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专题训练八　常见气体的制取
　多功能瓶
1.如图的装置被称为“多功能瓶”。现若将被收集的气体从b口进入,则它可收集的气体为 (　　)
①H2　②O2　③CO2
A.① B.①② C.②③ D.①②③
2.用如图装置进行实验,不能达到实验目的的是 (　　)
A.检验二氧化碳　　　　　　　　　　　B.检验二氧化碳是否收集满
C.观察氧气流速　　　 　D.收集一瓶氧气
　制取气体的发生和收集装置
3.在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法正确的是 (　　)
　　 　　　 　
A.加热高锰酸钾制O2 B.制取CO2装置
C.收集CO2 D.O2验满
4.实验室制取气体的常用装置如图,下列说法正确的是 (　　)
A.装置①可以较好地控制反应速率
B.装置③和④都可以用来收集二氧化碳
C.装置①和②组合可以用来制取、收集氢气
D.装置①和④组合可以用来制取、收集氧气
5.(创新实验)某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2,其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为 (　　)
A B C D
6.(数字化实验)兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法不正确的是 (　　)
A.ab段试管中液面逐渐下降
B.cd段长颈漏斗中液面逐渐上升
C.a点的对应操作是关闭弹簧夹
D.bc段石灰石与盐酸脱离接触
　综合考查
7.如图是实验室制取气体的常用装置。
　　 　 A　　 　 B　　 　C　　　D
(1)若选择A、C组合一套装置制取某气体,请写出有关反应的化学方程式:　　　　　　　　　　;实验结束时应先撤去导管,后熄灭酒精灯,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验室制CO2和O2均可使用的气体发生装置是　　　　(填字母)。向装置中加试剂前,应先检查装置的　　　　。
(3)若用D装置收集气体,其密度应该比空气:　　　　。
8.实验室制取某种气体X,X为氢气、氧气或二氧化碳。据图回答下列问题:
　　　　　 A 　B 　C　　　D
(1)若将A和C连接制取气体X,则X为　　　　　　　。
(2)若将A和B或A和D连接都可制取气体X,则分液漏斗中盛的是　　　　,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。
(3)若向锥形瓶中装入大理石(或石灰石)来制取气体X,应选用的收集装置为　　　　(填字母)。
(4)若用加热高锰酸钾的方法来制取氧气,除选取如图部分装置外,还需补充大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、铁架台(带铁夹)、玻璃片和　　　　(填仪器名称)。
9.小明、小华和小林三位同学利用下图所示装置在实验室制取O2和CO2,并对它们的有关性质进行研究,请回答下列问题。
(1)小明同学用KMnO4固体制取O2,应选用图中的　　　　装置(填字母)。当O2收集满并取出集气瓶后,停止该实验的正确操作方法是　 　 。
(2)小华同学用浓盐酸与大理石在C装置中反应,制取CO2并检验其有关性质,观察到烧杯中紫色石蕊溶液变红,对这一现象的解释不合理是　　　　(填字母)。
a.产生的CO2直接使石蕊溶液变红
b.产生的CO2与H2O反应生成H2CO3,使石蕊溶液变红
(3)实验室制取二氧化碳的试剂是　　　　和　　　　,化学反应方程式是　　　　　　　　　。
(4)小林同学用A装置制取了一瓶无色无味纯净的气体,他制取的气体可能是　　　　,试用最简便的方法验证他所制取的气体:　　　　　　　　。
10.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。如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,在实验室中制取干燥的氧气。按照要求选择实验装置,连接仪器后,先　　　　　,再装入试剂,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　　　　(填字母)。
【详解答案】
1.A　解析:氧气的密度比空气的大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集;二氧化碳能溶于水,密度比空气的大,因此只能用向上排空气法收集;氢气难溶于水,密度比空气的小,因此可以用排水法和向下排空气法收集。题图的装置被称为“多功能瓶”,现若将被收集的气体从b口进入,说明气体的密度比空气小,因此只可以收集氢气。故选A。
2.D　解析:A.检验二氧化碳,使用澄清石灰水,题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”,题图中所示装置正确,能达到实验目的,故选项正确;B.二氧化碳的密度比空气的大,应从长导管通入,将空气从短导管排出,检验二氧化碳是否收集满,可将燃着的木条放在短导管处,若木条熄灭,说明已集满,题图中所示装置正确,能达到实验目的,故选项正确;C.瓶内盛放半瓶水,气体从长导管通入,可以通过产生气泡的快慢来确定气体的流速,题图中所示装置正确,能达到实验目的,故选项正确;D.氧气不易溶于水,用题图中装置收集氧气时,长导管是出水管,短导管是进气管,题图中所示装置错误,不能达到实验目的,故选项错误。故选D。
3.D　解析:用高锰酸钾制取氧气时,试管口应略向下倾斜,以防冷凝水倒流到试管底部炸裂试管,且试管口处应放置一团棉花,故A选项图示装置用法错误;使用题图装置制取二氧化碳时,长颈漏斗的下端管口应浸入液面以下,防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗中逸出,故B选项图示装置用法错误;二氧化碳溶于水,不能用排水法收集,故C选项图示装置用法错误;氧气的密度比空气大,用排空气法收集氧气时,氧气应从长管进入,则检验氧气是否集满,应用带有火星的木条放在短管口处,若木条复燃,则说明氧气已经集满,故D选项图示装置用法正确。故选D。
4.D　解析:长颈漏斗无法控制加入液体的量,达不到控制反应物浓度的要求,因此无法达到控制反应速率的目的,选项A错误;二氧化碳密度比空气大,采用向上排空气法收集,装置③不能用于二氧化碳收集,选项B错误;氢气密度比空气小,采用向下排空气法收集,装置②不能用于氢气收集,选项C错误;利用过氧化氢和二氧化锰制备氧气,选择①为发生装置,氧气不易溶于水,可以用④收集氧气,选项D正确。
5.B　解析:试管底部有缺口,只要放入烧杯中,稀盐酸可以进入试管产生气体,不用时可以移出试管,故可以控制反应随时发生或停止,故A错误;虽然有带孔的塑料片,但是稀盐酸一直浸没大理石,所以无法控制反应随时发生或停止,故B正确;大理石在有孔塑料片上,用气体时,打开开关,U形管右边液面上升,稀盐酸就会浸没大理石产生气体,不用时关闭开关,右边压强增大,盐酸又被压到塑料片以下,控制了反应随时发生或停止,故C错误;原理同A,可以上下移动铜丝,就移动了有孔的塑料瓶,因此可以控制反应随时发生或停止,故D错误。
6.B　解析:A项,ab段,产生了二氧化碳气体,压强增大,试管中液面逐渐下降,故选项说法正确。B项,cd段,压强减小,说明气体不断输出,长颈漏斗中液面逐渐下降,故选项说法错误。C项,a点的对应操作是关闭弹簧夹,二氧化碳气体不能逸出,装置内压强增大,故选项说法正确。D项,bc段,压强不变,石灰石与盐酸脱离接触,故选项说法正确。
7.(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　防止水槽中的水回流到试管炸裂试管(合理即可)
(2)B　气密性　(3)小
解析:(1)装置A属于固固加热型,大试管口堵了一团棉花,是高锰酸钾制取氧气的发生装置,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;为了防止水槽中的水回流到试管炸裂试管,实验结束时应先撤去导管,后熄灭酒精灯。(2)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液常温型反应,实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,属于固液常温型反应,则实验室制CO2和O2均可使用的气体发生装置是B,向装置中加试剂前,应先检查装置的气密性。(3)D装置适用于向下排空气法收集气体,密度比空气小的气体可以用向下排空气法收集。
8.(1)氢气　(2)过氧化氢溶液　2H2O22H2O+O2↑　(3)B　(4)酒精灯
解析:(1)C适用于向下排空气法收集气体,说明该气体的密度比空气小,则X是氢气。(2)用B或D收集,说明该气体的密度比空气大,不易或难溶于水,则该气体是氧气;装置A属于固液常温型,适合用过氧化氢制取氧气,分液漏斗中盛的是过氧化氢溶液,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。(3)实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,可用装置B收集。(4)加热高锰酸钾制取氧气,属于固固加热型,除选取题图部分装置外,还需补充大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、铁架台(带铁夹)、玻璃片和酒精灯。
9.(1)B　先移出导管,后熄灭酒精灯　(2)a
(3)石灰石(或大理石)　稀盐酸
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(4)氧气(或二氧化碳)　将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,证明是氧气(或把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,证明是二氧化碳)
解析:(1)如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,实验结束应先移出导管,后熄灭酒精灯,其原因是防止水倒流,使试管炸裂。(2)小华同学用浓盐酸与大理石在C装置中反应,制取CO2并检验其有关性质,观察到烧杯中紫色石蕊溶液变红,可能是产生的CO2与H2O反应生成H2CO3,使石蕊溶液变红,二氧化碳不能直接使石蕊溶液变红。(3)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HCl互相交换成分生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。(4)用双氧水和二氧化锰制氧气不需要加热,且氧气的密度比空气的密度大,能用向上排空气法收集;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,且二氧化碳的密度比空气的密度大,能用向上排空气法收集,因此他制取的气体可能为O2和CO2。氧气的检验方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,证明是氧气;二氧化碳一般用澄清的石灰水检验:把气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,证明是二氧化碳。
10.(1)锥形瓶　(2)可控制反应的速率　长颈漏斗下端未伸入液面以下
(3)检查装置的气密性　①CGD(或BGD)　②2H2O22H2O+O2↑
③b　(4)A、F(或A、E)
解析:(1)标号①的仪器名称是锥形瓶。(2)选用B作发生装置,可以通过控制加入的液体量来控制反应的速率;则选用B作发生装置,优点是可控制反应的速率,长颈漏斗应伸入液面以下,防止气体从长颈漏斗中逸出,故装置C中存在的一处错误是长颈漏斗未伸入液面以下。(3)为了防止装置漏气,按照要求选择实验装置,连接仪器后,先检查装置的气密性,再装入试剂,进行实验。①以过氧化氢溶液为原料制取氧气,反应物是固体与液体,反应条件是常温,则选B或C固液常温型装置,浓硫酸具有吸水性,可以干燥氧气,则选装置G,氧气密度比空气大,应采用向上排空气法收集,应选装置D,故在实验室中制取并收集干燥的氧气所选装置的连接顺序为CGD或BGD。②过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气的化学反应方程式为2H2O22H2O+O2↑。③由于气体的密度比水小,故把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b端通入。(4)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取甲烷,应选A固固加热型装置,甲烷的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,甲烷难溶于水,可采用排水法收集,故实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是A、F(或A、E)。

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