【备考2023】浙江中考科学考前易错点查漏补缺(二):气体的制取(含解析)

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名称 【备考2023】浙江中考科学考前易错点查漏补缺(二):气体的制取(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-05-24 09:47:35

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1.为了探究碱的性质,甲、乙两组同学向相同体积的石灰水和烧碱溶液中分别通入CO2气体。观察到前者变浑浊,后者无明显现象。甲组同学认为CO2能与石灰水反应,但不能与烧碱溶液反应。而乙组同学认为CO2也能与烧碱溶液发生反应。
(1)为证明自己的观点,乙组同学设计并做了以下实验:
①用石灰石和稀盐酸制取CO2气体。从甲图中选出正确的制取装置   。(填“A”或“B”)
②收集一烧瓶CO2气体。注入烧碱溶液后立即塞上带有导管和气球的橡皮塞(如乙图所示),振荡后观察到瓶内气球   。由此乙组同学认为自己的观点是正确的。
(2)烧碱溶液
甲组同学提出反驳:因为CO2会溶于水,所以还必须设置对照实验,即用   代替烧碱溶液进行实验,如果观察到气球变化程度   (填“增大”或“减小”),才能最终证明乙组的观点是正确的。
2.实验室利用如图所示实验装置制取氧气。
(1)实验前,先用止水夹夹住橡胶管,再向仪器A中加入水,观察到   ,说明该装置气密性良好。
(2)若用排水法收集了一瓶气体,并用带火星的木条检验,发现木条没有复燃,可能的原因有    。
A.实验所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数太小
B.开始收集时,侧置于水槽中的集气瓶未装满水。
C.导管口一出现气泡就立即收集
3.实验室里,老师给同学们准备了如图所示的实验装置。
(1)小明同学用双氧水和二氧化锰来制取氧气,在这个反应中,选择的发生装置是
   (填序号),二氧化锰的作用是    ,能用D收集的原因是    。
(2)甲烷是一种无色、无味、密度比空气小的气体。小明用加热醋酸钠和碱石灰(均为固体)的方法制取甲烷,则小明应选择的制取甲烷的发生和收集装置是    (填序号)。
4.实验室常用盐酸和石灰石反应制取二氧化碳.
(1)发现问题:实验中要检验生成的气体是二氧化碳,将反应后的气体通入石灰水中,有时会有在开始一段时间内未发现石灰水变浑浊的现象,造成检验失败.其原因可能是   .
(2)实验改进:实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳,因生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行.某小组经研究,用如图所示方法成功制得了大量CO2
(注:反应物为稀硫酸和石灰石,加适量的一定质量分数的氯化铵溶液,硫酸钙能溶于铵盐溶液.)
①推测:当稀硫酸和石灰石反应,在硫酸溶液中加入氯化铵和对溶液加热,其目的都是   .
②改进实验是为了收到更好的实验效果,按如图的方法,你认为相比用盐酸和石灰石反应,其改进的出发点是  .如果将产生的气体通入   ,无白色沉淀生成,可证明此方案符合改进出发点.
5.小吴同学发现自己居住的香格里拉小区正在进行燃气管道改造。就是把原来的普通燃气供应改造为更加清洁的天然气供应。小吴同学经过查询发现了以下信息:天然气的主要成分为甲烷(CH4),实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物制取甲烷。标准状况下,甲烷密度比空气密度小,难溶于水。
(1)A装置图中,仪器①的名称是    。
(2)实验室制取甲烷所需的发生装置是    ,收集甲烷所需的装置是    (选填装置图编号)。
6.2022北京冬奥会用星星之火代替大型主火炬,体现了绿色办奥理念。查阅资料发现。
①火炬燃料主要为丙烷(C3H8),常温常压下为无色气体,不易溶于水,密度比空气大;
②工业上从石油中分离出丙烷。实验室可用干燥的丁酸钠、氢氧化钠固体、氧化钙固体混合加热来制取丙烷,方程式为:CH3CH2CH2COONa+NaOH(固体) C3H8↑+Na2CO3。
③丙烷完全燃烧能产生水和二氧化碳,若氧气不充足时,生成水和一氧化碳。一氧化碳有剧毒性,加热时一氧化碳能将黑色的氧化铜还原为红色的铜。
(1)实验室制取和收集丙烷,可选用的图甲中的装置组合是   (填编号)。
(2)若丙烷燃烧后的混合气体含有二氧化碳、水、一氧化碳,现用图乙装置进行检验,C中装有足量的澄清石灰水溶液,则C装置作用是:   。
(3)小明认为图乙装置能证明水、一氧化碳,但不能证明二氧化碳的存在。利用现有的装置和器材,如何进行实验操作也能证明二氧化碳的存在:   。
7.某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,并收集纯净干燥的气体”的实验。设计了如图方案进行实验:(制得的CO2中常含有HCl和水蒸气)
(1)写出所标仪器的名称:①   。
(2)描述A中发生的现象    。
(3)根据我们所学的知识,你认为A装置和    装置相连并产生的现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐。
(4)该同学想要收集瓶纯净干燥的该气体,连接上述装置的顺序是   (填写各接口字母)。
8.如图是实验室以石灰石和稀盐酸为原料制备二氧化碳气体,以及研究其性质的部分实验仪器。请根据要求回答:
(1)若实验要求如下:①验证二氧化碳气体混有氯化氢和水蒸气;②收集一瓶干燥的二氧化碳气体,则该实验装置的连接顺序正确的是   
A.acdbe B.acdbf C.adcbe
(2)装置d中出现白色沉淀,请写出相应的化学反应方程式   。
9.小明利用锌和稀硫酸反应制取氢气,并用氢气还原氧化铜。
(1)利用图甲装置制取氢气前应先检查气密性,具体的操作是    。
(2)实验时应将螺旋状铜丝加热,变黑后再迅速伸入所制得的纯净氢气中,虚线框处宜选择的装置为图乙中的    (填“A”或“B”)。
(3)在氢气还原氧化铜的过程中,能证明发生化学反应的现象是 。
10.如图所示为实验室制取或收集气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)以下装置既能用于制取和收集氧气,又能制取和收集二氧化碳的组合是  。
(2)检查装置气密性时,发现液面保持在如图B所示状态,请你判断该装置的气密性是否良好。    (选填“是”或者“否”)
(3)图C、D为气体收集装置,C和D的导管要深入集气瓶底部的主要目的是    。
11.请结合图示实验装置,回答下列问题.
(1)图中a、b仪器的名称:a   ,b   .
(2)用高锰酸钾固体制氧气,选用的发生装置是   (填“A”、“B”或“C”),装入药品前应先  ,反应的化学方程式是   .
(3)某同学在实验室用C装置(多孔隔板用来放块状固体)制取氢气,反应的化学方程式为   ,C装置与B装置相比较,优点为   (答出一点即).
(4)实验室用B装置制取二氧化碳时,b中应加入   .如要获得干燥的气体,除发生装置外,还应选用盛放   (填写试剂名称)的D装置.如用E装置收集CO2,则气体应从   端通入(填“c”或“d”).
12.某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,并收集纯净干燥的气体”的实验。设计了如图方案进行实验:(制得的CO2中常含有HCl和水蒸气)
(1)写出所标仪器的名称:①   。
(2)描述A中发生的现象    。
(3)根据我们所学的知识,你认为A装置和    装置相连并产生的现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐。
(4)该同学想要收集瓶纯净干燥的该气体,连接上述装置的顺序是    (填写各接口字母)。
13.S2Cl2是一种金黄色易挥发的液体(熔点:﹣76°C,沸点:138°C),易与水发生化学反应,生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质,人们使用它作橡胶硫化剂,使橡胶硫化,改变生橡胶热发粘冷变硬的不良性能,向熔融的硫中通以干燥、纯净的Cl2即可生成S2Cl2,如图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置(夹持装置、加热装置均已略去)
请回答下列问题:
(1)装置A用于制取氯气,高锰酸钾晶体与浓盐酸在加热的条件下发生反应,其化学方程式为:2KMnO4+16HCl2KCl+MnCl2+8H2O+5Cl2↑,用此方法制得的氯气中会含有水蒸气、   等杂质。
(2)B为气体除杂、净化装置、其中洗气瓶b中盛放的试剂为    。
(3)装置D为冷凝管,用来冷却生成的气态的S2Cl2,在用水冷却过程中,应从    端(选填“c”或“d“)进水。
(4)装置F盛放碱石灰,其作用是    。
14.某同学利用如图装置验证空气中氧气的体积分数,将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间,并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。
他用激光笔点燃红磷。
【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后,瓶中是否有氧气剩余?
【猜想假设】猜想:①有氧气剩余;②无氧气剩余。
【实验验证】待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,用激光笔点燃白磷。
【得出结论】分析图乙得出,猜想   正确(填①或②)。
【反思交流】
(1)根据本实验的结论,教材中用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由   。
(2)曲线 DE 段氧气浓度变化的主要原因是   。
(3)查阅资料,验证空气中氧气体积分数,可利用铁的缓慢氧化,将空气中氧气浓度消耗至0.2%.如图丙将足量细铁丝置于试管底部,并倒扣在装有水的烧杯中,一段时间后你将看到的现象是  。
15.某兴趣小组在做“寻找新的催化剂”课题时,上网搜索到平菇(一种可食用菇)可以催化过氧化氢分解,便动手实验。实验步骤如图1:
①装置气密性的检查。
②在B塑料瓶中加入两片平菇,在A塑料瓶中加入17mL质量分数为5%的过氧化氢溶液,然后依次打开弹簧夹K2,K1.过氧化氢溶液进入B塑料瓶与平菇接触,立即产生大量气体。
③使用气体收集装置进行氧气收集,每隔5s记录一次,根据数据绘制出如图2曲线。
回答下列问题:
(1)写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据   。
(2)若收集装置为用排水法收集,则如图3种操作,其中合理的是    。
(3)若将步骤②中B瓶中的平菇数量改成三片,其余条件与操作均相同,得到的曲线图与实验一对比,如图4符合事实的是    。
16.如图甲是测量空气中氧气的体积分数的实验装置,选用红磷作为药品是最佳选择吗?某兴趣小组设计并进行了如下实验:
①准备如图乙的玻璃容器,顶部用密封盖密封,并检查该装置的气密性。
②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁,并装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷,红磷剧烈燃烧,观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。
④分别用白磷、食品脱氧剂(可以直接与氧气反应)替换红磷重复上述步骤①~③。
⑤根据实验数据,分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况,如图丙所示。
(1)步骤①中检查气密性时,将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中,如果观察到有气泡冒出,说明装置气密性    。
(2)如装置甲,150毫升集气瓶中装有1/5的水,量筒内装有50毫升水,用红磷做实验,根据图丙,实验结束后量筒内剩余的水为  毫升。
(3)根据该小组的实验结果,用图甲装置测量空气中氧气的体积分数,应选用哪种药品,并说明理由    。
17.小温同学按照图甲进行了实验:在筒内放入浸有乙醚的棉花,压缩活塞时乙醚会点燃。但这个实验成功率较低。
于是小温同学对实验进行了改进:在筒内放入浸有乙醚的棉花后,再加入少量火柴头,压缩活塞。出现的现象是:燃烧过旺,活塞从筒内弹出,并在筒口看到白雾。
为研究出现以上现象的原因,小温同学利用红外测温仪测出两次成功实验过程中的温度变化情况,并绘制了图像(如图乙),M,N点分别为两次实验物质被点燃。同时小温同学还查询到以下资料。
资料一:火柴头中含有氯酸钾、二氧化锰等物质。
资料二:火柴头中还含有一种易燃物:三硫化二锑Sb2S3
资料三:乙醚燃烧的化学方程式是:C4H10O+6O24CO2+5H2O
请结合图像与资料,解释改进后的实验出现以上现象的原因。
18.在学习了二氧化碳的制取与性质实验后,某化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验(夹持仪器已略去)。请回答:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为    。
(2)装置B玻璃管内、外壁分别贴有用紫色石蕊试液浸泡过的滤纸条,打开k1,关闭k2和k3,并向玻璃管外壁上4号滤纸条喷醋酸,观察到    ,3号滤纸条不变,4号滤纸条变红。由此证明了CO2能与水反应。
(3)紧接着又打开k3观察到低处蜡烛先熄灭,则说明CO2具有的化学性质是   。
(4)如图所示CO2验满操作中,正确的是    (填字母序号)。
(5)为保证制得纯净的二氧化碳,棉花团上应事先浸有    溶液(填“NaOH溶液”或“饱和NaHCO3溶液”)
19.实验室通常利用浓盐酸与二氧化锰固体反应制取氯气,实验装置提供如图。
资料一:实验原理4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O。生成物MnCl2是一种可溶性盐,性质与NaCl相似。
资料二:通常情况下,氯气是一种有刺激性气味的黄绿色有毒气体,密度比空气大,不仅能溶于水(1体积水约能溶解2体积氯气)。还能与水、碱溶液等发生反应。
请根据资料回答下列问题:
(1)实验开始时,先检查装置的气密性。接下来的操作步骤依次是    。
a.点燃酒精灯
b.往烧瓶中加入二氧化锰粉末
c.分液漏斗中加浓盐酸,旋开活塞往烧瓶中加入浓盐酸
(2)收集氯气时,可选用图中哪个装置,并说明理由   。
(3)制取反应会因盐酸浓度下降而停止,为测定反应残余液中盐酸的浓度,甲同学提出:用足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl沉淀质量。乙同学认为此方案不可行,理由是   。
20.实验装置的设计和组装是一个改进的过程,请观察下列装置并回答相关问题.
(1)根据A 装置的适用条件改进后得到B 装置,其中仪器c 的名称是   .
(2)从上述装置中选出一种用于收集氢气,对应的编号是  .
(3)E 装置从a、b 中某一个接口进气,可以代替C、D 装置收集气体,并且可以减少气体向空气中的逸出.现用A、E装置来制取并收集氧气,连接A 装置的应是   口(选填“a”或“b”).
21.实验室提供了如图装置(A﹣F为装置代号),请按要求回答有关问题:
(1)装置中仪器a的名称为    。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰来制取氧气时,可选用的发生装置是    (填装置代号,下同),实验室制取二氧化碳可选用的收集装置是  。
(3)制取气体前应先检查装置的气密性,若按F装置操作,结果在导管口未看到气泡,其可能原因与下列因素无关的是    (填字母)。
a.用烧杯没有用水槽
b.导管伸入水中位置过深,气体无法逸出
c.橡胶管老化破了
d.先用手捂住试管壁,再将导管另一端插入水中
22.二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。为了比较两者的催化能力,小金按图甲所示装置进行了如下实验。
①取1.5毫克过氧化氢酶和8毫升蒸馏水加入容器中,搅拌后塞紧橡皮塞。
②用注射器A从容器中抽出2毫升气体,用注射器B将2毫升H2O2溶液注入容器中,采集数据,直至反应结束。
③用3.1毫克、5.6毫克过氧化氢酶及1.5毫克、5.6毫克、10.7毫克二氧化锰重复上述实验,获取数据如图乙。
(1)写出用二氧化锰为催化剂分解过氧化氢的化学方程式:  。
(2)步骤③采用不同质量的过氧化氢酶和二氧化锰重复上述实验的目的是   。
(3)小金分析相关数据,得出“过氧化氢酶的催化能力比二氧化锰强”这一结论,其依据是在过氧化氢酶和二氧化锰的质量相同时,   。
(4)查阅资料得知:过氧化氢分解为放热反应,温度过高会降低过氧化氢酶的活性。据此小金推测:如果过氧化氢酶质量过大,实验会出现的现象是    。
参考答案
1.(1)①用石灰石和稀盐酸制取CO2气体,固液常温下反应,故发生装置选A
②烧碱溶液与二氧化碳反应,瓶内压强减小,大气压使瓶内气球变大
(2)因为CO2会溶于水,所以还必须设置二氧化碳与蒸馏水对照实验,二氧化碳能溶于水使瓶内压强减小,但二氧化碳的溶解度并不是很大,不能全溶于水,故气球变化程度减小
答案为(1)①A ②变大 (2)蒸馏水 减小
2.解:(1)实验前,先用止水夹夹住橡胶管,再向仪器A中加入水,若装置气密性良好,则漏斗内会停留一段稳定的水柱;
(2)A、收集气体用带火星的木条检验,木条没有复燃,说明氧气浓度不够,实验所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数太小不会影响氧气的浓度,错误;
B、开始收集时,侧置于水槽中的集气瓶未装满水,会使收集氧气不纯,正确;
C、导管口开始出现气泡为装置内空气,立即收集,会使氧气不纯,C正确;
故答案为:(1)漏斗内水柱内稳定不变;(2)BC。
3.解:(1)过氧化氢制取氧气,不需要加热,采用B作为发生装置,二氧化锰的作用是催化作用,D装置收集氧气的原因是氧气的密度大于空气,故答案为:B;催化作用;氧气的密度大于空气;
(2)加热醋酸钠和碱石灰(均为固体)的方法制取甲烷,需要加热,采用A作为发生装置,甲烷是一种无色、无味、密度比空气小的气体,故采用向下排空气法进行收集,故答案为:AC。
4.解:(1)因为浓盐酸具有挥发性,所以用浓盐酸和碳酸钙制取二氧化碳时,生成的二氧化碳中会含有氯化氢气体,将气体通入石灰水时,氯化氢溶于水形成盐酸,会将二氧化碳和石灰水反应生成的碳酸钙沉淀溶解;
(2)在硫酸溶液中加入氯化铵和对溶液加热,目的都是增大硫酸钙在溶液中的溶解能力;改进的出发点是:原物质中的盐酸具有挥发性,会进入二氧化碳气体中;干扰实验,所以要进行改进;如果含有氯化氢气体溶于水,会形成盐酸,盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,所以将气体通入硝酸银溶液中如果没有白色沉淀,说明不含有氯化氢气体,可证明此方案符合改进出发点.
故答案为:(1)因为浓盐酸具有挥发性,所以用浓盐酸和碳酸钙制取二氧化碳时,生成的二氧化碳中会含有氯化氢气体,将气体通入石灰水时,氯化氢溶于水形成盐酸,会将二氧化碳和石灰水反应生成的碳酸钙沉淀溶解;(2)①增大硫酸钙在溶液中的溶解能力;②原物质中的盐酸具有挥发性,会进入二氧化碳气体中,干扰实验;硝酸银溶液中.
5.解:(1)A装置图中,仪器①的名称是试管。
故答案为:试管。
(2)实验室制取甲烷所需的发生装置是A,收集甲烷所需的装置是C(甲烷难溶于水)或E(甲烷密度比空气小)。
故答案为:A;C或E。
6.解:(1)实验室可用干燥的丁酸钠、氢氧化钠固体、氧化钙固体混合加热来制取丙烷,发生装置选固体加热型,即①,丙烷(C3H8)不易溶于水,可用排水法收集,密度比空气大,可用向上排空气法收集,故选③或⑤;
(2)C装置中石灰水中的氢氧化钙能与二氧化碳反应,不与一氧化碳反应,一氧化碳难溶于水,将C中液体排到烧杯中,故C装置作用是吸收二氧化碳,收集一氧化碳。
(3)证明二氧化碳的存在可将试管B中加入澄清的石灰水,并将B移动到装置A前。
故答案为:
(1)①③或①⑤;
(2)吸收二氧化碳,收集一氧化碳;
(3)将试管B中加入澄清的石灰水,并将B移动到装置A前。
7.(1)①是长颈漏斗,故答案为:长颈漏斗;
(2)碳酸钙和盐酸反应,生成二氧化碳,故答案为:鸡蛋壳逐渐消失,有气泡产生;
(3)碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,可以用石灰水来确定鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,故答案为:D;
(4)二氧化碳中有氯化氢和水蒸气,因此要先除去氯化氢后除水蒸气,因此要先连接de后连接bc,收集二氧化碳用向上排气法,所以再连接gf,故答案为:adebcgf。
8.解:(1)先用无水硫酸铜验证是否含有水,再用硝酸银溶液验证氯化氢气体,最后用浓硫酸干燥二氧化碳,再用向上排空气法收集,故则该实验装置的连接顺序正确的是A;
(2)硝酸银和HCl反应生成氯化银和硝酸,化学方程式为:AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3。
故答案为:
(1)A;
(2)AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3。
9.解:(1)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,长颈漏斗中的水面不再下降,则说明此装置气密性良好。
(2)氢气的密度比空气的小,实验时应将螺旋状铜丝加热,变黑后再迅速伸入所制得的纯净氢气中,虚线框处宜选择的装置为图乙中的B。
(3)氢气具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和水,能证明发生化学反应的现象是铜丝由黑色逐渐变红色,试管壁上有水雾出现。
故答案为:
(1)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,长颈漏斗中的水面不再下降,则说明此装置气密性良好;
(2)B;
(3)铜丝由黑色逐渐变红色,试管壁上有水雾出现。
10.解:(1)制备氧气可以选择固液不加热发生装置或固体加热发生装置,收集装置可以选择向上排空气法收集装置,也可以选择排水法收集装置,二氧化碳只能选择固液不加热发生装置,因为溶于水,不能用排水法收集,密度比空气大,可以用向上排空法收集,故选BC可以同时制备氧气和二氧化碳;
故答案为:BC。
(2)此时液面不下降,说明装置气密性良好;
故答案为:是。
(3)排空气法收集气体,需要确保内部空气被充分排出,所以需要将导管伸入集气瓶底部,保证空气被排出,确保收集气体的纯度;
故答案为:确保内部空气可以被充分排出,保证收集气体的纯度。
11.解:(1)a是热源仪器,叫酒精灯,b是加入液体药品的仪器,没有盖和活塞,叫长径漏斗.
(2)用高锰酸钾固体制氧气的反应原理是高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,反应方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;所用药品为固体,条件是加热,所用药品状态和反应条件,发生装置应选A;制取气体或使用气体的实验,实验在加入药品前要先检查装置的气密性.
(3)实验室制氢气的反应原理是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;C装置与B装置相比,其优点是可以随时控制反应的发生和停止,节约酸的用量.
(4)实验室制二氧化碳用的液体药品是稀盐酸,b是加入液体药品用的,故b中应加入稀盐酸;浓硫酸有吸水性,常用作气体干燥剂,故要制取干燥的二氧化碳,还应选用盛放浓硫酸的D装置;因为二氧化碳的密度比空气大,用E装置收集CO2,应采用向上排空气法,要长进短出,即气体从c通入.
故答案为:(1)a.酒精灯;b.长颈漏斗;
(2)A;检查装置气密性;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;可以随时控制反应的发生和停止(或随开随用、随关随停或减少酸的用量);
(4)稀盐酸(或稀HCl);浓硫酸;c.
12.(1)①是长颈漏斗,故答案为:长颈漏斗;
(2)碳酸钙和盐酸反应,生成二氧化碳,故答案为:鸡蛋壳逐渐消失,有气泡产生;
(3)碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,可以用石灰水来确定鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,故答案为:D;
(4)二氧化碳中有氯化氢和水蒸气,因此要先除去氯化氢后除水蒸气,因此要先连接de后连接bc,收集二氧化碳用向上排气法,所以再连接gf,故答案为:adebcgf。
13.解:(1)浓盐酸具有挥发性,用高锰酸钾晶体与浓盐酸在加热的条件下发生反应制得的氯气中会含有水蒸气、氯化氢等杂质;
(2)B为除氯化氢和水蒸气的装置,为得到纯净氯气,需先除氯化氢,后除水蒸气,则b中试剂为浓硫酸;
(3)为使冷却效果更好,冷凝管中冷水应从下方进入,即d端;
(4)氯气有毒,且空气中的水会干扰实验,所以装置F盛放碱石灰作用是吸收尾气中的氯气,防止空气中的水进入装置;
故答案为:
(1)HCl;
(2)浓硫酸;
(3)d;
(4)吸收尾气中的氯气,防止空气中的水进入装置。
14.解:【得出结论】白磷能够燃烧,说明装置中含有氧气,即红磷没有把装置中的氧气耗尽,因此猜想①正确;故填:①;
【反思交流】(1)课本上用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不严谨的,其理由是足量红磷不能把装置中的氧气耗尽。故填:不可行;足量红磷不能把装置中的氧气耗尽;
(2)DE段:白磷燃烧消耗氧气,导致氧气浓度减小;故填:白磷燃烧消耗氧气;
(3)一段时间后将看到的现象是细铁丝绒生锈,试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。故填:细铁丝生锈,试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。
15.解:(1)关闭关闭K2,将排出空气的出路封闭,然在塑料瓶A中加入水,打开K1,此时水在外界大气压作用下进入塑料瓶B中,水没过长颈漏斗下端后,形成封闭空间,此时内部气体被压缩,压强增大,当达到与外界大气压相等时,水就不再进入B中,证明气密性良好,若水继续进入B中,说明装置漏气;
故答案为:关闭K2,塑料瓶A中加入水,打开K1,液面没过长颈漏斗下端,塑料瓶A中液体不在下降,说明装置气密性良好。
(2)排水法收集收集氧气时,导管口伸入试管口即可,若不伸入试管内,氧气无法进入试管被收集,若导管伸入过长或试管倾斜,收集氧气无法收集满,所以正确收集方法时,试管直立,导管口伸入试管口即可,所以A符合题意;
故答案为:A。
(3)三片平菇相当于增加了催化剂的用量,加快了反应速率,因此相同时间内产生的气体增多,但是过氧化氢的量一定,所以最终生成的氧气的量是与加入两片平菇的产气量相等,因此C符合题意;
故答案为:C。
16.解:(1)步骤①中检查气密性时,将玻璃容器浸没水中,如果观察到容器内出现水或有气泡冒出,则说明气密性不好;故答案为:不好;
(2)装置甲内空气的体积:150mL×(1)=120ml;根据两图可知。适用红磷最终消耗的氧气体积为:120mL×(21%﹣7%)=16.8mL;那么实验结束后量筒内剩余水的体积:50mL﹣16.8mL=33.2mL;故答案为:33.2;
(3)根据该兴趣小组的实验结果,用图甲装置测量空气中氧气的体积分数;
①我会选择食品脱氧剂,因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃;
②我会选择白磷,因其耗时最短;
③我会选择红磷,因其着火点、燃烧时间较适宜;
故答案为:食品脱氧剂,因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃或红磷,因其着火点、燃烧时间较适宜。
17.解:改变物体内能的方式有做功和热传递,由题意可知,图甲进行的实验是压缩活塞时乙醚会被点燃,这是由于活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能,内能增加,温度升高达到乙醚的着火点而燃烧;改进后的实验是在原有基础上再加入少量火柴头,压缩活塞,出现的现象是:燃烧过旺,活塞从筒内弹出,并在筒口看到白雾,结合图乙,M、N点分别为两次实验物质被点燃的点,可知改进的实验释放出的温度更高,由资料内容可知,火柴头中含有氯酸钾、二氧化锰等物质,氯酸钾分解生成氧气和和氯化钾,并且火柴头中还含有一种易燃物三硫化二锑,推动活塞,内能增加,温度升高,火柴头内易燃物三硫化二锑在氧气中剧烈燃烧,燃烧释放的热量,使得乙醚燃烧,产生二氧化碳和水,短时间内筒内物质剧烈燃烧,使得活塞从筒内弹出,水汽化,在筒口看到白雾。
18.解:(1)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)装置B玻璃管内、外壁分别贴有用紫色石蕊试液浸泡过的滤纸条,打开k1,关闭k2和k3,并向玻璃管外壁上4号滤纸条喷醋酸,观察到:1号滤纸条不变,2号滤纸条变红,3号滤纸条不变,4号滤纸条变红,由此证明了CO2能与水反应;故答案为:1号滤纸条不变,2号滤纸条变红;
(3)紧接着又打开k3观察到低处蜡烛先熄灭,则说明CO2具有的化学性质是:二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧;故答案为:二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧;
(4)如图所示CO2验满操作中,正确的是C,因为应该燃着的木条放在瓶口,验满之前短管不能拿出;故答案为:C;
(5)为保证制得纯净的二氧化碳,棉花团上应事先浸有饱和NaHCO3溶液,因为饱和NaHCO3溶液吸收氯化氢气体;故答案为:饱和NaHCO3。
19.解:(1)检查完装置气密性,首先加入固体药品,然后加入液体药品,开始加热制备气体,所以顺序为bca;
故答案为:bca。
(2)氯气有刺激性气味的黄色有毒气体,不能直接敞口制备,可与水反应,不能用排水法收集,密度比空气大,可以用向上排空气法收集,所以可以用万能瓶收集,故选D;
故答案为:D,氯气可与水、氢氧化钠溶液反应,不能用排水法收集,且为有毒气体,不能直接敞口收集,故选D收集气体。
(3)反应后溶液含有盐酸和氯化镁,都与硝酸银反应生成氯化银,无法判断盐酸的浓度;
故答案为:溶液含有氯离子,来自于盐酸与氯化锰,都与硝酸银反应生成氯化银沉淀,无法得出盐酸的浓度。
20.解:(1)仪器c是锥形瓶;故填:锥形瓶;
(2)氢气难溶于水,密度比空气的密度小,因此可以用排水法和向下排空气法收集,因此可以用D或E,用装置E收集氢气时,氢气从短管进入;故答案为:D或E;
(3)E装置可以代替C、D装置收集气体,如果气体的密度比空气的密度大,应该从a进入,氧气的密度比空气大;故答案为:a.
21.解:(1)仪器a的名称为试管;
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰混合物制取氧气,该反应是固液不加热型,发生装置选B,二氧化密度比空气大,溶于水,所以收集方法是向上排空气法,故选D或E收集。
(3)制取气体前应先检查装置的气密性,若按F图所示操作,结果在导管口未看到气泡,其可能原因是,将烧杯换成水槽,无关;导管深入水中位置过深压强过大,气体无法逸出,有关;橡胶管老化破了造成漏气,有关;检验时应先将导管放入水中,再用手捂住试管壁,故有关。
故选:A;
故答案为:(1)试管;(2)B;D或E;(3)A。
22.解:(1)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↑。
(2)步骤③采用不同质量的过氧化氢酶和二氧化锰重复上述实验的目的是避免实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性;故填:避免实验的偶然性;
(3)由图乙中的两个图象可知,在相同时间内,加入过氧化氢酶的容器内压强更大,也就是生成了更多的氧气,这一现象说明了过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强;故填:在相同时间内,加入过氧化氢酶的容器内压强更大;
(4)过氧化氢分解为放热反应,而过氧化氢酶质量过大反应速率加快,过氧化氢酶的活性受热后降低,所以催化效果减弱,反应速率突然变慢;故填:实验过程中反应速率突然变慢。
气体的制取
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