，故优点是可以控制反应的发生和停止；
（4）常用澄清石灰水检验二氧化碳。根据同学们的猜想和假设，A装置的作用是检验气体成分中是否含有二氧化碳；
（5）A、C装置中无明显现象，说明生成的气体中没有二氧化碳；E装置中固体由红色变为黑色，说明生成的气体具有还原性，能使氧化铁还原为铁；F装置中无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，进而说明有氢气参与了氧化铁的还原反应；G装置中澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，进而说明有一氧化碳参与了氧化铁的还原反应。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O；
（6）一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为：3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3 CO2；
（7）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气，所以从环保角度考虑，该实验存在的不足是没有尾气处理装置。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题17 常见气体的制取、净化与检验
考点01 氧气、二氧化碳及氢气的制取
考点02 气体制取装置的选择
考点03 气体的净化、收集与检验
考点1 氧气、二氧化碳及氢气的制取
1．（2024广东，9）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
2．（2024广东，18）【基础实验和跨学科实践】
（1）CO2的制取及性质
i．制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置，需用到题18－1图中的仪器有 ① （填字母）。
ii．性质实验
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时，现象为 ② CO2能与石灰水反应
X为 ③ 时，现象为 ④ CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭 ⑤ ；CO2不燃烧，也不支持燃烧
（2）低碳行动方案
同学们展示如题18－2图所示的方案，并交流讨论、完善方案。
i．完善方案中的内容（各补写一条）：a． ⑥ ；b． ⑦ ；c． ⑧ 。
ii．CO2物理利用 ⑨ （填“能”或“不能”）从总量上减少CO2。
iii．植树造林，利用绿色植物的 ⑩ 作用吸收CO2。
3．（2024广州，19）学习小组开展跨学科实践活动，设计装置利用H2和O2模拟工业制备H2O2，再制备供氧剂CaO2用于水产养殖。
I．H2和O2的实验室制取
（1）仪器a的名称是________。
（2）实验室利用锌粒和稀硫酸反应制取并收集H2，需选用的装置分别是________（填标号）。利用装置C干燥H2，可加入的试剂是________（填名称）。
（3）利用KClO3分解制取O2，反应的化学方程式为________。
Ⅱ．设计装置模拟工业制备H2O2。反应过程分两步进行，流程和部分装置如下：
注：R为液态有机物
（4）关闭K2，打开K1，利用上述装置进行反应①。加热前需先通一段时间H2，以排尽装置内的空气，原因是________。检验装置内空气已排尽的操作和现象是________。
III．制备供氧剂用于水产养殖
查阅资料后动手实践：往CaCl2溶液中通入足量NH3后加入H2O2溶液，保持0－5℃充分反应，过滤、水洗并烘干后得到CaO2。
（5）原理分析：补充完整制备CaO2的化学方程式CaCl2 + 2 NH3 + H2O2 = CaO2↓ + 2________。
（6）供氧剂使用：水产养殖中，CaO2与水缓慢反应释放出O2为鱼类供氧，反应的另一产物属于微溶于水的碱，该产物的化学式为________。
4．（2024广东深圳，13）思考乐俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验：
（1）实验室制取CO2的方程式：__________。
（2）制取二氧化碳的发生和收集装置为________（填序号）。
（3）干燥CO2气体，从E中的_____口通入。
（4）模拟海洋生态系统
① 绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和_______作用参与碳循环；
② 俊宇向生态箱中通入CO2，一段时间后烧杯中出现现象为____________；
③ 测得生态箱内pH值下降，原因是___________。
④ 请你列举一条具体措施减少大气中CO2排放量，结合生活实际：_________。
5．（2023广东，18）【基础实验与学科实践】回答下列问题。
（1）实验室制取O2及性质检验
i．题18－1图中仪器a的名称是 ① 。
ii．用高锰酸钾制取O2，应选择题18－1图中的发生装置 ② （填字母）。化学方程式为 ③ 。
iii．收集一瓶O2并进行性质检验。
操作 现象 结论
硫燃烧时， ④ （填字母），生成刺激性气味的气体 a．产生大量白烟 b．生成黑色固体 c．发出蓝紫色火焰 O2具有氧化性
集气瓶中NaOH 溶液的作用是 ⑤ 。
（2）制作氧自救呼吸器
查阅资料，超氧化钾（KO2）为黄色固体，分别与CO2、 H2O反应生成O2和白色固体、产氧效率高，适合作生氧剂。
①原理分析：4 KO2 + 2 CO2 = 2 K2CO3 + 3 O2、4 KO2 + 2 H2O = 4 X + 3 O2↑ 则X的化学式为__________。
②动手实践：设计并制作氧自救呼吸器，如题18－2图所示，使用一段时间后，观察到生氧剂由______（填颜色变化），则基本失效。
6．（2023深圳市一模，13）实验室里现有石灰石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、棉花，以及下列仪器：
（1）写出仪器⑧的名称：___________。
（2）利用上述仪器和药品可以制取CO2，药品是___________和___________，组装一套发生和收集装置，你选择的仪器是___________（填序号），该反应的化学方程式为___________。
（3）若利用上述药品制取O2，除上述仪器外，还需再补充的一种玻璃仪器是___________（填名称）。
（4）医用O2极其干燥时会引起患者呼吸道不适。通过如图所示的湿化瓶装置，可使干燥的O2湿化。使用时，O2应从___________（填“a”或“b”）口通入。
7．（2023深圳福田区一模，13）如图是实验室提供的制备氧气和二氧化碳所需的仪器与药品。请回答：
（1）图1中编号仪器⑥的仪器名称是________。
（2）制取和收集二氧化碳应选用仪器组合是________（从图1中选填编号），选用的药品是________（从图3中选填编号），反应的化学方程式为________。
（3）选取图3中的药品制取氧气发生反应的化学方程式为________。
（4）用图2的装置收集氧气，应该从________管（填“m”或“n”）通入氧气。
8．（2024辽宁省卷，11）实验是学习化学的重要途径。
I．氧气的实验室制取与性质
（1）反应原理：用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________。
（2）注意事项：用装置A和装置B制取氧气，为确保装置不漏气，应先检查装置的________；集满氧气后，为防止水倒吸，应先________（填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”）。
（3）气体收集：用装置C收集氧气，是利用了氧气的密度比空气________的性质；检验氧气集满的操作为________。
（4）性质验证：将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭，木炭燃烧变旺，说明氧气具有的化学性质为________。
（5）Ⅱ．常见金属的物理性质和化学性质
示意图 实验操作 实验现象 解释与结论
接通电路 小灯泡发光 铜具有________性
加热铜片一端1～2秒后，停止加热，立即用手触摸铜片另一端 有热感 铜具有________性
向试管中加入铁片和稀盐酸 铁片表面产生________ 铁与稀盐酸反应
向试管中加入铁片和硫酸铜溶液 铁片表面有红色固体析出 铁的金属活动性比铜________（填“强”或“弱”）反应的化学方程式为________
9．（2024天津卷，22）化学是一门以实验为基础的科学。
（1）根据如图所示实验装置回答。
① 写出仪器a的名称：______。
② 实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气，选用______装置（填序号）。
③ 实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，选用______装置（填序号），其反应的化学方程式为______。
（2）用制得的气体进行相关性质实验。
① 铁丝在氧气中燃烧，集气瓶中预留少量水的目的是防止集气瓶______。
② 将二氧化碳通入足量澄清石灰水中，发生反应的化学方程式为______。
（3）在农业生产上常需要用质量分数16%的氯化钠溶液选种。在实验室中配制100 g质量分数为16%的氯化钠溶液。
① 配制过程的操作如图所示，正确的操作顺序是______（填序号）。
A．caedb B．ceadb C．dbeca
② 配制该溶液，需要水的质量为______g。
10．（2024北京，33）选用如图装置进行O2的制取实验。
（1）用KMnO4制取O2的化学方程式为______，发生装置是______（填序号）。
（2）用向上排空气法收集O2的原因是______。
（3）用带火星的木条检验O2已收集满，现象是______。
11．（2024江苏南通，3）“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是
A．装入MnO2 B．制备O2 C．干燥O2 D．收集O2
12．（2024福建，6）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
13．（2024江苏扬州，14）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
阅读下列材料，回答下列14～16小题：
高锰酸钾（KMnO4）是一种受热或见光易分解的晶体，可用于实验室制取氧气，反应原理为2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。KMnO4溶液可用作消毒剂。
14．（2024江苏苏州，5）下列物质中属于氧化物的是
A．KMnO4 B．K2MnO4 C．MnO2 D．O2
15．（2024江苏苏州，6）在高锰酸钾制氧气实验中，一定不需要用到的仪器是
A．酒精灯 B．试管 C．漏斗 D．集气瓶
16．（2024江苏苏州，7）下列关于高锰酸钾的说法正确的是
A．高锰酸钾应保存于棕色试剂瓶 B．高锰酸钾受热不易发生分解
C．高锰酸钾难溶于水 D．制氧气时高锰酸钾中氧元素全部转化为氧气
阅读下列资料，完成下面第17～18小题：
在我市学生实验考查中，AI实验室摄像头拍摄上传学生化学实验过程，现选取部分资料呈现如下。
17．（2024江苏盐城，10）实验1《粗盐中难溶性杂质的去除》。通过观察可以发现，四幅画面中操作规范的是
A．称量 B．溶解 C．过滤 D．蒸发
18．（2024江苏盐城，11）实验2《氧气的实验室制取与性质》。本实验以高锰酸钾为原料，并采用排水法收集从视频中看到的下列实验操作不规范的是
A．查气密性：先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁
B．固定装置：将试管口略向下倾斜，固定在铁架台上
C．加热药品：先让试管底部均匀受热，再对高锰酸钾所在部位加热
D．收集气体：导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
19．（2024四川成都，8）氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是
A．发生装置仅由药品状态决定 B．该装置能收集到纯净的氧气
C．红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D．制取氧气的原料一定含有氧元素
20．（2024四川乐山，8）氧气是人类活动必需的物质之一，下列与实验室制取氧气有关的装置或操作错误的是
A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取 C．干燥 D．验满
21．（2024四川泸州，4）实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是
A．反应原理为：Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2↑
B．可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C．关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D．用向上排空气法代替图中的收集方法
22．（2024甘肃白银，15）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片 （填“磨砂”或“光滑”）一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面， （填“正”或“倒”）放在桌面上、如果用排水法收集的氧气不纯，可能的原因是 （答一点即可）。
（3）利用上述药品制取二氧化碳的化学方程式是 。检验二氧化碳的方法是 。小明同学用如图装置制取二氧化碳，请你指出该装置的两处错误： 、 。
23．（2024河南，24）实验室里选用如图所示仪器制取气体（橡皮塞、导气管及试剂略去）。
（1）制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡皮塞，需选用的仪器有 （填字母）。
（2）用KMnO4制取O2的化学方程式为 ；若用该方法制取O2，其发生装置需补充一种玻璃仪器，请在虚线框内画出该仪器 。
24．（2024湖北，18）以下是氧气的实验室制取和性质实验。
（1）仪器a的名称是 。
（2）A中制取氧气的化学方程式为 。
（3）用装置B来收集氧气，进气口为 （填“m”或“n”）。
（4）图C中，细铁丝剧烈燃烧， ，放出热量，生成黑色固体。
25．（2024江苏苏州，22）实验室用如图所示装置制取CO2气体，并进行相关性质研究。
已知：CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
（1）仪器a的名称是 。
（2）连接装置A、B，向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
③若装置B用来干燥CO2，装置B中应盛放的试剂是 。
（3）将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C，观察到现象：
a．玻璃管内的干燥纸花始终未变色；
b．塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。
①根据上述现象，得出关于CO2性质的结论是： 、 。
②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 (用化学方程式表示)。
（4）将CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，该过程参加反应的离子有 (填离子符号)。
26．（2024江苏盐城，17）我国向世界承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，达到相对零排放，为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ．了解二氧化碳排放
（1）CO2排放量增加可能引发的后果有______（选填字母序号，下同）。
A．冰川融化，海平面上升 B．极端天气频发
C．土地沙漠化，造成农业减产 D．影响自然生态系统，改变生物多样性
（2）空气中的CO2主要来自于______。
A．动植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃烧
C．植物的光合作用
（3）实验室制备CO2。根据下列仪器装置，回答问题。
①写出标号仪器的名称：a． ，b． 。
②制取CO2可在A～E中选用装置 ；装置F是在装置B基础上的改进，其优点是 。
Ⅱ．探究二氧化碳转化
（4）CO2的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂：水、澄清石灰水、2% NaOH溶液，你认为最佳的CO2吸收剂是 ，设计实验方案证明你的结论： 。
Ⅲ．研制低碳行动方案
（5）低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”，写出你的一个行动打算： 。
27．（2024江西，18）根据图回答有关问题：
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置D收集氧气时，气体应从导管口 （填字母）通入。
（4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 和 。
28．（2024山东烟台，20）实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
（1）装置B中仪器①的名称是 。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，应选用的发生装置是 （填字母序号，下同），实验室加热高锰酸钾固体制取O2，应选用的发生装置是 。
（3）实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是 。
（4）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。
③曲线a、b最终达到相同的压强，说明 。
29．（2024四川成都，17）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
30．（2024四川眉山，17）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
31．（2024四川宜宾，18）化学是一门以实验为基础的科学。选择下图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。
回答下列问题：
（1）仪器B的名称是 。
（2）加热时需垫陶土网（或石棉网）的仪器是 （填字母标号）。
（3）高锰酸钾固体制取氧气的化学方程式是 。
（4）该实验应选择的仪器有 （填字母标号，不重复选用仪器）。
（5）用制取的O2进行铁丝燃烧实验：点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后，迅速插入盛满O2的集气瓶中，观察到火柴剧烈燃烧，但细铁丝未燃烧，细铁丝未燃烧的原因是 。
32．（2024云南省卷，25）化学是一门以实验为基础的学科。
（1）仪器a的名称为 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式为 。用B装置收集氧气，体现了氧气的物理性质是 ；停止加热时，为防止倒吸，应先进行的操作是 （填“熄灭酒精灯”或“把导管移出水面”）。
（3）用上述收集的O2完成如图C所示的实验，观察到澄清石灰水 。
（4）某同学为探究燃烧的条件设计了如图实验。已知白磷的着火点是40℃。
向装置甲中通入空气，甲中的热水压入到乙中，甲、乙中的白磷均燃烧。由液面降低后甲中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 ；由热水进入后乙中白磷燃烧的事实，说明燃烧需要 。
33．（2024重庆A卷，22）实验能展现化学的魅力，也是重要的学科素养。
（1）实验室制取CO2是学生必做实验，其主要步骤有：
A．制取气体 B．检查装置气密性 C．清洁与整理 D．填装药品
①该实验正确的操作顺序为 （填序号，下同）。
②检查装置气密性时，若气密性良好。会出现下图中的 。
（2）实验室用氯化钠固体配制50 g质量分数为6%的氯化钠溶液。
①溶解时玻璃棒的作用是 ，量取水时应选用 （填序号）mL规格的量筒。
A．25 B．50 C．100
②称量氯化钠时，误将氯化钠放在右盘（未使用游码），若其他操作都正确，配制所得溶液的溶质质量分数 （填“<”“>”或“=”）6%。
考点2 气体制取装置的选择
34．（2023深圳，13）实验室现有KMnO4、块状大理石、稀盐酸、棉花。
（1）亮亮根据现有药品制取氧气，方程式为______。制取一瓶较干燥的O2应选择的发生装置和收集装置是______。（标号）
（2）根据现有药品选用______和稀盐酸反应制取CO2，化学方程式为______。
（3）实验废液不能直接倒入下水道，取少量制备CO2后的废液于试管中，加入滴______（选填“紫色石蕊溶液”或“无色酚酞溶液”），溶液变红，则溶液显酸性。
35．（2022广东省卷）具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作考试中，小明和小英分别抽取了I、Ⅱ两组试题。可供选择的实验药品有大理石、KC1O3、MnO2、稀盐酸、NaOH溶液、H2O2溶液、酚酞溶液、石蕊溶液等，相关实验装置如图所示。
I组：O2和CO2的实验室制取
（1）仪器a的名称是______。
（2）小明想用同一套装置分别制取O2和CO2，应选用发生装置______和收集装置______（填字母）。其中，制取O2的化学方程式为______。
Ⅱ组：溶液酸碱性的检验和酸、碱的化学性质
（3）为了鉴别稀盐酸和NaOH溶液，小英要测定溶液的pH，正确的操作是______。测得pH=1的溶液为______。
（4）稀盐酸和NaOH溶液反应无明显现象。为使该反应“可视化”，小英向NaOH溶液中滴加______溶液，再逐滴加入稀盐酸至过量，观察到溶液由______色变为无色。
36．（2023深圳盐田区一模，13）我国倡导节能减排、收旧利废，力争在40年内实现“碳达峰”、“碳中和”。含碳物质在O2中燃烧会产生CO2。下列是关于气体物质相关实验，请解决下列问题。
（1）实验室既可用于制O2也可用于制CO2的发生装置为__________（填字母，下同），写出利用该装置制CO2的化学方程式__________，若要制取一瓶干燥的CO2，干燥装置为__________。
（2）用A和C装置来制取O2的化学反应方程式为__________。
（3）H2是理想的清洁、高能燃料。小深同学利用空塑料输液袋（如图）收集H2，气体应从导管的__________口进入袋内（填“a”或“b”）。
37．（2024江苏宿迁，13）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CO(NH2)2]，同时生成水。该反应的化学方程式是______。
38．（2024湖南，4）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是
A B C D
39．（2024安徽，14）甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。
（1）装置甲可用于制取甲烷，还可以制取氧气，用该装置制取氧气的化学方程式为 。
（2）实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是______（填字母序号）。
A． B． C．
（3）甲烷难溶于水，密度比空气的小，实验室收集甲烷的方法是 （写1种即可）。
（4）用装置丙验证甲烷的组成时，为保证安全，点燃前应先验纯。下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有______（填字母序号）。
A．火焰呈淡蓝色
B．干燥的烧杯壁出现水雾
C．倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡后溶液变浑浊
40．（2024四川广安，18）化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中，从实验员处领取了如下实验仪器：
（1）仪器B （填“能”或“不能”）直接加热。
（2）若用大理石与稀盐酸来制取CO2，为组装气体发生装置，应选择的仪器是 、E、C（填字母）；若用如图所示装置收集CO2，应从 端进气（填“a”或“b”）。
（3）若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分仪器外，还必需补充的仪器是 （填仪器名称）。该反应的化学方程式为 。
41．（2024四川南充，18）下图为实验室制取并收集气体的装置图，回答下列问题。
（1）仪器a的名称是 。
（2）将装置A和 （填装置序号）连接，制取并收集O2，A中反应的化学方程式为 。
42．（2024四川遂宁，11）根据下列实验装置图，回答问题：
（1）装置B中仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取并收集40 mL干燥的氧气，应选择的装置是 （填装置的字母序号）；其反应的化学方程式为 。
（3）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，应选择的发生装置是 （填装置的字母序号）。
43．（2024重庆B卷，22）正确认识及调控化学反应是化学实验顺利开展的保障。请回答：
（1）过氧化氢溶液制氧气
① 仪器a的名称是 。
② 利用二氧化锰催化过氧化氢的化学方程式为 。
③ 为了产生平稳的气流并实时观察气流速率，可选择的发生装置和收集装置是 （填序号）。
（2）酸和碱的中和反应
为了控制稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，最佳的操作是 （填序号）。写出该反应的化学方程式 。
考点3 气体的净化、收集与检验
44．（2024江苏宿迁，14）氧气是一种在生产、生活中有广泛用途的重要气体，如医疗急救、炼钢、气焊、化工等。为满足不同人群的需求，市面上有多种类型的制氧机。化学实践小组制作了一台简易“制氧机”，如图所示。
用该制氧机制氧气时，在反应仓中先加入适量水，再依次加入粉末状过碳酸钠（化学式为2 Na2CO3·3H2O2）和粉末状二氧化锰，即可持续、平稳地产生氧气。
（1）其制氧气的原理可分为两步：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，2 Na2CO3·3H2O2 = 2 Na2CO3 + 3H2O2；②______（用化学方程式表示）。
【提出问题】充分反应后，若将反应仓内的混合物过滤，得到的滤液中溶质成分有哪些？
【查阅资料】①在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为I2；②氯化钡溶液显中性。
【进行实验】将一定量粉末状过碳酸钠和粉末状二氧化锰置于水中至不再产生气泡，将反应后的混合物进行过滤。
（2）实验1：取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸，______（填实验现象），证明滤液中含有碳酸钠。
（3）实验2：继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加______溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢。
【反思交流】过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠，是否同时也会生成氢氧化钠？
（4）实验3：另取少量滤液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，目的是_____，反应的化学方程式是______。在不新增其它试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是______。
（5）待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈______色，证明滤液中不含氢氧化钠。
45．（2024江苏镇江，27）请结合如图回答问题。
（1）仪器名称：①_______，②_________。
（2）用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置_____（选填序号）和E组合，反应的化学方程式为______。选用E装置收集O2的理由是_______。
（3）实验室制取CO2的化学方程式为_____，选用装置C相对于B的优点是___。
（4）溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2
①饱和NaHCO3溶液的作用为___________。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因_____________。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因___________。
46．（2024福建，16）氢氧化锂（LiOH）在航天器中可用于吸收CO2。工业上用电解法制得的LiOH溶液中含有NaOH。在N2保护下将混合溶液蒸发结晶，可得到LiOH晶体。有关物质的溶解度如下表。
温度/℃ 溶解度/g物质 20 30 40 50 60
LiOH 12.8 12.9 13.0 13.3 13.8
NaOH 109 118 129 146 177
已知：LiOH和NaOH的化学性质相似，Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似。
（1）LiOH溶液的pH （填“>”“=”或“<”）7。
（2）从电解法制得的溶液中，提取LiOH晶体，选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是 。
（3）电解法制得的1000 g溶液中，LiOH的质量分数为10%、NaOH的质量分数为5%。
① 该溶液中LiOH的质量为 g。
② 将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时，当剩余水的质量为100 g时，所得溶液是NaOH的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（4）蒸发结晶过程中，若没有N2保护，LiOH晶体中会混有Li2CO3。检验方法：取样，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生。产生气泡的反应的化学方程式为 。
47．（2024湖北，12）在探究甲烷的元素组成时，做了如下图的两个实验。下列说法错误的是
A．燃烧时火焰呈（淡）蓝色 B．左侧烧杯内壁有小液滴产生
C．右侧烧杯内壁石灰水变浑浊 D．可得出甲烷含有氧元素
48．（2024山东滨州，24）小明和同学们在学习了工业炼铁的原理后，想通过自制一氧化碳模拟工业炼铁的化学原理。
【查阅资料】①二氧化碳和炭粉在高温的条件下生成一氧化碳；
②饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应；
③饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体；
④一氧化碳既不与氢氧化钠溶液反应也不与澄清石灰水反应；
【设计并进行实验】同学们设计并进行了下图所示的实验（装置气密性良好）；
【实验分析】请结合实验完成下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为 ；
（2）装置C的作用是 ；
（3）装置E中发生反应的化学方程式为 ；
（4）反应完毕，装置H中玻璃管内观察到的现象是 ，该反应的还原剂是 （填化学式）；
（5）装置J中点燃的酒精灯的作用是 。
49．（2024山东烟台，23）《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2 NaCl；②BaCl2溶液呈中性；
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
（1）
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡稀溶液。 废液中有Na2CO3
步骤2：取少量步骤1中的上层清液于试管中， 。 废液中有NaOH
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验，取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中，先通入一会儿N2，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿N2后，测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
（2）锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿N2，其原因是 。
（3）装置C中反应的化学方程式是 。
（4）废液中碳酸钠的溶质质量分数是 （保留到0.1%）。
（5）如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量 （填“偏大”或“偏小”）。
【任务三】废液的处理
（6）为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式是 。
50．（2024四川达州，16）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。
（1）标号①的仪器名称是 。
（2）氢气是最理想的能源，实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是 （从图1的A~E中选择，填字母序号）。
（3）若选用F装置制氢气，其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气，同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分，化学兴趣小组进行了如下实验（部分步骤及装置已省略）。
【猜想与假设】
同学们讨论得出，气体成分有H2，还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验：
（4）A装置的作用 。
【实验现象与结论】
（5）A、C装置中无明显现象，E装置中固体由红色变为黑色，F装置中无水硫酸铜变蓝，G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式： 。
（6）由此得出：炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式： 。
【反思与评价】
（7）从环保角度考虑，该实验存在的不足是 。
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