初中科学2022年中考二轮复习专题:13气体的制取实验
一、单选题
1.按图示装置,持续通入气态物质x,可以看到玻璃管中有红色物质生成,无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,则x不可能是( )
A.氢气和水蒸气 B.氢气和二氧化碳
C.一氧化碳和氢气 D.一氧化碳和水蒸气
2.如图是电解水实验的示意图,下列说法中符合事实的是( )
A.图中 表示的是氢分子
B.该反应中最小的微粒是氢、氧原子
C.该实验说明水里有氢气和氧气
D.负极与正极产生气体的质量比是2∶1
3.含有氯元素的酸有多种,高氯酸是其中的一种.已知高氯酸中氯元索的化合价为+7价,则高氯酸的化学式是( )
A.HCl B.HClO C.HClO D.HClO
4.下列图象能正确反映对应变化关系的是( )
A. 在一定量 AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入铁粉
B. 向等质量的铝粉和镁粉中,分别加入相同质量分数的稀盐酸
C. 常温下,向不饱和的硝酸钾溶液中加入硝酸钾晶体
D. 向一定量的氢氧化钠溶液中加入过量的稀盐酸溶液
5.用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
A.制取CO2 B.收集CO2
C.干燥CO2 D.检验CO2
6.在实验室里制取氧气.二氧化碳时,它们的收集方法相同的是( )
A.排水集气法 B.向下排空气法
C.排食盐水集气法 D.向上排空气法
7.如图为某化学反应的微观过程,两个甲分子反应生成两个乙分子和一个丙分子,则下列从图示获得的信息中正确的是( )
A.该反应的生成物乙属于单质
B.该反应中的反应物不可能是氧化物
C.乙分子中含有一个A原子,一个B原子
D.该反应反应前后各元素的化合价均不变
8.实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是 ( )
A. B.
C. D.
9.在实验室里用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的实验中,有以下步骤:
①加热药品;
②将药品加入试管;
③检查装置气密性;
④将装有药品的试管固定在铁架台上;
⑤收集氧气,取出后正放在桌面上;
⑥移去酒精灯,用灯帽盖上;
⑦将导气管从水槽中移出.
其中第一步和最后一步操作分别是( )
A.②⑥ B.②① C.③⑤ D.③⑥
10.2018年我国纪念“世界水日”和开展“中国水周”活动的宣传主题为“实施国家水行动,建设节水型社会”。下列有关水的说法正确的是 ( )
A. 地球表面约71%被水覆盖,可利用的淡水资源十分丰富
B.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
C.电解水生成氢气和氧气,说明水是由氢气和氧气组成
D.保护水资源,禁止使用化肥、农药
11.如图所示为李强同学做“氧气的制取、收集和验满”实验的主要步骤,其中正确的( )
A. 检查装置气密性
B. 加入药品
C. 收集气体
D. 验满
12.如图所示的装置是化学实验中常用的装置,有关此装置的说法正确的是( )
A.可用于实验室制取O2气体的各种方法
B.气体导出过程中容器内外气压相等
C.长颈漏斗伸到液面以下,主要原因是防止添加液体时液体飞溅
D.长颈漏斗伸到液面以下是防止气体从漏斗逸出
13.如图所示的装置,其中可以收集氧气的是( )
A.①和 ②② B.②和 ③ C.①和 ④ D.①和 ⑤
14.下列不是实验室制取氧气所用方法的是( )
A.加热高锰酸钾
B.用二氧化锰和双氧水
C.用直流电电解水
D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
15.如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中,错误的一项是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
16.全球气候变暖日益严重,CO2的转化和利用是一个热门的研究课题。请回答下列相关问题:
(1)近年我国科研人员研制出一种“可呼吸CO2”的电池,放电时该电池“吸收CO2”,充电时该电池“放出CO2”。放电时,金属钠和CO2发生置换反应生成一种非金属单质和一种常见的盐,据此写出反应的化学方程式 。
(2)2018年5月,某杂志介绍了我国的一项研究成果:在一种新催化剂作用下可实现二氧化碳高效转化为甲醇,相关反应如图所示,参加反应的甲和乙的分子个数之比为 。
17.实验是科学研究的重要手段,正确操作是获得成功的重要保证,请填空:
(1)用向上排空气法收集氧气时,导气管要伸到
(2)玻璃仪器洗干净的标准 .
18.氢氧化钾的性质与氢氧化钠的性质相似:
①纯净的氢氧化钾是白色固体;②氢氧化钾极易溶解于水;③氢氧化钾固体露置于空气中易吸水而潮解;④氢氧化钾和氯化铁溶液混合可以制得氢氧化铁。
根据上面短文的内容,运用你学过的有关知识填空:
(1)氢氧化钾的物理性质为 。(填序号)
(2)氢氧化钾与氯化铁反应的现象为 。
(3)根据氢氧化钾的性质,你认为氢氧化钾固体的保存方法应是 。
19.请根据下图回答问题:
(1)仪器A的名称是 ,仪器B的名称是 。
(2)用KClO3与MnO2混合制取并收集纯净O2,应选用上图中的 (填序号),反应的化学方程式是 。
(3)实验室制取并收集CO2,应选用上图中的 (填序号),反应的化学方程式是 ;如何检验已集满一瓶CO2气体 。
20.如图为某同学对硫酸性质的知识归纳,请你帮他梳理下列知识。
(1)若盐为 BaCl2 溶液,则反应现象为 。
(2)若 M 为铁锈的主要成分(Fe2O3),可以利用硫酸与金属氧化物反应的这一性质除去铁锈,请你写出反应方程式 ;
21.根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性,回答下列问题:
气体 空气 NH3 CH4 HCl O2
密度(克/升) 1.293 0.771 0.717 1.629 1.43
溶解性 — 极易溶 难溶 极易溶 难溶
(1)既能用排水法,又能用向上排空气法收集的气体是 。
(2)用如图所示盛满水的集气瓶收集CH4,气体应从 端通入。
22.归纳总结是学习化学的重要方法,小科同学总结了NaOH的四条化学性质(如图甲,即NaOH与四类物质能够发生化学反应)。
(1)为了验证反应①,小科将无色酚酞试液滴入NaOH溶液中,溶液变成 色。
(2)依据反应②说明NaOH必须密封保存,否则在空气中要变质,变质过程的化学反应方程式为 。
(3)小科用微观示意图(图乙)来说明反应③的发生,从该图可以看出,反应前后没有发生变化的微观粒子有 。
(4)为了验证反应④能够发生,你选择的物质是____(填字母)。
A.Na2CO3 B.HCl C.CuSO4 D.NaCl
23.如图A~E是实验室制取气体的常用装置。请根据要求回答下列问题。
(1)图中的五种物质是教材中出现的物质,在一定条件下,都可以产生氧气。请你写出图中物质X制取氧气的化学方程式 。
(2)实验室用装置B或C来做为制取氧气的发生装置,装置B与C比较,装置B的优点是 。
(3)若选用装置F收集氧气,氧气应从 (填“能够控制反应速率”或“b”)进入F中。
24.根据下列事实说明空气中含有的成份的名称:
(1)空气是制取氮肥的天然原料,写出该气体在空气中的体积分数为 ;
(2)盛有冰水的杯子,放在空气中,外壁会潮湿,说明空气中含有 。
25.已知气体X是一种难溶于水的无色气体,常温时易与空气中的氧气迅速化合生成红棕色的气体Y。实验室常用以下反应制取X:3Cu+8HNO3==3Cu(NO3)2+2X↑+4H2O,
则X为 ,X与氧气反应的化学方程式为 ,用装置A来收集X气体,正确的操作步骤是: 。
三、实验探究题
26.某科学兴趣小组的同学做粗盐(含难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制50克10%的氯化钠溶液。下图是同学们做粗盐提纯实验的操作示意图,请回答下列有关问题:
(1)有实验操作错误的步骤是 ;
(2)步骤③中玻璃棒的作用是 ;
(3)粗盐提纯实验的操作顺序为(填操作序号) ;
(4)用粗盐提纯后得到的精盐配制氯化钠溶液,经检测,溶质质量分数偏小,其原因可能为(填字母序号) 。
A.所得的精盐固体中含有其它杂质
B.称量时只在天平左盘垫上滤纸
C.配制好的氯化钠溶液装瓶时,有少量溶液洒出
27.空气中氧气含量测定实验的再认识。
【实验回顾】按书本用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图甲)。当装置内的氧气低于一定含量时,红磷就不再与氧气反应,从而导致测出的氧气含量常常远低于21%。在老师的指导下,小明分别用过量的红磷(着火点260℃)和白磷(着火点40℃)进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%,请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因是因为 。
【实验改进】小明根据铁生锈的原理设计图乙实验装置,再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。测得实验数据如表
测量项目 实验前 实验后
烧杯中水的体积 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 烧杯内剩余水的体积
体积(mL) 90.0 130 63.6
【交流与表达】
⑴根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 (计算结果精确到0.1%)。
⑵与用红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法测定的主要优点 。
28.小雨对爸爸给患病的奶奶购买的“便携式制氧器”(如图甲所示)产生了浓厚的兴趣,他仔细阅读说明书,了解它的工作原理(如图乙所示)和所用的药品。药品中甲剂是一种白色颗粒状固体,作制氧剂;乙剂是黑色固体,作催化剂。
【提出问题】 甲剂的化学成分是什么?
【查阅资料】 过碳酸钠是白色颗粒状固体,溶于水时,生成碳酸钠和过氧化氢,可用于制取氧气。
【设计与实验】 小雨把甲剂和乙剂带到实验室与老师共同探究。在老师的指导下,验证出甲剂是一种含钠的物质后,小雨接着进行如下实验:用甲剂和乙剂制取并验证氧气。
(1)根据乙图得出:
①组装气体发生装置时应选择丙图所示的仪器 (填字母),理由是 。
②氧气具有的性质是 ,可用 法收集。
(2)装置连接完毕,装药品前应 。
(3)小雨认为氧气是由过氧化氢在乙剂催化下产生的,其文字表达式为 。
(4)如何验证收集到的气体是氧气?简述实验操作与现象: 。
29.学校化学兴趣小组知道二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂后,在想探究其他一些物质如氧化铝是否也可做过氧化氢的催化剂.请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白.
【问题】氧化铝能不能做过氧化氢分解的催化剂?
【猜想】氧化铝能做过氧化氢分解的催化剂
(1)【实验验证】
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液不分解
实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量氧化铝,然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃
(2)【结论】氧化铝能加快过氧化氢的分解速率,故氧化铝能做过氧化氢分解的催化剂
【讨论与反思】经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验:
实验三:【实验目的】探究 .
(3)【实验步骤】①准确称量氧化铝(少量)的质量;②完成实验二③待反应结束,将实验而试管里的物质进行过滤,洗涤, ,称量;对比反应前后氧化铝的质量.
(4)【讨论】如果氧化铝在反应前后质量不变,则说明氧化铝可以做过氧化氢分解的催化剂.
但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:探究 .
30.实验创新是中学生最为重要的科学素养,如图是某校师生测定空气中氧气含量的创新实验。(已知白磷在40℃时即燃烧,其燃烧现象与产物与红磷燃烧相同)
【实验步骤】⑴测量试管的容积。
⑵检查装置的气密性。
⑶装药品,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器。
⑷用弹簧夹夹紧胶皮管,加热粗铜丝,观察现象。
⑸燃烧结束后,打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。
【反思交流】
(1)测量试管容积的方法是 。
(2)若试管的容积为60mL,加热前注射器活塞至少应调整到 mL以上(填整数)。
(3)该实验中利用铜丝加热会不会影响测量结果?你的看法是
四、解答题
31.取氯酸钾和二氧化锰的混合物13g,加热至混合物固体质量不再减少为止,冷却后称得剩余固体质量为8.2g,将剩余固体加入一定量的水中,充分搅拌后过滤,滤液是10%的氯化钾溶液(假设溶液无损失),计算:
(1)生成氧气的质量?
(2)参加反应的氯酸钾的质量?(写出计算过程)
(3)氯化钾溶液的质量?(写出计算过程)
32.如图所示为有关食盐的两个实验。
(1)实验一:粗盐(所含杂质不溶于水)提纯并测定产率实验。
a.单一粗盐提纯实验的正确操作顺序为 ;
b.某同学所测得的产率与其他同学比较明显偏低,下列哪些情况可能会导致产率明显偏低: (选填字母)。
A.溶解时将粗盐一次全部倒入水中,立即过滤
B.过滤时滤纸破损
C.蒸发时有一些液体、固体溅出
D.提纯后的精盐尚未完全干燥就称其质量
(2)实验二:用提纯得到的精盐配制50克14%的氯化钠溶液
a.步骤如下:①计算;②称量和量取;③溶解;④装瓶;
b.经检测,所配制的氯化钠溶液中溶质的质量分数偏小,其原因可能是 ▲ ;
A.量取水读数时俯视B.称量时砝码与药品位置放反
C.盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗D.配制结束后,不小心碰洒一部分溶液
c.配制完成的氯化钠溶液B的浓度为8%,质量为40g,请通过计算说明需向溶液B中加入浓度为多少、质量为多少的氯化钠溶液才能配制成溶液 A。(请在溶液 B 的基础上配制,假设加入的氯化钠溶液不饱和)
33.将溶质质量分数为7.3%的稀盐酸滴入盛有20g氢氧化钠溶液(滴有几滴酚酞试液,如图所示)的烧杯中,恰好完全反应时消耗稀盐酸50g.
试回答:
(1)恰好完全反应时烧杯中的现象是
(2)计算所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数.
34.有一种未知浓度的稀硫酸600g,向其中加入足量的锌粉,充分反应后过滤,反应中共收集到氢气1.2g,求:
(1)有多少克锌粉参加反应?
(2)所得滤液中溶质的质量分数是多少?(计算结果保留一位小数)
35.现有16克Fe2O3和CuO的混合物,进行如下实验:把混合物全部加入到100克足量的硫酸溶液中,完全溶解后,滴加溶质质量分数为16%的氢氧化钠溶液,滴加氢氧化钠溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示,回答下列问题:
(1)当a等于25时,求CuO的质量。
(2)求所用硫酸溶液溶质的质量分数。
(3)求a的取值范围。
答案解析部分
1.A
分析:根据无水硫酸铜遇水变蓝,石灰水遇二氧化碳变浑浊分析,结合一氧化碳和氢气的还原性进行判断。
解答:A、氢气和水蒸气通入氧化铜中加热,不可能生成使石灰水变浑浊的二氧化碳,符合题意;
B、氢气能与氧化铜反应生成水,使无水硫酸铜变蓝,二氧化碳可使石灰水变浑浊,不符合题意;
C、一氧化碳和氧化铜反应可生成二氧化碳,氢气和氧化铜反应可生成水,能使无水硫酸铜变蓝,石灰水变浑浊,不符合题意;
D、一氧化碳可与氧化铜反应生成二氧化碳,使石灰水变浑浊,水蒸气可使硫酸铜变蓝,不符合题意;
故答案为:A。
2.B
分析:根据电解水的实验过程、现象和结论分析判断。
解答:A.左边玻璃管内生成的气体体积比右边玻璃管内生成的气体小,那么左管内生成氧气,右管内生成氢气,因此 为氧分子,故A错误;
B.该反应前后,水分子分解生成氢原子和氧原子,而氢原子结合生成氢分子,氧原子结合生成氧分子,保持不变的就是氢原子和氧原子,故B正确;
C.该实验说明水由氢元素和氧元素组成,故C错误;
D.负极生成的氢气与正极生成的氧气体积比为2:1,故D错误。
故选B。
3.D
解答:A.HCl中氯元素的化合价为:(+1)+a=0,则a=-1;所以A错误;
B.HClO中氯元素的化合价为:(+1)+b+(-2)=0,则b=+1,所以B错误;
C.HClO3中氯元素的化合价为:(+1)+c+(-2)×3=0,则c=+5;所以C错误;
D.HClO4中氯元素的化合价为:(+1)+d+(-2)×4=0,则d=+7;所以D正确.
分析:根据在化合物中正负化合价代数和为零计算指定元素化合价.
4.C
分析:(1)根据金属的活动性顺序来分析;
(2)根据金属与酸的反应来分析;
(3)根据溶液的形成来分析;
(4)根据酸碱中和反应中溶液pH的变化来分析。
解答:A.加铁粉为0的时候,溶质只有AgNO3和Zn(NO3)2两种,而不是三种.完全反应后,最后溶质是Fe(NO3)2和Zn(NO3)2两种,而不是一种,故A错误;
B.盐酸少量时,产生氢气的质量相等,但等质量的铝和镁最终生成氢气的质量铝大于镁,故B错误;
C.向一定量KNO3的不饱和溶液中不断加入KNO3固体时,硝酸钾继续溶解质量会增大,当硝酸钾溶液饱和时,溶质不再溶解,溶质质量保持不变,故C正确;
D.向一定量的氢氧化钠溶液中加入过量的稀盐酸,开始溶液的pH大于7,到等于7,到小于7,故D错误。
故选C。
5.B
分析:根据化学操作的基本规范分析。
解答:A.制取二氧化碳时,将稀盐酸滴加在大理石上,产生的二氧化碳气体用向上排空气法收集,故A正确不合题意;
B.用排水法收集二氧化碳时,应该让二氧化碳从短管进入,让水从长管流出,故B错误符合题意;
C.干燥二氧化碳时,应该让气体从长管进入浓硫酸,从短管排出,故C正确不合题意;
D.使用澄清的石灰水检验二氧化碳时,应该使其从长导管进入,从短导管排出,故D正确不合题意。
故选B。
6.D
解答:氧气可用向上排空气法和排水法收集,二氧化碳只能用向上排空气法收集,所以相同的为向上排空气法。
分析:此题考查氧气和二氧化碳的收集方法,根据溶解性和密度确定。
7.A
分析:(1)只由一种元素组成的纯净物叫单质;
(2)由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物叫氧化物;
(3)根据质量守恒定律推断乙分子的构成;
(4)同种元素,单质中的化合价为零。
解答:根据质量守恒定律可知,反应物中有2个和4个,而生成物丙中已经有2个,那么生成物乙肯定由4个组成。因为生成了两个乙分子,所以乙分子由2个构成,结构图为:。
A.根据可知,生成物乙属于单质,故A正确;
B.根据可知,甲由两种元素组成,其中一种可能是氧元素,因此反应物可能是氧化物,故B错误;
C.根据结构图可知,乙分子只含有2个,故C错误;
D.该反应的两种产物都是单质,因此这两种元素的化合价都是零价,而在反应物中肯定不是零价,故D错误。
故选A。
8.B
解答:实验室中制取二氧化碳是固体石灰石与稀盐酸常温下反应,所以选择B,D装置中长颈漏斗没有插入液面下.AC都要加热.
分析:制取气体发生装置的选择是反应原理中药品的状态和反应条件决定的.
9.D
分析:根据用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气时的操作步骤为:查、装、定、点、收、移、熄,据此进行分析解答.
解答:解:实验室实验室里用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气的操作步骤和注意点分别是:连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→装(装入固体药品)→定(用铁架台固定仪器装置)→点(用火柴点燃酒精灯,给试管加热)→收(收集氧气)→移(把导管移出水面)→熄(熄灭酒精灯),可得题中正确的操作顺序是:③②④①⑤⑦⑥,所以第一步和最后一步操作分别是检查装置气密性、移去酒精灯,用灯帽盖上.
故选D.
10.B
分析:(1)根据水资源分布的特点分析解答;
(2)分子由原子构成;
(3)不同的元素构成纯净物,不同的物质构成混合物;
(4)根据水资源的保护知识分析判断。
解答:A.地球表面约71%被水覆盖,但是其中96.53%是海水,而可利用的淡水资源十分有限,故A错误;
B.根据化学式H2O可知,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,故B正确;
C.电解水生成氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成,故C错误;
D.保护水资源,要尽量少使用化肥,农药,而不是禁止使用,故D错误。
故选B。
11.C
分析:根据常见实验操作的规范分析判断。
解答:A.长颈漏斗的下口没有被液封,整个锥形瓶是开放的,无法检查装置的气密性,故A错误;
B.加入药品时,应该将锥形瓶适当倾斜,用镊子或药匙将其缓缓送入锥形瓶底部,不能直接扔进去,故B错误;
C.氧气的密度大于空气,应该使用向上排空气法,要将导气管伸入集气瓶底部,故C正确;
D.验满时,应该将带火星的木条放到集气瓶口,不能深入瓶内,故D错误。
故选C。
12.D
分析:A、根据该装置适合于固液在常温下反应来制取气体实验进行分析;
B、根据产生了气体,所以锥形瓶中的压强明显比外界要高进行分析;
C、根据长颈漏斗下端管口伸到液面以下,主要是防止生成的气体从漏斗逸出进行分析;
D、根据长颈漏斗下端管口伸到液面以下,主要是防止生成的气体从漏斗逸出进行分析.
解答:解:A、高锰酸钾、氯酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件需要加热,不能用该反应装置,故A错误;
B、由于装置内生成了气体,压强增大,所以气体导出过程中容器内外气压不相等,故B错误;
C、长颈漏斗下端管口伸到液面以下,主要是防止生成的气体从漏斗逸出,故C错误;
D、长颈漏斗下端管口伸到液面以下,主要是防止生成的气体从漏斗逸出,故D正确.
故选:D.
13.D
分析:氧气不易溶于水,可以用排水法收集;氧气的密度比空气大,可以用向上排气法收集.
解答:解:氧气不易溶于水,可以用排水法收集;氧气的密度比空气大,可以用向上排气法收集,用排空气法时导气管应伸到集气瓶的底部.
故选D.
14.C
分析:根据已有的知识进行分析,实验室制取氧气可以采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法,也可以使用加热高锰酸钾的方法,还可以使用过氧化氢溶液和二氧化锰的方法。
解答:A、加热高锰酸钾是实验室常用的制取氧气的方法;
B、过氧化氢溶液中加入氧化锰产生氧气,速度快且成本低,常用于实验室制取氧气;
C、使水分解产生氧气,速度慢且成本太高,不用于制取氧气;
D、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物是实验室常用的制取氧气的方法。
故答案为:C
15.A
分析: 用排空气法收集CO2,因为二氧化碳的密度比空气的密度大,则CO2从a管通入;用排空气法收集O2,因为氧气的密度比空气的密度大,则O2从a管通入正确;除去空气中的CO2,可以用氢氧化钠溶液吸收,则空气从a管通入正确;用排水法收集O2,则O2从b管通入,因为氧气的密度比水的密度小
解答:A. 用排空气法收集CO2,因为二氧化碳的密度比空气的密度大,则CO2从a管通入,不能从b管通入,错误;
B. 用排空气法收集O2,因为氧气的密度比空气的密度大,则O2从a管通入,正确;
C. 除去空气中的CO2,可以用氢氧化钠溶液吸收,则空气从a管通入,正确;
D. 用排水法收集O2,则O2应该从b管通入,这样可以把水彻底的排出,否则会导致氧气从b跑出,不能收集到氧气,正确;
故选:A.
16.(1)4Na十3CO2 2Na2CO3十C
(2)1:3
分析:(1)非金属单质应该是碳,常见的盐应该是碳酸钠,即金属钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和碳单质,据此写出反应的方程式;
(2)写出二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水的方程式,注意配平,对应化学式前面的系数之比就是参加反应的分子数之比。
解答:(1) 放电时,金属钠和CO2发生置换反应生成一种非金属单质和一种常见的盐,据此写出反应的化学方程式 : 4Na十3CO2 2Na2CO3十C ;
(2)二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水的方程式:,那么参加反应的甲和乙的分子个数之比为:1:3。
17.(1)集气瓶底部
(2)内壁附着的水既不聚成水滴也不成股流下
分析:(1)为了尽可能的排干净集气瓶内的原有空气,是收集的气体较纯净,所以导气管要伸到集气瓶底部.(2)根据玻璃仪器洗涤干净的标准和分子的性质进行分析解答.
解答:解:(1)用向上排空气法收集氧气时,导气管要伸到集气瓶底部.故答案是:集气瓶底部.(2)玻璃仪器洗涤干净的标准是:内壁附着的水既不聚成水滴也不成股流下.故答案是:内壁附着的水既不聚成水滴也不成股流下.
18.(1)①②③
(2)产生红褐色絮状沉淀
(3)密封保存
分析:(1)物质的物理性质是指物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,例如:颜色、气味、状态、是否易融化、凝固、升华、挥发,熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性;
(2)氢氧化铁是不溶于水的红褐色沉淀;
(3)根据氢氧化钾的性质选择合适的保存方法。
解答:(1)氢氧化钾的物理性质有:①纯净的氢氧化钾是白色固体;②氢氧化钾极易溶解于水;③氢氧化钾固体露置于空气中易吸水而潮解;
(2)氢氧化钾与氯化铁反应的现象为:产生红褐色絮状沉淀;
(3)氢氧化钾溶于水,易潮解,因此应该做好防潮措施,即密封保存。
19.(1)试管;长颈漏斗
(2)ACDH;2KCl3 2kCl+3O2↑
(3)ABEF;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,则已集满
分析:(1)根据常用仪器名称分析;
(2)根据选择发生装置要看反应物状态及反应条件及氧气的制取原理分析;
(3)根据实验室制取二氧化碳的反应原理及二氧化碳验满方法分析。
解答:(1)仪器A名称为试管,B为长颈漏斗;
(2) 用KClO3与MnO2混合制取并收集纯净O2,应 选择固体加热型发生装置,由所给琮导管的橡皮塞可知,要选择排水法收集,所以所用仪器为ACDH;反应方程式为 2KCOl3 2kCl+3O2↑ ;
(3) 实验室制取并收集CO2,要选择固液常温型发生装置和向上排空气法收集,应选用上图中的
ABEF;反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,则已集满。
故答案为:(1)试管;长颈漏斗;(2)ACDH;反应方程式为 2KCOl3 2kCl+3O2↑ ;(3)ABEF;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,则已集满。
20.(1)产生白色沉淀
(2)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
分析:(1)硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和稀盐酸;
(2)三氧化二铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水,据此写出反应的化学方程式。
解答:(1) 若盐为 BaCl2 溶液,则反应现象为 产生白色沉淀;
(2) 若 M 为铁锈的主要成分(Fe2O3),可以利用硫酸与金属氧化物反应的这一性质除去铁锈, 反应的化学方程式为: Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 。
21.(1)O2
(2)b
分析:气体得收集方式有两种:排空气法和排水法;排水法得条件:不与水反应,不(或难)溶与水;排空气法得条件:不与空气成分发生反应,与空气密度有明显差异;
解答:(1)能用排水法收集,说明难溶于水,符合条件得有甲烷和氧气;能用向上排空气法收集说明密度比空气大,符合条件的有氯化氢和氧气;同时符合的只有氧气;故答案为:O2;
(2)用万能瓶收集甲烷且采用排水法收集,因为甲烷的密度比水小,故短进长出;故答案为:b;
故答案为:(1)O2;(2)b。
22.(1)红
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)Na+和
(4)C
分析:(1)无色酚酞试液遇酸或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红色;
(2)氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,据此写出反应的方程式;
(3)根据乙图分析反应前后没有发生变化的微粒;
(4)如果有沉淀、气体,颜色等明显的现象变化,那么可以说明反应可以发生。
解答:(1)为了验证反应①,小科将无色酚酞试液滴入NaOH溶液中,溶液变成红色。
(2)反应②说明NaOH必须密封保存,否则在空气中要变质,
变质过程的化学反应方程式为: 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ;
(3)反应④为盐和碱的反应,而HCl为酸,故B错误;
碳酸钠和氢氧化钠不反应,故A错误;
硫酸铜和氢氧化钠反应,生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,故C正确;
氯化钠和氢氧化钠不反应,故D错误。
故选C。
23.(1)2H2O2 H2O2+O2↑(或水电解等)
(2)能够控制反应速率
(3)a
分析:(1)根据过氧化氢分解可制取氧气分析;
(2)根据分液漏斗的特点分析;
(3)根据氧气可用向上排空气法收集分析。
解答:(1)过氧化氢分解可制得氧气,物质X可以为过氧化氢,反应方程式为 2H2O2 H2O2+O2↑ ;
(2)B比C多了分液漏斗,可以控制反应速率;
(3) 用装置F收集氧气,因氧气的密度大于空气,所以氧气应从长导管a 进入;
故答案为:(1) 2H2O2 H2O2+O2↑ ;(2)能够控制反应速率;(3) a 。
24.(1)78%
(2)水蒸气
分析:(1)空气的组成按体积分数:氮(N2)约占78%,氧(O2)约占21%,稀有气体约占0.939%(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)约占0.031%,还有其他气体和杂质约占0.03%。
(2)物质由气态变成液态叫液化,液化需要放热。
解答:(1) 空气是制取氮肥的天然原料,该气体在空气中的体积分数78%;
(2)盛有冰水的杯子,放在空气中,外壁会潮湿, 其实这是空气中的水蒸气遇冷放热液化形成的小水珠,因此说明空气中含有水蒸气。
25.NO;2NO+O2=2NO2;加满水并在b口后用橡皮胶管连接空烧杯,气体a口进b口出。
分析:(1)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和个数都不变,分别统计出反应前后原子种类及个数,比较分析就可以求出所的物质的化学式。
(2)排水法适用于不溶于水的气体的收集。
解答:根据质量守恒定律,反应前后原子种类和个数都不变;由方程式知反应物中含有的原子种类及原子份数为Cu(3);H(8);N(8);O(24);已知生成物中含有的原子种类及原子个数为Cu(3);H(8);N(6);O(22)。故可得2X中含有N(2);O(2),故X的化学式为NO。
X与氧气反应的化学方程式为:2NO+O2=2NO2
气体X是一种难溶于水的无色气体,常温时易与空气中的氧气迅速化合生成红棕色的气体Y,因此收集一氧化氮气体不能用排空气法,应用排水法。水的密度要大于NO气体,所以水应该从接近底部的导管流出,气体从离管口较近的导管进入,故方法为:先加满水并在b口后用橡皮胶管连接空烧杯,气体从a口进,b口出水,直到收集满。
故填答案为:NO; 2NO+O2=2NO2 ; 加满水并在b口后用橡皮胶管连接空烧杯,气体a口进b口出。
26.(1)⑤
(2)搅拌,加快固体溶解
(3)①②③⑤④
(4)A、B
分析:(1)根据粗盐提纯的实验操作过程分析;
(2)根据玻璃棒在溶解操作中的作用分析;
(3)根据粗盐提纯的基本步骤:溶解、过滤和结晶进行分析;
(4)根据溶质质量分数=可知,造成质量分数偏小的原因有两个:①氯化钠的质量偏小;②溶剂水的质量偏大。
解答:(1)在过滤操作中,液体必须通过玻璃棒的引流进入漏斗,因此操作错误的是步骤⑤;
(2)步骤③中玻璃棒的作用是:搅拌、加快固体溶解;
(3)粗盐提纯的基本步骤:
①从试剂瓶中取出粗盐;
②将粗盐和水倒入烧杯;
③用玻璃棒不断搅拌,直至食盐全部溶解;
⑤对粗盐进行过滤;
⑥蒸发结晶。
正确的顺序是: ①②③⑤④ ;
(4)A.所得的精盐固体中含有其它杂质,会是氯化钠的质量偏小,故A符合题意;
B.称量时只在天平左盘垫上滤纸,那么滤纸和食盐的质量之和等于砝码的质量,也会使氯化钠的质量偏小,故B符合题意;
C.配制好的氯化钠溶液装瓶时,有少量溶液洒出,由于溶液是均一稳定的,所以不会影响溶质质量分数的变化,故C不合题意。
故选AB。
27.白磷的着火点更低;烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积=90mL-63.6mL=26.4mL 空气中氧气含量=26.4mL/130mL×100%≈20.3%;铁丝在有水、氧气的条件下很容易生锈,使装置内残留的氧气更少,实验结果更准确
分析:【实验回顾】白磷的着火点比红磷更低,因此它开始燃烧时需要的热量更少,消耗氧气越彻底,自然反应后装置内剩余的氧气浓度更低;
【交流与表达】(1)氧气的体积等于烧杯内水的体积之差,然后根据计算氧气的体积分数;
(2)可从反应发生的难易程度、对氧气消耗的程度等角度对其进行解答。
解答:【实验回顾】从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因是因为白磷的着火点更低 。
【交流与表达】(1)烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积,即:90mL-63.6mL=26.4mL ;
空气中氧气含量:。
(2)与用红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法测定的主要优点:铁丝在有水、氧气的条件下很容易生锈,使装置内残留的氧气更少,实验结果更准确。
28.(1)ABCFG;反应物是固体和液体,反应不需加热;不易溶于水且不与水反应;排水
(2)检查装置的气密性
(3)过氧化氢 水+氧气
(4)将带火星的木条伸到集气瓶内,木条复燃
分析:本题是实验室制氧气在生活中的应用,是实验室制取氧气装置的创新考法;
解答:(1)乙图告诉我们,制氧器的制氧原理是甲剂的水溶液和乙剂混合后不需加热便可产生氧气,因此发生装置应选用实验室用过氧化氢制氧气的装置一样,而且收集方法应采用排水集气法;故答案为:ABCFG;反应物是固体和液体,反应不需加热;不易溶于水且不与水反应;排水;
(2)化学实验需要用密封的装置时都需要检查装置气密性;故答案为:检查装置气密性;
(3)根据题干信息书写即可;故答案为:过氧化氢 水+氧气;
(4)检验氧气要利用其助燃性来考虑;故答案为:将带火星的木条伸到集气瓶内,木条复燃,则瓶内气体是氧气;
故答案为:(1)ABCFG;反应物是固体和液体,反应不需加热;不易溶于水且不与水反应;排水;(2)检查装置气密性;(3)过氧化氢水+氧气;(4)将带火星的木条伸到集气瓶内,木条复燃,则瓶内气体是氧气。
29.(1)将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中;Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂
(2)Al2O3在反应前后质量是否改变
(3)干燥
(4)Al2O3的化学性质在反应前后是否改变
分析:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒).要探究一种物质能否作为化学反应的催化剂,一般要注意从三个方面入手进行:一是探究加入该物质能否改变化学反应速率;二是探究反应前后该物质的质量是否改变;三是探究化学反应前后该物质的化学性质是否改变.
解答:解:(1)[实验验证]
通过实验一探究Al2O3对过氧化氢分解速率的影响.实验1的步骤是:将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中,带火星的木条不复燃,可见常温下过氧化氢分解速率很慢.然后在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3,带火星的木条复燃,可见,Al2O3能加快过氧化氢的分解速率.但不能说Al2O3就是过氧化氢的催化剂.
实验三:通过实验前后两次称量,可知实验三是探究Al2O3在反应前后质量是否改变.将实验二反应后的物质进行过滤可得到Al2O3,必须经过洗涤、烘干后才称量,减少实验数据的误差.
最后,还必须在增加一个实验:探究Al2O3的化学性质在反应后是否改变.只有Al2O3具备既能改变化学反应速率,其质量和化学性质在反应前后又保持不变,才能作为过氧化氢分解的催化剂.
故答案是:(1)
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液不分解
实验一 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3 ;,然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 加入Al2O3能加快过氧化氢溶液的分解速率
实验三:(2)Al2O3在反应前后质量是否改变;(3)干燥 (4)Al2O3的化学性质在反应前后是否改变.
30.(1)将试管注满水,用量筒量出这些水的体积
(2)12
(3)不会,因为铜丝加热消耗氧气,更有利于试管中的氧气完全反应,实验结果更准确
分析:根据测定试管容积以及检查装置气密性的方法来分析。
解答:(1)测量试管容积的常用方法是,将试管装满水,然后测量水的体积。连接装置,打开弹簧夹,将注射器活塞向上拉到一定刻度,若活塞能回到原来的位置,说明气密性良好;
(2)试管的容积为60mL,即试管中空气体积是60mL,其中氧气体积为:60mL× =12mL,则注射器活塞至少应调到12mL处;
(3) 不会,因为铜丝加热消耗氧气,更有利于试管中的氧气完全反应,实验结果更准确 。
故答案为:(1) 将试管注满水,用量筒量出这些水的体积 ;(2)12;(3) 不会,因为铜丝加热消耗氧气,更有利于试管中的氧气完全反应,实验结果更准确 。
31.(1)13g-8.2g=4.8g
(2)解:设参加反应的KClO3的质量为x,生成KCl的质量为y
2KClO3 2KCl+ 3O2↑
245 149 96
x y 4.8
x=12.25g
y=7.45g
答:参加反应的KClO3的质量为12.25g
(3)氯化钾溶液质量=7.45g÷10%=74.5g
答:氯化钾溶液的质量为74.5g。
分析:(1)根据质量守恒定律可知,反应前后固体的质量之差就是生成氧气的质量;
(2)写出氯酸钾制取氧气的方程式,利用氧气的质量计算出参加反应的氯酸钾的质量和生成氯化钾的质量;
(3)根据氯化钾溶液质量=计算即可。
32.(1)①④⑤;AC
(2)BC;
解:40g×8%=3.2g
50g×14%=7g
50g-40g=10g
答:需要向溶液B中加入浓度为38%质量为10g的氯化钠溶液。
分析:(1)根据粗盐提纯操作为溶解、过滤、蒸发及产率偏低即氯化钠质量偏小分析;
(2)根据配制溶液时溶质质量分数偏小可能是溶质偏小或溶剂偏多,及溶液溶质质量分数计算方法分析。
解答:(1)粗盐提纯操作为溶解、过滤、蒸发,顺序为 ①④⑤ ;溶解时将粗盐一次全部倒入水中,立即过滤,会使固体无法全部溶解,使产率偏低,A正确;过滤时滤纸破损会使部分固体进入滤液,使所得产率偏高,B错误;蒸发时有一些液体、固体溅出,会使氯化钠溅出,产率偏低,C正确;提纯后的精盐尚未完全干燥就称其质量,会使产率偏大,D错误;
(2)量取水读数时俯视,会使水的实际体积偏小,导致溶质质量分数偏大,A错误;称量时砝码与药品位置放反,若使用游码时药品质量会偏小,溶质质量分数偏小,B正确;盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗,会使溶剂质量偏大,导致溶质质量分数偏小,C正确;配制结束后,不小心碰洒一部分溶液不会影响溶质质量分数,D错误;
故答案为:(1) ①④⑤ ;AC;(2)BC;10g.
33.(1)液体由红色恰好变为无色
(2)解:消耗盐酸溶液中溶质质量为:50g×7.3%=3.65g
设氢氧化钠溶液中溶质质量为x
HCl+ NaOH═NaCl+H2O
36.5 40
3.65g X
x=4g
故氢氧化钠溶液的溶质质量分数为: =20%
答:所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为20%
分析:稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,由参加反应的稀盐酸的质量、溶质的质量分数,由反应的化学方程式列式计算出参加反应的氢氧化钠的质量,进而计算出氢氧化钠溶液的溶质质量分数.
解答:解:(1)氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞试液变红,当氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时,烧杯中的液体由红色恰好变为无色,故填:液体由红色恰好变为无色;
34.(1)解:设消耗锌粉的质量为x,生成硫酸锌的质量为y.65 161 2
x y 1.2g
解得:x=39g y=96.6g
所以有39克锌粉参加反应。
(2)由(1)得生成硫酸锌的质量为96.6g
所以滤液中溶质的质量分数= =15.1%
分析:根据反应方程式,由生成氢气的质量,计算消耗锌的质量和生成硫酸锌的质量;根据溶液中溶质质量分数的计算方法计算所得滤液中溶质的质量分数.注意用总质量守恒法找溶液比较方便.
35.(1)设氧化铜的质量为y,氧化铁的质量为16-y;
CuO-----CuSO4---2NaOH
80 80
y y
Fe2O3----Fe2(SO4)3---6NaOH
160 240
16-y
;
解得:y=8g;
(2)设硫酸的质量分数为x,
2NaOH-----Na2SO4-----H2SO4
80 98
150g×16% 100g×x
解得:x=29.4%。
(3)若16克固体全部为Fe2O3,则将铁元素全部转化为沉淀所需氢氧化钠溶液的质量为(z)
Fe2O3----2Fe(OH)3----6NaOH
160 240
16g z×16%
解得:z=150g
所以:a=150g-150g=0g;
同理可得,当16克固体全部为CuO时,k=100g
所以a=150g-100g=50g;
所以a的取值范围:0<a<50。
分析:(1)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铁和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁,硫酸铜和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,依据混合物和氢氧化钠的质量计算进行分析;
(2)根据氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,依据氢氧化钠的质量计算参加反应的硫酸的质量。
(3)根据a的质量和氢氧化钠与硫酸反应的关系式,进行计算和分析。