【精品解析】2024年中考化学二轮专题复习-实验室制取气体的原理探究

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名称 【精品解析】2024年中考化学二轮专题复习-实验室制取气体的原理探究
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科目 化学
更新时间 2024-04-17 22:20:31

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2024年中考化学二轮专题复习-实验室制取气体的原理探究
一、选择题
1.(2024九上·肥东期末)下列各组物质加热时能迅速放出氧气的是(  )
A.氯酸钾 B.锰酸钾
C.二氧化锰 D.氯酸钾和高锰酸钾的混合物
2.(2023九上·开州月考)将混有高锰酸钾的氯酸钾固体放入试管中加热,完全反应后,试管中剩余的固体共有(  )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
3.(2023·长宁模拟)实验室制取气体的原理与装置省略反应试剂与夹持装置都正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
4.(2023·日照模拟)小明设计了趣味实验装置(见图),其气密性良好。若要使B中尖嘴导管有“喷泉”产生,则A中加入的固体和液体可能是
①NaOH固体和水 ②硝酸铵固体和水 ③锌和稀硫酸 ④碳酸钠粉末和稀盐酸 ⑤生石灰和水 ⑥二氧化锰和过氧化氢溶液
A.②③④⑥ B.①③④⑤⑥ C.①③⑤⑥ D.①②③⑤⑥
5.(2023九下·东胜开学考)要使下图装置中的小气球鼓起来,则使用的固体和液体可以是(  )
①硝酸铵和水;②铁和稀硫酸;③固体氢氧化钠和水;④二氧化锰和双氧水;⑤石灰石和稀盐酸
A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.②③⑤ D.②④⑤
6.(2022·眉山)下图是初中化学常用的实验装置,下列说法正确的是(  )
A.B和E组合可以用来实验室制取并收集CO2
B.实验室里用装置A制备氧气,反应的化学方程式为
C.图F中集气瓶内盛少里水的作用是吸收二氧化硫,减少污染
D.若用图G装置收集H2,无论排空法还是排水法,H2都从c端进入
7.(2022·汝阳模拟)现有下列反应:①:② ;③。其中适用于实验室制取二氧化碳的是(  )
A.①② B.③ C.①②③ D.②③
8.(2021九上·庆云期末)用如图装置进行实验,将装置倾斜,使管①、②中药品接触,观察到气球鼓起,一段时间后又恢复原状。下列药品符合该实验现象的是(  )
A.镁条和稀盐酸 B.大理石和稀盐酸
C.二氧化锰和过氧化氢溶液 D.生石灰和水
9.(2019九上·黄石港期中)实验室制取氧气时,必须满足的条件是()
A.必须使用催化剂
B.必须用含氧元素的物质作反应物
C.必须加热
D.必须用排水法收集
10.(2019九上·盐城月考)工业上可用二氧化硫制取氢气,流程如下图。下列有关说法错误的是(  )
A.采用该流程可减少二氧化硫对大气的污染
B.膜反应器中反应为:2HI=H2+I2
C.分离器中分离出的副产品是硫酸
D.生产流程中能被循环利用的物质是I2
11.(2019·江岸模拟)已知草酸(H2C2O4)晶体与浓硫酸共热发生化学反应: 。某化学兴趣小组同学利用如图所示的装置,符合题意连接装置,进行实验,可以验证m g某混合气体的成分是CO2、H2O和CO,并粗略测出每种气体的质量(每套装置限用一次,无水硫酸铜遇水分变蓝)。连接装置后先通一段时间氮气,再继续实验。下列说法正确是:(  )
A.装置的连接顺序依次为混合气体→E→C→B→D →A→尾气处理
B.实验时应先通混合气体后点燃酒精喷灯
C.计算CO的质量时,既能根据A中燃烧管内固体减少的质量计算,也可根据A中澄清石灰水增加的质量计算,二种方法均准确
D.通过装置B、C、D在反应前后增加的总质量可以得出CO2的质量
12.(2019·南开模拟)过氧化钠(Na2O2)能与二氧化碳反应生成氧气,可作为呼吸面具中氧气的来源。潜水艇遇到紧急情况时,也使用过氧化钠来供氧,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。以下从该反应获取的信息中,正确的是(  )
①过氧化钠属于氧化物 ②该反应属于置换反应 ③反应前后部分氧元素化合价发生了变化 ④实验室可利用这一原理制取纯净的氧气。
A.①③④ B.①③ C.①④ D.①②③
13.(2017九上·滦南期中)利用下图所示装置,能完成实验室制取气体的是(  )
A.用①③制取氧气 B.用②③制取二氧化碳
C.用②④制取氧气 D.用①⑤制取二氧化碳
14.下列各反应中最适合潜水艇里供给氧气的反应是(  )
A.2KClO32KCl+3O2↑ B.2H2O22H2O+O2↑
C.2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2 D.2H2O2H2↑+O2↑
15.长途运输鱼苗的容器内必须满足下列条件才能保持鱼苗的存活:充足的氧气、鱼苗呼出的二氧化碳要及时除去、防止细菌繁殖、水的pH在8左右.现有以下3种具有杀菌能力的物质供选择使用:双氧水、过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2),它们在容器内可发生如下反应:
(1)2H2O2═2H2O+O2↑
(2)2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
(3)2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
(4)2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑
(5)2CaO2+2CO2═2CaCO3+O2
你认为最合适的物质是(  )
A.双氧水 B.过氧化钙
C.过氧化钠 D.双氧水与过氧化钠组合高温
16.实验室制备二氧化硫气体,下列方法最适合的是(  )
A.Na2SO3(固)+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
B.4FeS2(固)+11O22Fe2O3+8SO2
C.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
D.2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑
17.下列反应都可产生氧气,其中最适宜潜水艇做供给氧气的反应的是(  )
A.2KClO32KCl+3O2↑ B.2H2O2H2↑+O2↑
C.2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2↑ D.4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑
18.为测定气球内的气体成分,有学生用超薄材料制成的气球按如图装置进行实验.开始时气球沉于烧杯底部,打开开关后,过一会儿气球从烧杯底部慢慢浮起,最后悬于烧杯口.气球内可能的气体是(  )
A.甲烷 B.氧气 C.二氧化硫 D.氢气
19.我国科学家在CO低温氧化的研究上取得了突破性进展。即使四氧化三钴(Co3O4)纳米棒的催化,使汽车尾气中的CO在低温时与O2反应生成CO2。下列关于该反应的说法中,不正确的是()
A.反应类型为化合反应 B.可降低汽车尾气对大气的污染
C.反应前后Co3O4质量改变 D.反应前后碳元素的化合价改变
20.鱼苗在长途运输中,通常将鱼苗养在相对密闭的容器内,加入某种药品,使容器内满足下列条件才能保持鱼苗的存活:充足的氧气、及时除去鱼苗呼出的CO2水的pH调节在8左右,碱性不能太强.现有以下四种物质供选择:双氧水、过氧化钙(CaO2).过氧化钠(Na2O2)、氯酸钾.它们的有关化学性质如下:
(1)2H2O=2H2O+O2↑
(2)2Na2O2+2HO =4NaOH十O2↑
(3)2Na2 O2+2CO2= 2Na2CO3+O2
(4)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
(5)2CaO2+2CO2 =2CaCO3↓+O2
(6)KClO3不与H2O、CO2反应
在鱼苗长途运输中你认为最适合加入的物质是(  )
A.双氧水 B.过氧化钙 C.过氧化钠 D.氯酸钾
二、填空题
21.(2018九上·海口月考)在军事术语上把核潜艇在海里的连续航行叫长行。为了保证长时间潜行,在潜艇里要配备氧气的化学再生装置。制氧气方法有以下几种:①加热高锰酸钾 ②电解水 ③在常温下使过氧化钠(Na2O2)与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气 ④加热氧化汞。其中最适宜在潜艇里制氧气的方法是(填标号)   ,反应的化学方程式为   ,与其他几种方法相比该方法具有的优点之一是:   。
22.( 制取气体的反应原理的探究 )氢气是一种极其理想的新能源,它燃烧后只产生   ,对环境没有污染,实验室我们常用   和   反应来制取氢气,化学方程式   .
23.( 制取气体的反应原理的探究 )潜水艇要配备氧气的再生装置,以保证长时间潜航.有以下几种制氧气的方法:①加热高锰酸钾;②电解水;③常温下过氧化钠( Na2O2)固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气.
你认为最合适在潜水艇里制氧气的方法是(填序号)   .与其他两种方法相比,这种方法的两条优点是   、   .
24. 请根据下图所示实验,回答问题。
(1)A中仪器a的名称是    。玻璃管中的现象是    ,反应的化学方程式为    。
(2)B装置可用于高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为    。
(3)实验室用C装置制取CO2,反应的化学方程式为    。
(4)二氧化碳的收集方法与氧气不完全相同,原因是    。
25.实验室既可用KMnO4(或KClO3和MnO2的混合物)在加热条件下使其分解制取氧气,也可用下图装置,通过分解过氧化氢(H2O2)来制取氧气。请你根据已学化学知识和经验回答下列问题:
(1)写出过氧化氢分解的化学方程式:    。
(2)写出上图装置中仪器a的名称:   。
(3)与高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制取氧气相比,用过氧化氢制取氧气的优点是:    。
(4)收集氧气的方法还可用    法,你选择此方法的理由是:    。
(5)上图发生装置还可以用于制取的气体有    ,并写出制取该气体的化学方程式    。
三、综合题
26.(2023九上·即墨期中)某化学实验小组在老师的指导下从如图中选择装置在实验室进行气体的制备实验。
(1)写出有标号仪器的名称①   ,②   。
(2)在实验室里一般不能制得氧气的是   (填序号)。
A.高锰酸钾(KMnO4) B.氯酸钾(KClO3)
C.过氧化氢(H2O2) D.氯化钠(NaCl)
依据是:要选择制取氧气的反应物,该反应物中必须含   。
(3)该小组同学首先用加热高锰酸钾的方法制取氧气。
①应选择的气体发生装置为   (填字母序号)。
②若用装置F收集氧气,收集完毕,将集气瓶移出水面,   (填“正放”或“倒放”)在桌面上。若收集到的气体不纯,则可能的原因是   。
(4)该小组同学然后用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。
①写出该反应的化学方程式   。
②若要获得平稳的氧气流,应选择的发生装置是   (填字母序号)。
③若用装置D收集氧气,则验满的操作方法为   。
④为节省药品,我们可以通过   (填某实验操作)的方法从反应后的混合物中分离回收MnO2。
(5)实验室常用大理与稀盐酸接触即可制取二氧化碳。
①可选择的发生装置为   (填字母序号),选择气体发生装置时,必须考虑的是   和   。
②已知二氧化碳密度比空气大,能溶于水,那么收集二氧化碳的装置是   (填字母序号)。
③该小组同学用图中的M装置收集二氧化碳,那么用从   端(填“a”或“b”)通入二氧化碳将瓶内空气排出。
(6)该小组同学用图中的N装置收集一定体积的氧气,装置接口连接的顺序为   (填字母序号)。
27.(2023九上·南京期中)为探究影响氯酸钾分解速率的因素,小明把实验温度恒定在330 ℃或380 ℃(其他实验条件如表),并设计了如下实验。
实验编号 氯酸钾的质量 催化剂及其质量∕g 温度∕℃ 反应的时间/s 氧气体积/mL
① 2.0 无 330 100 V1
② 2.0 氧化铁0.5 330 100 V2
③ 2.0 二氧化锰0.5 330 100 V3
④ 2.0 二氧化锰0.5 380 100 V4
请回答:
(1)若想证明氧化铁是氯酸钾分解制取氧气的催化剂,除测定结果V1(2)探究氧化铁对氯酸钾分解速率的影响,要选用实验   进行对比。(填写实验编号)
(3)若V3(4)如图所示,在KClO3和Fe2O3质量比为5:4之前,氧化铁质量越多,反应速率越快,可能的原因是   。
四、实验探究题
28.(2024九下·深圳开学考)实验室现有药品:高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢溶液、二氧化锰粉末、块状石灰石、稀盐酸、稀硫酸。使用装置C反应物须块状固体和液体,反应条件是常温,优点是可控制反应的发生和停止。请根据实验室现有药品和下列装置回答问题。
(1)反应原理:实验室加热混合物制取O2的化学方程式为    。
(2)仪器选用:用过氧化氢溶液制取较纯净的O2时,则发生装置和收集装置选用   (填写字母)。
(3)药品选用:用C装置来制取某气体,选用的药品为     (填写药品名称)。
(4)收集气体:收集CO2用装置D,则气体应从    口进 (填“a”或“b”)。
(5)趣味实验:小圳同学在社团活动中利用F装置“发射火箭”,先挤压胶头滴管,套在玻璃管上的塑料火箭向上冲出,完成发射:则F装置中发生反应的化学方程式为    。
29.(2024·德阳模拟)化学是一门以实验为基础的科学,根据下列实验装置回答问题。
(1)写出仪器的名称:     。
(2)写出装置制取氧气的化学方程式:     。从燃烧的条件考虑,棉花团没有燃烧的原因是     。
(3)若用过氧化氢溶液制取干燥的氧气,导管的接口顺序正确的是 ____ 。
A. B. C. D.
(4)实验室制取二氧化碳,若要控制反应的发生和停止,可选择的发生装置是     ,该装置有一处错误,请改正:     。
(5)若用装置收集二氧化碳,二氧化碳收集满的现象是     。
(6)图中的装置可以制造“化学喷泉”。将胶头滴管中的溶液挤进圆底烧瓶时,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,瓶内压强减小,很快看到长导管顶端产生“喷泉”现象。若将烧瓶内的换成下列四种气体中的 ____ 仍可产生“喷泉”现象填字母序号。
A. B. C. D.
五、计算题
30.(2020九上·普宁期末)某小组利用如图所示装置对KClO3制氧气进行了探究:
(资料卡片):
①KClO3的熔点约为356℃,MnO2在加热条件下不分解。
②KClO3分解时,传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图及使用不同催化剂时的固体残留率示意图如下:
(1)将2.45gKClO3和一定质量的MnO2混合物后,加热至完全反应,可得氧气的质量为多少?(写出计算过程)
(2)由图a可知KClO3分解温度   (填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。
(3)图a中,在KClO3分解前,传感器测得氧气浓度降低的原因可能是   。
(4)分析图b,对KClO3分解催化效果更好的催化剂是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A、氯酸钾受热分解生成氧气和氯化钾,没有二氧化锰作催化剂时,反应速度慢,故不符合题意;
B、锰酸钾中虽然还有氧元素,但加热不会产生氧气,故不符合题意;
C、虽然二氧化锰中含有氧元素,但加热不会产生氧气,故不符合题意;
D、氯酸钾加热会产生氧气和氯化钾,高锰酸钾受热会产生氧气、锰酸钾和二氧化锰;而高锰酸钾受热产生的二氧化锰就加快了氯酸钾反应的速度,故该混合物加热很快会产生氧气,符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据氯酸钾受热会产生氧气和氯化钾,高锰酸钾受热会产生氧气、锰酸钾和二氧化锰,二氧化锰加快氯酸钾受热产生氧气的速度来解答。
2.【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】解: 将高锰酸钾和氯酸钾的混合物加热时,首先 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,而生成的二氧化锰能够加快氯酸钾的分解,氯酸钾分解产生氯化钾和氧气,但是二氧化锰的质量却不改变,同时由于产生的氧气是气体会逸出到空气中,所以反应完全后剩余的固体物质有锰酸钾、二氧化锰和氯化钾三种物质,故B是正确,符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据高锰酸钾制和氯酸钾取氧气的反应原理是:高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾受热生成氯化钾和氧气来进行分析解答。
3.【答案】C
【知识点】制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】A. 装置中的长颈漏斗的下端太短,应该在液面以下,故错误;
B. 收集氧气的装置应该长进短出,因为氧气的密度比空气大,故错误;
C. 制取氢气和收集氢气的装置都正确,故正确;
D. 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;碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,阻碍反应的进行,因此不能用硫酸。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集,故错误;
故答案为:C。
【分析】用双氧水和二氧化锰制氧气属于固液常温型,氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因所以能用向上排空气法和排水法收集。
实验室制取CO2,在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应属于固液常温型。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集。
实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的,反应属于固液常温型。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。
4.【答案】B
【知识点】溶解时的吸热或放热现象;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】①NaOH固体和水混合,会放出热量,导致A中温度升高,会使A中压强增大B中会出现喷泉;
②硝酸铵和水混合,硝酸铵会吸收热量,导致A中温度降低,会使A中压强减小B中不会出现喷泉;
③锌和稀硫酸反应生成气体,同时放出热量,导致A中压强增大,会使B中产生喷泉;
④碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,导致A中压强增大,会使B中产生喷泉;
⑤生石灰和水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,导致A中温度升高,会使A中压强增大B中会出现喷泉;
⑥二氧化锰和过氧化氢溶液混合会产生氧气,导致A中压强增大,会使B中产生喷泉。
故答案为:B。
【分析】根据若要使B中尖嘴导管有“喷泉”产生,则A中加入的固体和液体可能反应会生成气体,或者两者接触放出热量分析。
5.【答案】B
【知识点】溶解时的吸热或放热现象;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】小气球鼓起来,说明瓶内的气压增大了。可能的原因有:瓶内的气体增多或温度升高而导致气球膨胀。
①硝酸铵溶解于水会吸热,造成温度降低,瓶内气压变小,小气球变瘪,故不符合要求;
②铁和稀硫酸生成氢气,瓶内气压增大,小气球变鼓,故符合要求;
③固体氢氧化钠溶解于水会放热,造成温度升高,瓶内气压增大,小气球变鼓,故符合要求;
④双氧水在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,瓶内气压增大,小气球变鼓,故符合要求;
⑤石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,瓶内气压增大,小气球变鼓,故符合要求;
故其中②③④⑤均符合要求,
故答案为:B。
【分析】根据小气球鼓起来,说明瓶内的气压增大了,可能的原因有:瓶内的气体增多或温度升高而导致气球膨胀分析。
6.【答案】C
【知识点】气体反应装置的选取;常用气体的收集方法;制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】A、由于二氧化碳能溶于水,故二氧化碳不能用排水集气法收集,所以不能用E装置收集,不符合题意;
B、A装置为固固加热型装置,且试管口没有放棉花,该装置制取氧气,应该是氯酸钾制取氧气的装置,而不是过氧化氢选用的装置,不符合题意;
C、硫在氧气中燃烧会生成二氧化硫有毒气体,二氧化硫能溶于水,且会与水反应生成亚硫酸,故集气瓶内盛少里水的作用是吸收二氧化硫,减少污染,符合题意;
D、由于氢气密度比空气小,若用多功能瓶排空气法收集,则应短进长出,若用多功能瓶排水法收集,仍然应短进长出,故都应从b端进入,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集;
B.装置A适用于固体加热制取气体;
C.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫;
D.氢气的密度比空气小,难溶于水。
7.【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】①碳与氧化铜反应可能生成铜和二氧化碳,也可能生成铜和一氧化碳,不适合实验室制取二氧化碳;
②一氧化碳还原氧化铁得到的二氧化碳中混有一氧化碳,且操作繁琐,不安全,不适合实验室制取二氧化碳;
③石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应速率适中,适合实验室制取二氧化碳;
故答案为:B。
【分析】根据实验室制取二氧化碳的反应原理分析。
8.【答案】D
【知识点】制取气体的反应原理的探究;生石灰的性质与用途
【解析】【解答】A、镁条和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,气球会鼓起来,但是不会恢复原状,故A不符合题意;
B、大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,观察到气球鼓起;一段时间后,气球不会恢复原状,故B不符合题意;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,观察到气球鼓起;一段时间后,气球不会恢复原状,故C不符合题意;
D、生石灰和水反应放热,使装置内空气受热膨胀,观察到气球鼓起;一段时间后,温度恢复至常温,又恢复原状,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据气球变鼓是由于装置内压强增大,装置内温度升高或产生气体能使压强增大,然后气球又恢复,说明装置内压强又恢复,产生气体后无法恢复,温度升高通过热传递可再恢复原温分析。
9.【答案】B
【知识点】氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,氧气是由氧元素组成的单质,因此反应物中必须含有氧元素。
故答案为:B。
【分析】根据实验室制取氧气的原理分析,可加热高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰,或双氧水在二氧化锰催化作用下常温分解制取。
10.【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A.图中以二氧化硫为原理最后产生氢气,减少了二氧化硫的排放,A不符合题意
B.膜反应器中的反应条件需要温度达到500℃,B符合题意
C. 分离器中分离出的副产品是硫酸 是正确的,C不符合题意
D.碘是反应物同时又是生成物,生产中被循环利用,D不符合题意
故答案为:B
【分析】根据图中的反应流程,及发生的反应及各物质在流程中的作用分析
11.【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A. 在连接装置检验二氧化碳是用澄清石灰水检验,二氧化碳与石灰水反应会出现浑浊,除去二氧化碳选用氢氧化钠,氢氧化钠在水中的溶解度较大,吸收效果较好,要先检验水的存在,除去水分要放在最后,但是此题要求粗略知道每种气体的质量,所以应该将浓硫酸干燥气体放在二氧化碳的检验和吸收之前,所以应该前置,这样硫酸铜和硫酸的质量增加可以知道水蒸气的质量,而氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液的质量增加可以确定二氧化碳的质量,一氧化碳可以通过后面装置进行计算。装置的连接顺序依次为混合气体→E→D→B→C→A→尾气处理,故A不符合题意;
B. 实验时应先通混合气体后点燃酒精喷灯,故B符合题意;
C. 氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水中氢氧化钙较少,A中澄清石灰水不能将生成二氧化碳完全吸收,不能用A中澄清石灰水增加的质量计算,故C不符合题意;
D. D吸收水蒸气,不吸收二氧化碳,通过装置B、C在反应前后增加的总质量可以得出CO2的质量,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、先检查混合物中水的存在,并吸收水分;再检验二氧化碳的存在;最后建议一氧化碳的存在,要注意尾气处理,因为一氧化碳有毒,会污染空气。
B、根据实验的目的进行分析。
C、应该根据A中燃烧管内固体减少的质量计算一氧化碳的质量。
D、要明确每一个实验装置的作用,再进行分析。
12.【答案】B
【知识点】有关元素化合价的计算;制取气体的反应原理的探究;反应类型的判定;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】①过氧化钠含有钠元素和氧元素,符合氧化物的定义,属于氧化物的说法符合题意;
②置换反应是单质和化合物反应生成新单质和新化合物的反应,根据化学方程式可知该反应物过氧化钠和二氧化碳都是化合物,该反应属于置换反应的说法不符合题意;
③反应前氧元素以化合态存在,反应后部分氧元素以单质态存在,部分氧元素化合价发生了变化的说法符合题意;
④该反应物中有气体参加反应,利用这一原理制取的氧气中易混有二氧化碳,实验室可利用这一原理制取纯净的氧气的说法不符合题意;综上分析,
故答案为:B。
【分析】(1)根据氧化物的定义进行解答。氧化物是由两种元素,其中一种元素是氧元素构成的化合物。
(2)根据置换反应的特点进行解答。
(3)根据反应前后化学式中有关元素化合价的计算进行解答。
(4)根据反应前后参与的物质类别进行解答。由于反应物中有气体参与反应,因此该实验无法制取纯净的氧气。
13.【答案】C
【知识点】气体反应装置的选取;氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究;二氧化碳的实验室制法
【解析】【解答】氧气的密度比空气的大,应用向上排空气法④收集;或者氧气难溶于水用排水法收集;氯酸钾法制氧气时,发生装置可选①,过氧化氢法制氧气时,可选用②做发生装置。二氧化碳是固体和液体常温制取气体,只能用发生装置②,二氧化碳的密度比空气的大,二氧化碳能溶于水,只能用向上排空气法④收集.
故答案为:C.
【分析】(1)实验室可用给高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰混合物加热的方法制取氧气,因此既可选用装置①也可选用装置②.
(2)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,因此只能选用装置②.
(3)氧气的密度比空气大且不易溶于水,因此可用向上排空气法或排水法收集;二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,因此只能用向上排空气法收集二氧化碳.
14.【答案】C
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:A、氯酸钾需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用在常温下分解生成水和氧气,但不能将二氧化碳转化为氧气,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
C、过氧化钠固体与二氧化碳反应,常温下即可发生反应,且可把空气中的二氧化碳转化为氧气,供给氧气的同时吸收了人呼出的二氧化碳,适宜在潜水器里供给氧气,故选项正确.
D、水通电分解需要通电,消耗电能,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
故选:C.
【分析】根据潜水艇里的环境及对供给氧气反应的要求,分析所涉及反应的特点,判断出最适合潜水艇里供给氧气的反应原理即可.
15.【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:双氧水虽能制取氧气,但不能消耗二氧化碳,鱼苗呼出的二氧化碳不能及时除去,故该方案不合理.
过氧化钠虽能制取氧气,但生成的碳酸钠、氢氧化钠为均显碱性,碱性太强,故该方案不合理.
因为2Ca2O2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑,有氧气生成,且Ca(OH)2在水中的溶解性较小,腐蚀性也小;且2Ca2O2+2CO2═2CaCO3+O2,可以同时消耗二氧化碳,可维持氧气和二氧化碳的平衡,故该方案合理.
故选:B.
【分析】由题意必须满足下列条件才能保持鱼苗的存活:充足的氧气、鱼苗呼出的二氧化碳要及时除去、防止细菌繁殖、水的pH在8左右,据此分析各反应原理的优缺点进行分析判断.
16.【答案】A
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:A、实验室制备二氧化硫气体,用硫酸钠固体和浓硫酸比较好,是固体与液体反应,并且在常温下能够进行,可以节约能源,故选项正确;
B、FeS2固体和氧气反应需要高温,并且有气体参加,容易导致二氧化硫不纯,因此不是最适合的方法,故选项错误;
C、碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫两种气体,不易收集,因此不是最适合的方法,故选项错误;
D、硫酸铜高温煅烧也是生成两种气体,并且消耗热能,因此不是最适合的方法,故选项错误;
故选A
【分析】实验室制备二氧化硫气体,用硫酸钠固体和浓硫酸比较好,是固体与液体反应,并且在常温下能够进行,可以节约能源;FeS2固体和氧气反应需要高温,并且有气体参加,容易导致二氧化硫不纯;碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫两种气体,不易收集;硫酸铜高温煅烧也是生成两种气体,并且消耗热能.
17.【答案】C
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:A、2KClO32KCl+3O2↑,需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
B、2H2O2H2↑+O2↑,需要通电,消耗电能,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
C、2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2↑,常温下即可发生反应,且可把空气中的二氧化碳转化为氧气,供给氧气的同时吸收了人呼出的二氧化碳,适宜在潜水器里供给氧气,故选项正确.
D、4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑,需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
故选:C.
【分析】根据潜水艇里的环境及对供给氧气反应的要求,分析所涉及反应的特点,判断出最适合潜水艇里供给氧气的反应原理即可.
18.【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:A、甲烷的密度比空气小,开始时不会沉在烧杯底部,故A不正确;
B、气球充有氧气,氧气的密度比空气大,会沉在烧杯底部,稀硫酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳的密度比氧气的密度大,会使气球浮起,故B正确;
C、二氧化硫的密度比空气密度大,会沉在烧杯底部,但二氧化碳的密度也比二氧化硫小,故气球不会浮起,故C不正确;
D、氢气的密度比空气小,开始时不会沉在烧杯底部,故D不正确;
故选B.
【分析】根据气体的性质进行分析,开始前气球沉在烧杯底部,则气球充的气体的密度应该比空气大,稀硫酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳,使气球悬浮则气球内充的气体密度比二氧化碳的密度小.
19.【答案】C
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A、根据题意可以知道反应物为一氧化碳和氧气,而生成物为二氧化碳,故该反应属于化合反应,故A正确;
B、通过Co3O4的催化可以将一氧化碳转化为二氧化碳,所以可以减少对空气的污染,故B正确;
C、催化剂在反应前后质量和化学性质不变,所以反应前后Co3O4的质量不变,故C错误;
D、反应前为一氧化碳,其中碳元素的化合价为+2价,而反应后为二氧化碳,其中碳元素的化合价为+4价,故D正确.
故选C.
【分析】A、根据反应物和生成物的种类来判断;
B、根据生成物的性质来判断;
C、根据催化剂的定义来解答;
D、根据化合物中元素的化合价原则来解答并作出判断.
20.【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A、双氧水虽能制取氧气,但不能消耗二氧化碳,故A错误;
B、因为2Ca2O2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,有氧气生成,且2Ca(OH)2在水中的溶解性较弱,相应腐蚀性也小;且2Ca2O2+2CO2=2CaCO3+O2,可以同时消耗二氧化碳,可维持氧气和二氧化碳的平衡,故B最合适;
C、过氧化钠虽能制取氧气,但生成的碳酸钠为强碱,碱性太强,故C错误;
D、氯酸钾不与H2O,CO2反应,而它需要加热与二氧化锰的条件下,才能进行反应,故D错误.
故选:B.
【分析】由题意“充足的氧气、鱼苗呼出的二氧化碳要及时除去、为防止细菌繁殖,须将水的pH调节在8左右”,又因为2Ca2O2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,有氧气生成,且Ca(OH)2在水中的溶解性较弱,相应腐蚀性也小;且2Ca2O2+2CO2=2CaCO3+O2,可以同时消耗二氧化碳,可维持氧气和二氧化碳的平衡;而双氧水虽能制取氧气,但不能消耗二氧化碳;过氧化钠虽能制取氧气,但生成的氢氧化钠为强碱,碱性太强.掌握制取气体的反应原理,熟记常用气体的制取的化学方程式;了解常见碱的特性和用途.
21.【答案】③;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑;操作简便易行 ;不需消耗热能和电能;节约能源,减少舱内二氧化碳的含量,原料易得等。
【知识点】气体反应装置的选取;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】加热高锰酸钾需要有提供热量的物质,电解水需要消耗较多的电能,而二氧化碳和过氧化钠的反应常温就能进行,还能将产生的二氧化碳进行综合利用,操作也简单,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑。
【分析】(1)根据题干中给出的反应物、生成物以及化学方程式书写原则进行解答。
(2)核潜艇里制取氧气的反应必须简单易行,无副产物或副产物少。
22.【答案】水;锌颗粒;稀硫酸;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【知识点】制取气体的反应原理的探究;文字表达式;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】解:氢气具有可燃性,2H2+O2 2H2O,燃烧后只产生水,对环境没有污染;实验室一般用锌与硫酸反应的方法制取氢气,化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
故答案为:水;锌颗粒;稀硫酸;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
【分析】根据氢气性质和实验室制取氢气的反应原理进行分析解答本题.
23.【答案】③;常温下就能进行;能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气等(合理即可)
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:①加热高锰酸钾,需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器里供给氧气.②电解水,需要通电,消耗电能,不适宜在潜水器里供给氧气.③在常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生碳酸钠和氧气,常温下即可发生反应,且可把空气中的二氧化碳转化为氧气,供给氧气的同时吸收了人呼出的二氧化碳,适宜在潜水器里供给氧气.
与其他两种方法相比,这种方法常温下就能进行,不用加热、不用通电,操作简单,还能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气.
故答案为:③;常温下就能进行,能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气等(合理即可).
【分析】根据潜水艇里的环境及对供给氧气反应的要求,分析所涉及反应的特点,判断出最适合潜水艇里供给氧气的反应原理即可.
24.【答案】试管;红色固体变为黑色;3CO+Fe2O33CO2+2Fe;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;CaCO3+2HCl =CaCl2+CO2↑+H2O;二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,而氧气不易溶于水,所以能用排水法收集
【知识点】制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】(1)A中仪器a是试管;由于通入的CO具有还原性,在高温下能够把红色的氧化铁还原为黑色的铁,故可见玻璃管中的现象是红色固体变为黑色;则反应的化学方程式为3CO+Fe2O33CO2+2Fe。
(2)高锰酸钾在加热的条件下,可分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(3)C装置适用于固-液不加热反应,可用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,故反应的化学反应式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
(4)收集气体要看气体的密度和水溶性,由于二氧化碳能溶于水,故不能用排水法收集,而氧气不易溶于水,所以能用排水法收集。
【分析】本题主要考查的是化学方程式的书写和常用气体的收集方法,书写化学方程式时,要遵循反应事实和质量守恒定律,严格按“写、配、标、注”的步骤书写;对于常用气体的发生装置和收集装置的选取方法,要学会根据反应物的状态和反应的条件选择发生装置,根据制取气体的溶解性和密度的大小选择收集气体的方法。
25.【答案】2H2O22H2O + O2↑;集气瓶;不需加热;向上排空气法;O2的密度比空气大;H2或CO2;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
【知识点】气体反应装置的选取;制取气体的反应原理的探究;文字表达式
【解析】【解答】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下可生成水和氧气,其化学方程式为 2H2O2 2H2O + O2↑;
(2)集气瓶是初中化学常见仪器,用于收集、贮存气体,仪器a为集气瓶;
(3)高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制取氧气需要加热,而过氧化氢在二氧化锰的催化作用下可常温下就可以进行,故过氧化氢的优点为不需加热,节约能源;
(4)该图采用排水法收集氧气,氧气还可以采用向上排空气法收集,原因是 O2的密度略大于空气的密度;
(5)该装置可用于固体与液体常温下反应制取气体,氢气和二氧化碳都可以用该装置制取,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑。
【分析】反应装置的选择分为:固固加热型、固液不加热型,收集方法要根据气体的溶解性和密度考虑,写方程式要注意一写二配三注明四等号。
26.【答案】(1)分液漏斗;集气瓶
(2)D;氧元素##O
(3)A;正放;集气瓶中未装满水或未等气泡连续均匀冒出就开始收集
(4);C;将带火星的木条放在集气瓶口;过滤
(5)B##C;反应物的状态;反应条件;D;b
(6)e→d→c
【知识点】实验室常见的仪器及使用;常用气体的收集方法;氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】 (1) 如图中所示 标号①的仪器名称 为分液漏斗; 标号②的仪器名称为 集气瓶;
故答案为: ① 分液漏斗 , ② 集气瓶
(2) 、实验室常用高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢等制氧气;氯化钠不能用来制氧气 ,能制氧气的反应物必须含有氧元素;
故答案为:D 氧元素
(3)、高锰酸钾是固体,且需要加热制取氧气,故上述装置中只有A装置符合固固加热型;制取氧气的反应物必须含有氧元素;氧气的密度比空气大,故盛有氧气的集气瓶要正放在桌面上;只有当出现连续气泡时开始收集氧气才比较纯;
故答案为:A 、 正放 、 集气瓶中未装满水或未等气泡连续均匀冒出就开始收集 ;
(4)、选用过氧化氢作反应物 、二氧化锰作催化剂制取氧气,不需要加热,选用固液不加热型如图示的C装置,可以获得平稳的氧气流;采用带火星的木条置于集气瓶口,观察木条是否复燃来确定氧气是否已收集满;二氧化锰不溶于水可以通过过滤的方法回收;
故答案为:
① ;
② 、C;
③ 、 将带火星的木条放在集气瓶口 ;
④ 、 过滤 ;
(5) 、选择气体发生装置时必须考虑反应物的状态和反应的条件,大理石和稀盐酸制取二氧化碳,由于是固液反应需加热型,故可选择如图所示的B或C,选B时应将长颈漏斗的下端插入反应物液面之下;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,故不能用排水法收集,只能选择向上排空气法收集,选择如图所示的D装置;如图所示若采用M装置收集二氧化碳,只有从b口进a口出,才能将集气瓶中的空气排出、排尽。
故答案为: ①、 BC 反应物的状态 反应条件
② 、D
③ 、b
(6)、 该小组同学用图中的N装置收集一定体积的氧气 ,是利用氧气进入盛有水的广口瓶中,将广口瓶中的水排入量筒,再测量量筒中水的体积来确定广口瓶中收集的氧气的体积,装置接口的顺序为 :e→d→c
【分析】 (1)、根据常见仪器及用途,结合实验目的和图示分析;
(2) 、根据实验室常见的制氧气的化学反应分析;
(3) 、根据反应物的状态和反应条件选择制取氧气的发生装置;根据氧气的密度大于空气的密度分析;
(4) 、根据反应物的状态和反应条件选择制取氧气的发生装置和收集装置,根据氧气可助燃的性质确定氧气的验满;根据二氧化锰难溶于水采用过滤操作回收;
(5) 、根据反应物的状态和反应条件选择制取二氧化碳的发生装置,根据二氧化碳的溶解性和密度确定收集装置;
(6)、根据氧气难溶于水的物理性质采用排水法收集并测量氧气的体积。
27.【答案】(1)质量和化学性质
(2)①②
(3)其它条件相同时,温度越高,反应速率越快;2KClO32KCl+3O2↑
(4)随着氧化铁的增多,氯酸钾和氧化铁的接触面积增大
【知识点】催化剂的特点与催化作用;制取气体的反应原理的探究;影响化学反应速率的因素探究;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】 (1)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,根据催化剂的概念可知,若想证明氧化铁是氯酸钾分解制取氧气的催化剂,除测定结果V1(2)探究氧化铁对氯酸钾分解速率的影响,则变量为有无氧化铁,则要选用实验①②进行对比;
(3)由图标可知,实验③④中反应温度不同,其他变量相同,则若V3(4)如图所示,在KClO3和Fe2O3质量比为5:4之前氧化铁质量越多,反应速率越快,可能的原因是随着氧化铁的增多,氯酸钾和氧化铁的接触面积增大。
【分析】(1)根据催化剂的概念进行分析,若想证明氧化铁是氯酸钾分解制取氧气的催化剂,除测定结果V1(2)根据探究氧化铁对氯酸钾分解速率的影响,分析其变量为有无氧化铁;
(3)根据温度对反应速率的影响,得出实验结论,实验③反应是氯酸钾在二氧化锰催化并加热的条件下反应生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式是 2KClO32KCl+3O2↑;
(4)根据 KClO3和Fe2O3质量比 对反应速率进行分析。
28.【答案】(1)
(2)BE
(3)块状石灰石、稀盐酸
(4)a
(5)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
【知识点】制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】(1)实验室加热固体混合物制取氧气,试管口没有棉花,根据提供的药品可知,适合用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的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)过氧化氢溶液制取较纯净的O2的反应,属于固液常温型反应,选择发生装置选B;氧气不易溶于水,排水法收集的氧气较纯净,选择收集装置选E,所以用过氧化氢溶液制取较纯净的O2时,则发生装置和收集装置选BE。
(3)C装置为固液常温型装置,适合用块状固体和液体在常温下反应制取气体,根据提供的药品的可知,选用的药品为块状石灰石、稀盐酸,不能用稀硫酸,因为稀硫酸会与石灰石反应生成微溶的硫酸钙,覆盖在石灰石表面,阻止反应的进一步发生。
(4)二氧化碳的密度比空气的密度大,收集CO2用装置D,则气体应从a口进。
(5)F装置中发生的反应是大理石和稀盐酸,大理石的主要成分碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
【分析】(1)根据实验室加热固体混合物制取氧气,试管口没有棉花,根据提供的药品可知,适合用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气分析。
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气。
(2)根据过氧化氢溶液制取较纯净的O2的反应原理,选择发生装置选B;
根据氧气的物理性质,选择收集装置。
(3)根据C装置为固液常温型装置,适合用块状固体和液体在常温下反应制取气体,根据提供的药品的可知,选用的药品为块状石灰石、稀盐酸分析。
(4)根据二氧化碳的密度比空气的密度大分析。
(5)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水
29.【答案】(1)酒精灯
(2);没有达到着火点
(3)D
(4)B;铁质多孔隔板改成塑料多孔隔板
(5)澄清石灰水变浑浊
(6)A;D
【知识点】制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解析】(1)加热装置酒精灯。
(2)根据A 装置属于固固加热型,试管口堵有棉花,适合高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为。
棉花是可燃物,且该反应中有氧气。棉花没有燃烧是因为温度没有达到可燃物的着火点。
(3)用过氧化氢溶液制取氧气,属于固液常温型,选用C 装置;制取干燥的氧气,需要用浓硫酸来干燥气体,氧气从e口进;向上排空气法收集的气体比较干燥,收集方法只能用向上排空气。用D装置的来收集,应从c口进,所以导管的接口顺序为 。
(4 )实验室制取二氧化碳,若要控制反应的发生和停止,可选择的发生装置应使用多孔隔板装置。 铁质多孔隔板改成塑料多孔隔板 ,铁可以和盐酸反应,应改为塑料隔板。
(5)若用F装置收集二氧化碳,圆底底圆底烧瓶中气体集满会进入 澄清石灰水中。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊。
(6)喷泉现象 是因为二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,瓶内压强减小 ,外界大气压大于瓶中,将槽中的水压入瓶中,形成喷泉。
若换为其他气体,气体可以与氢氧化钠溶液反应,就可以有喷泉现象。
【分析】(2)根据A 装置属于固固加热型,试管口堵有棉花,适合高锰酸钾制取氧气分析。
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
根据可燃物燃烧的条件分析。
(3)根据用过氧化氢溶液制取氧气,制取收集干燥的氧气的实验操作顺序,注意事项分析。
(4 )根据实验室制取二氧化碳,若要控制反应的发生和停止,可选择的发生装置应使用多孔隔板装置。
铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
(5)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊。
(6)根据喷泉现象形成的原因分析。
30.【答案】(1)解:设生成的氧气的质量为 。
=0.96g
答:生成的氧气的质量为0.96g
(2)高于
(3)试管内气压增大,排出一部分空气,氯酸钾还没有分解生成氧气
(4)纳米二氧化锰
【知识点】制取气体的反应原理的探究;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)解:设生成的氧气的质量为 。
=0.96g
答:生成的氧气的质量为0.96g。
(2) KClO3的熔点约为356℃,356℃时还未生成氧气,故由图a可知KClO3分解温度高于其熔点。
(3)图a中,在KClO3分解前,传感器测得氧气浓度降低的原因可能是试管内气压增大,排出一部分空气,氯酸钾还没有分解生成氧气。
(4)分析图b,由于纳米二氧化锰需要的温度低且固体剩余更少即反应更快,所以对KClO3分解催化效果更好的催化剂是纳米二氧化锰。
【分析】
(1)根据反应的氯酸钾的质量利用方程式中物质间质量关系计算生成氧气质量分析;
(2)根据氯酸钾分解温度高于其熔点分析;
(3)根据开始加热时试管内空气排出分析;
(4)根据图示可知纳米二氧化锰化效果更好分析。
1 / 12024年中考化学二轮专题复习-实验室制取气体的原理探究
一、选择题
1.(2024九上·肥东期末)下列各组物质加热时能迅速放出氧气的是(  )
A.氯酸钾 B.锰酸钾
C.二氧化锰 D.氯酸钾和高锰酸钾的混合物
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A、氯酸钾受热分解生成氧气和氯化钾,没有二氧化锰作催化剂时,反应速度慢,故不符合题意;
B、锰酸钾中虽然还有氧元素,但加热不会产生氧气,故不符合题意;
C、虽然二氧化锰中含有氧元素,但加热不会产生氧气,故不符合题意;
D、氯酸钾加热会产生氧气和氯化钾,高锰酸钾受热会产生氧气、锰酸钾和二氧化锰;而高锰酸钾受热产生的二氧化锰就加快了氯酸钾反应的速度,故该混合物加热很快会产生氧气,符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据氯酸钾受热会产生氧气和氯化钾,高锰酸钾受热会产生氧气、锰酸钾和二氧化锰,二氧化锰加快氯酸钾受热产生氧气的速度来解答。
2.(2023九上·开州月考)将混有高锰酸钾的氯酸钾固体放入试管中加热,完全反应后,试管中剩余的固体共有(  )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】解: 将高锰酸钾和氯酸钾的混合物加热时,首先 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,而生成的二氧化锰能够加快氯酸钾的分解,氯酸钾分解产生氯化钾和氧气,但是二氧化锰的质量却不改变,同时由于产生的氧气是气体会逸出到空气中,所以反应完全后剩余的固体物质有锰酸钾、二氧化锰和氯化钾三种物质,故B是正确,符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据高锰酸钾制和氯酸钾取氧气的反应原理是:高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾受热生成氯化钾和氧气来进行分析解答。
3.(2023·长宁模拟)实验室制取气体的原理与装置省略反应试剂与夹持装置都正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】A. 装置中的长颈漏斗的下端太短,应该在液面以下,故错误;
B. 收集氧气的装置应该长进短出,因为氧气的密度比空气大,故错误;
C. 制取氢气和收集氢气的装置都正确,故正确;
D. 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;碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,阻碍反应的进行,因此不能用硫酸。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集,故错误;
故答案为:C。
【分析】用双氧水和二氧化锰制氧气属于固液常温型,氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因所以能用向上排空气法和排水法收集。
实验室制取CO2,在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应属于固液常温型。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集。
实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的,反应属于固液常温型。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。
4.(2023·日照模拟)小明设计了趣味实验装置(见图),其气密性良好。若要使B中尖嘴导管有“喷泉”产生,则A中加入的固体和液体可能是
①NaOH固体和水 ②硝酸铵固体和水 ③锌和稀硫酸 ④碳酸钠粉末和稀盐酸 ⑤生石灰和水 ⑥二氧化锰和过氧化氢溶液
A.②③④⑥ B.①③④⑤⑥ C.①③⑤⑥ D.①②③⑤⑥
【答案】B
【知识点】溶解时的吸热或放热现象;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】①NaOH固体和水混合,会放出热量,导致A中温度升高,会使A中压强增大B中会出现喷泉;
②硝酸铵和水混合,硝酸铵会吸收热量,导致A中温度降低,会使A中压强减小B中不会出现喷泉;
③锌和稀硫酸反应生成气体,同时放出热量,导致A中压强增大,会使B中产生喷泉;
④碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,导致A中压强增大,会使B中产生喷泉;
⑤生石灰和水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,导致A中温度升高,会使A中压强增大B中会出现喷泉;
⑥二氧化锰和过氧化氢溶液混合会产生氧气,导致A中压强增大,会使B中产生喷泉。
故答案为:B。
【分析】根据若要使B中尖嘴导管有“喷泉”产生,则A中加入的固体和液体可能反应会生成气体,或者两者接触放出热量分析。
5.(2023九下·东胜开学考)要使下图装置中的小气球鼓起来,则使用的固体和液体可以是(  )
①硝酸铵和水;②铁和稀硫酸;③固体氢氧化钠和水;④二氧化锰和双氧水;⑤石灰石和稀盐酸
A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.②③⑤ D.②④⑤
【答案】B
【知识点】溶解时的吸热或放热现象;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】小气球鼓起来,说明瓶内的气压增大了。可能的原因有:瓶内的气体增多或温度升高而导致气球膨胀。
①硝酸铵溶解于水会吸热,造成温度降低,瓶内气压变小,小气球变瘪,故不符合要求;
②铁和稀硫酸生成氢气,瓶内气压增大,小气球变鼓,故符合要求;
③固体氢氧化钠溶解于水会放热,造成温度升高,瓶内气压增大,小气球变鼓,故符合要求;
④双氧水在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,瓶内气压增大,小气球变鼓,故符合要求;
⑤石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,瓶内气压增大,小气球变鼓,故符合要求;
故其中②③④⑤均符合要求,
故答案为:B。
【分析】根据小气球鼓起来,说明瓶内的气压增大了,可能的原因有:瓶内的气体增多或温度升高而导致气球膨胀分析。
6.(2022·眉山)下图是初中化学常用的实验装置,下列说法正确的是(  )
A.B和E组合可以用来实验室制取并收集CO2
B.实验室里用装置A制备氧气,反应的化学方程式为
C.图F中集气瓶内盛少里水的作用是吸收二氧化硫,减少污染
D.若用图G装置收集H2,无论排空法还是排水法,H2都从c端进入
【答案】C
【知识点】气体反应装置的选取;常用气体的收集方法;制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】A、由于二氧化碳能溶于水,故二氧化碳不能用排水集气法收集,所以不能用E装置收集,不符合题意;
B、A装置为固固加热型装置,且试管口没有放棉花,该装置制取氧气,应该是氯酸钾制取氧气的装置,而不是过氧化氢选用的装置,不符合题意;
C、硫在氧气中燃烧会生成二氧化硫有毒气体,二氧化硫能溶于水,且会与水反应生成亚硫酸,故集气瓶内盛少里水的作用是吸收二氧化硫,减少污染,符合题意;
D、由于氢气密度比空气小,若用多功能瓶排空气法收集,则应短进长出,若用多功能瓶排水法收集,仍然应短进长出,故都应从b端进入,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集;
B.装置A适用于固体加热制取气体;
C.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫;
D.氢气的密度比空气小,难溶于水。
7.(2022·汝阳模拟)现有下列反应:①:② ;③。其中适用于实验室制取二氧化碳的是(  )
A.①② B.③ C.①②③ D.②③
【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】①碳与氧化铜反应可能生成铜和二氧化碳,也可能生成铜和一氧化碳,不适合实验室制取二氧化碳;
②一氧化碳还原氧化铁得到的二氧化碳中混有一氧化碳,且操作繁琐,不安全,不适合实验室制取二氧化碳;
③石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应速率适中,适合实验室制取二氧化碳;
故答案为:B。
【分析】根据实验室制取二氧化碳的反应原理分析。
8.(2021九上·庆云期末)用如图装置进行实验,将装置倾斜,使管①、②中药品接触,观察到气球鼓起,一段时间后又恢复原状。下列药品符合该实验现象的是(  )
A.镁条和稀盐酸 B.大理石和稀盐酸
C.二氧化锰和过氧化氢溶液 D.生石灰和水
【答案】D
【知识点】制取气体的反应原理的探究;生石灰的性质与用途
【解析】【解答】A、镁条和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,气球会鼓起来,但是不会恢复原状,故A不符合题意;
B、大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,观察到气球鼓起;一段时间后,气球不会恢复原状,故B不符合题意;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,观察到气球鼓起;一段时间后,气球不会恢复原状,故C不符合题意;
D、生石灰和水反应放热,使装置内空气受热膨胀,观察到气球鼓起;一段时间后,温度恢复至常温,又恢复原状,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据气球变鼓是由于装置内压强增大,装置内温度升高或产生气体能使压强增大,然后气球又恢复,说明装置内压强又恢复,产生气体后无法恢复,温度升高通过热传递可再恢复原温分析。
9.(2019九上·黄石港期中)实验室制取氧气时,必须满足的条件是()
A.必须使用催化剂
B.必须用含氧元素的物质作反应物
C.必须加热
D.必须用排水法收集
【答案】B
【知识点】氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,氧气是由氧元素组成的单质,因此反应物中必须含有氧元素。
故答案为:B。
【分析】根据实验室制取氧气的原理分析,可加热高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰,或双氧水在二氧化锰催化作用下常温分解制取。
10.(2019九上·盐城月考)工业上可用二氧化硫制取氢气,流程如下图。下列有关说法错误的是(  )
A.采用该流程可减少二氧化硫对大气的污染
B.膜反应器中反应为:2HI=H2+I2
C.分离器中分离出的副产品是硫酸
D.生产流程中能被循环利用的物质是I2
【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A.图中以二氧化硫为原理最后产生氢气,减少了二氧化硫的排放,A不符合题意
B.膜反应器中的反应条件需要温度达到500℃,B符合题意
C. 分离器中分离出的副产品是硫酸 是正确的,C不符合题意
D.碘是反应物同时又是生成物,生产中被循环利用,D不符合题意
故答案为:B
【分析】根据图中的反应流程,及发生的反应及各物质在流程中的作用分析
11.(2019·江岸模拟)已知草酸(H2C2O4)晶体与浓硫酸共热发生化学反应: 。某化学兴趣小组同学利用如图所示的装置,符合题意连接装置,进行实验,可以验证m g某混合气体的成分是CO2、H2O和CO,并粗略测出每种气体的质量(每套装置限用一次,无水硫酸铜遇水分变蓝)。连接装置后先通一段时间氮气,再继续实验。下列说法正确是:(  )
A.装置的连接顺序依次为混合气体→E→C→B→D →A→尾气处理
B.实验时应先通混合气体后点燃酒精喷灯
C.计算CO的质量时,既能根据A中燃烧管内固体减少的质量计算,也可根据A中澄清石灰水增加的质量计算,二种方法均准确
D.通过装置B、C、D在反应前后增加的总质量可以得出CO2的质量
【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A. 在连接装置检验二氧化碳是用澄清石灰水检验,二氧化碳与石灰水反应会出现浑浊,除去二氧化碳选用氢氧化钠,氢氧化钠在水中的溶解度较大,吸收效果较好,要先检验水的存在,除去水分要放在最后,但是此题要求粗略知道每种气体的质量,所以应该将浓硫酸干燥气体放在二氧化碳的检验和吸收之前,所以应该前置,这样硫酸铜和硫酸的质量增加可以知道水蒸气的质量,而氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液的质量增加可以确定二氧化碳的质量,一氧化碳可以通过后面装置进行计算。装置的连接顺序依次为混合气体→E→D→B→C→A→尾气处理,故A不符合题意;
B. 实验时应先通混合气体后点燃酒精喷灯,故B符合题意;
C. 氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水中氢氧化钙较少,A中澄清石灰水不能将生成二氧化碳完全吸收,不能用A中澄清石灰水增加的质量计算,故C不符合题意;
D. D吸收水蒸气,不吸收二氧化碳,通过装置B、C在反应前后增加的总质量可以得出CO2的质量,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、先检查混合物中水的存在,并吸收水分;再检验二氧化碳的存在;最后建议一氧化碳的存在,要注意尾气处理,因为一氧化碳有毒,会污染空气。
B、根据实验的目的进行分析。
C、应该根据A中燃烧管内固体减少的质量计算一氧化碳的质量。
D、要明确每一个实验装置的作用,再进行分析。
12.(2019·南开模拟)过氧化钠(Na2O2)能与二氧化碳反应生成氧气,可作为呼吸面具中氧气的来源。潜水艇遇到紧急情况时,也使用过氧化钠来供氧,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。以下从该反应获取的信息中,正确的是(  )
①过氧化钠属于氧化物 ②该反应属于置换反应 ③反应前后部分氧元素化合价发生了变化 ④实验室可利用这一原理制取纯净的氧气。
A.①③④ B.①③ C.①④ D.①②③
【答案】B
【知识点】有关元素化合价的计算;制取气体的反应原理的探究;反应类型的判定;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】①过氧化钠含有钠元素和氧元素,符合氧化物的定义,属于氧化物的说法符合题意;
②置换反应是单质和化合物反应生成新单质和新化合物的反应,根据化学方程式可知该反应物过氧化钠和二氧化碳都是化合物,该反应属于置换反应的说法不符合题意;
③反应前氧元素以化合态存在,反应后部分氧元素以单质态存在,部分氧元素化合价发生了变化的说法符合题意;
④该反应物中有气体参加反应,利用这一原理制取的氧气中易混有二氧化碳,实验室可利用这一原理制取纯净的氧气的说法不符合题意;综上分析,
故答案为:B。
【分析】(1)根据氧化物的定义进行解答。氧化物是由两种元素,其中一种元素是氧元素构成的化合物。
(2)根据置换反应的特点进行解答。
(3)根据反应前后化学式中有关元素化合价的计算进行解答。
(4)根据反应前后参与的物质类别进行解答。由于反应物中有气体参与反应,因此该实验无法制取纯净的氧气。
13.(2017九上·滦南期中)利用下图所示装置,能完成实验室制取气体的是(  )
A.用①③制取氧气 B.用②③制取二氧化碳
C.用②④制取氧气 D.用①⑤制取二氧化碳
【答案】C
【知识点】气体反应装置的选取;氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究;二氧化碳的实验室制法
【解析】【解答】氧气的密度比空气的大,应用向上排空气法④收集;或者氧气难溶于水用排水法收集;氯酸钾法制氧气时,发生装置可选①,过氧化氢法制氧气时,可选用②做发生装置。二氧化碳是固体和液体常温制取气体,只能用发生装置②,二氧化碳的密度比空气的大,二氧化碳能溶于水,只能用向上排空气法④收集.
故答案为:C.
【分析】(1)实验室可用给高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰混合物加热的方法制取氧气,因此既可选用装置①也可选用装置②.
(2)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,因此只能选用装置②.
(3)氧气的密度比空气大且不易溶于水,因此可用向上排空气法或排水法收集;二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,因此只能用向上排空气法收集二氧化碳.
14.下列各反应中最适合潜水艇里供给氧气的反应是(  )
A.2KClO32KCl+3O2↑ B.2H2O22H2O+O2↑
C.2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2 D.2H2O2H2↑+O2↑
【答案】C
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:A、氯酸钾需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用在常温下分解生成水和氧气,但不能将二氧化碳转化为氧气,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
C、过氧化钠固体与二氧化碳反应,常温下即可发生反应,且可把空气中的二氧化碳转化为氧气,供给氧气的同时吸收了人呼出的二氧化碳,适宜在潜水器里供给氧气,故选项正确.
D、水通电分解需要通电,消耗电能,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
故选:C.
【分析】根据潜水艇里的环境及对供给氧气反应的要求,分析所涉及反应的特点,判断出最适合潜水艇里供给氧气的反应原理即可.
15.长途运输鱼苗的容器内必须满足下列条件才能保持鱼苗的存活:充足的氧气、鱼苗呼出的二氧化碳要及时除去、防止细菌繁殖、水的pH在8左右.现有以下3种具有杀菌能力的物质供选择使用:双氧水、过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2),它们在容器内可发生如下反应:
(1)2H2O2═2H2O+O2↑
(2)2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
(3)2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
(4)2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑
(5)2CaO2+2CO2═2CaCO3+O2
你认为最合适的物质是(  )
A.双氧水 B.过氧化钙
C.过氧化钠 D.双氧水与过氧化钠组合高温
【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:双氧水虽能制取氧气,但不能消耗二氧化碳,鱼苗呼出的二氧化碳不能及时除去,故该方案不合理.
过氧化钠虽能制取氧气,但生成的碳酸钠、氢氧化钠为均显碱性,碱性太强,故该方案不合理.
因为2Ca2O2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑,有氧气生成,且Ca(OH)2在水中的溶解性较小,腐蚀性也小;且2Ca2O2+2CO2═2CaCO3+O2,可以同时消耗二氧化碳,可维持氧气和二氧化碳的平衡,故该方案合理.
故选:B.
【分析】由题意必须满足下列条件才能保持鱼苗的存活:充足的氧气、鱼苗呼出的二氧化碳要及时除去、防止细菌繁殖、水的pH在8左右,据此分析各反应原理的优缺点进行分析判断.
16.实验室制备二氧化硫气体,下列方法最适合的是(  )
A.Na2SO3(固)+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
B.4FeS2(固)+11O22Fe2O3+8SO2
C.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
D.2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑
【答案】A
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:A、实验室制备二氧化硫气体,用硫酸钠固体和浓硫酸比较好,是固体与液体反应,并且在常温下能够进行,可以节约能源,故选项正确;
B、FeS2固体和氧气反应需要高温,并且有气体参加,容易导致二氧化硫不纯,因此不是最适合的方法,故选项错误;
C、碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫两种气体,不易收集,因此不是最适合的方法,故选项错误;
D、硫酸铜高温煅烧也是生成两种气体,并且消耗热能,因此不是最适合的方法,故选项错误;
故选A
【分析】实验室制备二氧化硫气体,用硫酸钠固体和浓硫酸比较好,是固体与液体反应,并且在常温下能够进行,可以节约能源;FeS2固体和氧气反应需要高温,并且有气体参加,容易导致二氧化硫不纯;碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫两种气体,不易收集;硫酸铜高温煅烧也是生成两种气体,并且消耗热能.
17.下列反应都可产生氧气,其中最适宜潜水艇做供给氧气的反应的是(  )
A.2KClO32KCl+3O2↑ B.2H2O2H2↑+O2↑
C.2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2↑ D.4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑
【答案】C
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:A、2KClO32KCl+3O2↑,需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
B、2H2O2H2↑+O2↑,需要通电,消耗电能,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
C、2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2↑,常温下即可发生反应,且可把空气中的二氧化碳转化为氧气,供给氧气的同时吸收了人呼出的二氧化碳,适宜在潜水器里供给氧气,故选项正确.
D、4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑,需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器里供给氧气,故选项错误.
故选:C.
【分析】根据潜水艇里的环境及对供给氧气反应的要求,分析所涉及反应的特点,判断出最适合潜水艇里供给氧气的反应原理即可.
18.为测定气球内的气体成分,有学生用超薄材料制成的气球按如图装置进行实验.开始时气球沉于烧杯底部,打开开关后,过一会儿气球从烧杯底部慢慢浮起,最后悬于烧杯口.气球内可能的气体是(  )
A.甲烷 B.氧气 C.二氧化硫 D.氢气
【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:A、甲烷的密度比空气小,开始时不会沉在烧杯底部,故A不正确;
B、气球充有氧气,氧气的密度比空气大,会沉在烧杯底部,稀硫酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳的密度比氧气的密度大,会使气球浮起,故B正确;
C、二氧化硫的密度比空气密度大,会沉在烧杯底部,但二氧化碳的密度也比二氧化硫小,故气球不会浮起,故C不正确;
D、氢气的密度比空气小,开始时不会沉在烧杯底部,故D不正确;
故选B.
【分析】根据气体的性质进行分析,开始前气球沉在烧杯底部,则气球充的气体的密度应该比空气大,稀硫酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳,使气球悬浮则气球内充的气体密度比二氧化碳的密度小.
19.我国科学家在CO低温氧化的研究上取得了突破性进展。即使四氧化三钴(Co3O4)纳米棒的催化,使汽车尾气中的CO在低温时与O2反应生成CO2。下列关于该反应的说法中,不正确的是()
A.反应类型为化合反应 B.可降低汽车尾气对大气的污染
C.反应前后Co3O4质量改变 D.反应前后碳元素的化合价改变
【答案】C
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A、根据题意可以知道反应物为一氧化碳和氧气,而生成物为二氧化碳,故该反应属于化合反应,故A正确;
B、通过Co3O4的催化可以将一氧化碳转化为二氧化碳,所以可以减少对空气的污染,故B正确;
C、催化剂在反应前后质量和化学性质不变,所以反应前后Co3O4的质量不变,故C错误;
D、反应前为一氧化碳,其中碳元素的化合价为+2价,而反应后为二氧化碳,其中碳元素的化合价为+4价,故D正确.
故选C.
【分析】A、根据反应物和生成物的种类来判断;
B、根据生成物的性质来判断;
C、根据催化剂的定义来解答;
D、根据化合物中元素的化合价原则来解答并作出判断.
20.鱼苗在长途运输中,通常将鱼苗养在相对密闭的容器内,加入某种药品,使容器内满足下列条件才能保持鱼苗的存活:充足的氧气、及时除去鱼苗呼出的CO2水的pH调节在8左右,碱性不能太强.现有以下四种物质供选择:双氧水、过氧化钙(CaO2).过氧化钠(Na2O2)、氯酸钾.它们的有关化学性质如下:
(1)2H2O=2H2O+O2↑
(2)2Na2O2+2HO =4NaOH十O2↑
(3)2Na2 O2+2CO2= 2Na2CO3+O2
(4)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
(5)2CaO2+2CO2 =2CaCO3↓+O2
(6)KClO3不与H2O、CO2反应
在鱼苗长途运输中你认为最适合加入的物质是(  )
A.双氧水 B.过氧化钙 C.过氧化钠 D.氯酸钾
【答案】B
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】A、双氧水虽能制取氧气,但不能消耗二氧化碳,故A错误;
B、因为2Ca2O2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,有氧气生成,且2Ca(OH)2在水中的溶解性较弱,相应腐蚀性也小;且2Ca2O2+2CO2=2CaCO3+O2,可以同时消耗二氧化碳,可维持氧气和二氧化碳的平衡,故B最合适;
C、过氧化钠虽能制取氧气,但生成的碳酸钠为强碱,碱性太强,故C错误;
D、氯酸钾不与H2O,CO2反应,而它需要加热与二氧化锰的条件下,才能进行反应,故D错误.
故选:B.
【分析】由题意“充足的氧气、鱼苗呼出的二氧化碳要及时除去、为防止细菌繁殖,须将水的pH调节在8左右”,又因为2Ca2O2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,有氧气生成,且Ca(OH)2在水中的溶解性较弱,相应腐蚀性也小;且2Ca2O2+2CO2=2CaCO3+O2,可以同时消耗二氧化碳,可维持氧气和二氧化碳的平衡;而双氧水虽能制取氧气,但不能消耗二氧化碳;过氧化钠虽能制取氧气,但生成的氢氧化钠为强碱,碱性太强.掌握制取气体的反应原理,熟记常用气体的制取的化学方程式;了解常见碱的特性和用途.
二、填空题
21.(2018九上·海口月考)在军事术语上把核潜艇在海里的连续航行叫长行。为了保证长时间潜行,在潜艇里要配备氧气的化学再生装置。制氧气方法有以下几种:①加热高锰酸钾 ②电解水 ③在常温下使过氧化钠(Na2O2)与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气 ④加热氧化汞。其中最适宜在潜艇里制氧气的方法是(填标号)   ,反应的化学方程式为   ,与其他几种方法相比该方法具有的优点之一是:   。
【答案】③;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑;操作简便易行 ;不需消耗热能和电能;节约能源,减少舱内二氧化碳的含量,原料易得等。
【知识点】气体反应装置的选取;制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】加热高锰酸钾需要有提供热量的物质,电解水需要消耗较多的电能,而二氧化碳和过氧化钠的反应常温就能进行,还能将产生的二氧化碳进行综合利用,操作也简单,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑。
【分析】(1)根据题干中给出的反应物、生成物以及化学方程式书写原则进行解答。
(2)核潜艇里制取氧气的反应必须简单易行,无副产物或副产物少。
22.( 制取气体的反应原理的探究 )氢气是一种极其理想的新能源,它燃烧后只产生   ,对环境没有污染,实验室我们常用   和   反应来制取氢气,化学方程式   .
【答案】水;锌颗粒;稀硫酸;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【知识点】制取气体的反应原理的探究;文字表达式;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】解:氢气具有可燃性,2H2+O2 2H2O,燃烧后只产生水,对环境没有污染;实验室一般用锌与硫酸反应的方法制取氢气,化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
故答案为:水;锌颗粒;稀硫酸;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
【分析】根据氢气性质和实验室制取氢气的反应原理进行分析解答本题.
23.( 制取气体的反应原理的探究 )潜水艇要配备氧气的再生装置,以保证长时间潜航.有以下几种制氧气的方法:①加热高锰酸钾;②电解水;③常温下过氧化钠( Na2O2)固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气.
你认为最合适在潜水艇里制氧气的方法是(填序号)   .与其他两种方法相比,这种方法的两条优点是   、   .
【答案】③;常温下就能进行;能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气等(合理即可)
【知识点】制取气体的反应原理的探究
【解析】【解答】解:①加热高锰酸钾,需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器里供给氧气.②电解水,需要通电,消耗电能,不适宜在潜水器里供给氧气.③在常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生碳酸钠和氧气,常温下即可发生反应,且可把空气中的二氧化碳转化为氧气,供给氧气的同时吸收了人呼出的二氧化碳,适宜在潜水器里供给氧气.
与其他两种方法相比,这种方法常温下就能进行,不用加热、不用通电,操作简单,还能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气.
故答案为:③;常温下就能进行,能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气等(合理即可).
【分析】根据潜水艇里的环境及对供给氧气反应的要求,分析所涉及反应的特点,判断出最适合潜水艇里供给氧气的反应原理即可.
24. 请根据下图所示实验,回答问题。
(1)A中仪器a的名称是    。玻璃管中的现象是    ,反应的化学方程式为    。
(2)B装置可用于高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为    。
(3)实验室用C装置制取CO2,反应的化学方程式为    。
(4)二氧化碳的收集方法与氧气不完全相同,原因是    。
【答案】试管;红色固体变为黑色;3CO+Fe2O33CO2+2Fe;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;CaCO3+2HCl =CaCl2+CO2↑+H2O;二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,而氧气不易溶于水,所以能用排水法收集
【知识点】制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】(1)A中仪器a是试管;由于通入的CO具有还原性,在高温下能够把红色的氧化铁还原为黑色的铁,故可见玻璃管中的现象是红色固体变为黑色;则反应的化学方程式为3CO+Fe2O33CO2+2Fe。
(2)高锰酸钾在加热的条件下,可分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(3)C装置适用于固-液不加热反应,可用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,故反应的化学反应式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
(4)收集气体要看气体的密度和水溶性,由于二氧化碳能溶于水,故不能用排水法收集,而氧气不易溶于水,所以能用排水法收集。
【分析】本题主要考查的是化学方程式的书写和常用气体的收集方法,书写化学方程式时,要遵循反应事实和质量守恒定律,严格按“写、配、标、注”的步骤书写;对于常用气体的发生装置和收集装置的选取方法,要学会根据反应物的状态和反应的条件选择发生装置,根据制取气体的溶解性和密度的大小选择收集气体的方法。
25.实验室既可用KMnO4(或KClO3和MnO2的混合物)在加热条件下使其分解制取氧气,也可用下图装置,通过分解过氧化氢(H2O2)来制取氧气。请你根据已学化学知识和经验回答下列问题:
(1)写出过氧化氢分解的化学方程式:    。
(2)写出上图装置中仪器a的名称:   。
(3)与高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制取氧气相比,用过氧化氢制取氧气的优点是:    。
(4)收集氧气的方法还可用    法,你选择此方法的理由是:    。
(5)上图发生装置还可以用于制取的气体有    ,并写出制取该气体的化学方程式    。
【答案】2H2O22H2O + O2↑;集气瓶;不需加热;向上排空气法;O2的密度比空气大;H2或CO2;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
【知识点】气体反应装置的选取;制取气体的反应原理的探究;文字表达式
【解析】【解答】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下可生成水和氧气,其化学方程式为 2H2O2 2H2O + O2↑;
(2)集气瓶是初中化学常见仪器,用于收集、贮存气体,仪器a为集气瓶;
(3)高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制取氧气需要加热,而过氧化氢在二氧化锰的催化作用下可常温下就可以进行,故过氧化氢的优点为不需加热,节约能源;
(4)该图采用排水法收集氧气,氧气还可以采用向上排空气法收集,原因是 O2的密度略大于空气的密度;
(5)该装置可用于固体与液体常温下反应制取气体,氢气和二氧化碳都可以用该装置制取,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑。
【分析】反应装置的选择分为:固固加热型、固液不加热型,收集方法要根据气体的溶解性和密度考虑,写方程式要注意一写二配三注明四等号。
三、综合题
26.(2023九上·即墨期中)某化学实验小组在老师的指导下从如图中选择装置在实验室进行气体的制备实验。
(1)写出有标号仪器的名称①   ,②   。
(2)在实验室里一般不能制得氧气的是   (填序号)。
A.高锰酸钾(KMnO4) B.氯酸钾(KClO3)
C.过氧化氢(H2O2) D.氯化钠(NaCl)
依据是:要选择制取氧气的反应物,该反应物中必须含   。
(3)该小组同学首先用加热高锰酸钾的方法制取氧气。
①应选择的气体发生装置为   (填字母序号)。
②若用装置F收集氧气,收集完毕,将集气瓶移出水面,   (填“正放”或“倒放”)在桌面上。若收集到的气体不纯,则可能的原因是   。
(4)该小组同学然后用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。
①写出该反应的化学方程式   。
②若要获得平稳的氧气流,应选择的发生装置是   (填字母序号)。
③若用装置D收集氧气,则验满的操作方法为   。
④为节省药品,我们可以通过   (填某实验操作)的方法从反应后的混合物中分离回收MnO2。
(5)实验室常用大理与稀盐酸接触即可制取二氧化碳。
①可选择的发生装置为   (填字母序号),选择气体发生装置时,必须考虑的是   和   。
②已知二氧化碳密度比空气大,能溶于水,那么收集二氧化碳的装置是   (填字母序号)。
③该小组同学用图中的M装置收集二氧化碳,那么用从   端(填“a”或“b”)通入二氧化碳将瓶内空气排出。
(6)该小组同学用图中的N装置收集一定体积的氧气,装置接口连接的顺序为   (填字母序号)。
【答案】(1)分液漏斗;集气瓶
(2)D;氧元素##O
(3)A;正放;集气瓶中未装满水或未等气泡连续均匀冒出就开始收集
(4);C;将带火星的木条放在集气瓶口;过滤
(5)B##C;反应物的状态;反应条件;D;b
(6)e→d→c
【知识点】实验室常见的仪器及使用;常用气体的收集方法;氧气的实验室制法;制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】 (1) 如图中所示 标号①的仪器名称 为分液漏斗; 标号②的仪器名称为 集气瓶;
故答案为: ① 分液漏斗 , ② 集气瓶
(2) 、实验室常用高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢等制氧气;氯化钠不能用来制氧气 ,能制氧气的反应物必须含有氧元素;
故答案为:D 氧元素
(3)、高锰酸钾是固体,且需要加热制取氧气,故上述装置中只有A装置符合固固加热型;制取氧气的反应物必须含有氧元素;氧气的密度比空气大,故盛有氧气的集气瓶要正放在桌面上;只有当出现连续气泡时开始收集氧气才比较纯;
故答案为:A 、 正放 、 集气瓶中未装满水或未等气泡连续均匀冒出就开始收集 ;
(4)、选用过氧化氢作反应物 、二氧化锰作催化剂制取氧气,不需要加热,选用固液不加热型如图示的C装置,可以获得平稳的氧气流;采用带火星的木条置于集气瓶口,观察木条是否复燃来确定氧气是否已收集满;二氧化锰不溶于水可以通过过滤的方法回收;
故答案为:
① ;
② 、C;
③ 、 将带火星的木条放在集气瓶口 ;
④ 、 过滤 ;
(5) 、选择气体发生装置时必须考虑反应物的状态和反应的条件,大理石和稀盐酸制取二氧化碳,由于是固液反应需加热型,故可选择如图所示的B或C,选B时应将长颈漏斗的下端插入反应物液面之下;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,故不能用排水法收集,只能选择向上排空气法收集,选择如图所示的D装置;如图所示若采用M装置收集二氧化碳,只有从b口进a口出,才能将集气瓶中的空气排出、排尽。
故答案为: ①、 BC 反应物的状态 反应条件
② 、D
③ 、b
(6)、 该小组同学用图中的N装置收集一定体积的氧气 ,是利用氧气进入盛有水的广口瓶中,将广口瓶中的水排入量筒,再测量量筒中水的体积来确定广口瓶中收集的氧气的体积,装置接口的顺序为 :e→d→c
【分析】 (1)、根据常见仪器及用途,结合实验目的和图示分析;
(2) 、根据实验室常见的制氧气的化学反应分析;
(3) 、根据反应物的状态和反应条件选择制取氧气的发生装置;根据氧气的密度大于空气的密度分析;
(4) 、根据反应物的状态和反应条件选择制取氧气的发生装置和收集装置,根据氧气可助燃的性质确定氧气的验满;根据二氧化锰难溶于水采用过滤操作回收;
(5) 、根据反应物的状态和反应条件选择制取二氧化碳的发生装置,根据二氧化碳的溶解性和密度确定收集装置;
(6)、根据氧气难溶于水的物理性质采用排水法收集并测量氧气的体积。
27.(2023九上·南京期中)为探究影响氯酸钾分解速率的因素,小明把实验温度恒定在330 ℃或380 ℃(其他实验条件如表),并设计了如下实验。
实验编号 氯酸钾的质量 催化剂及其质量∕g 温度∕℃ 反应的时间/s 氧气体积/mL
① 2.0 无 330 100 V1
② 2.0 氧化铁0.5 330 100 V2
③ 2.0 二氧化锰0.5 330 100 V3
④ 2.0 二氧化锰0.5 380 100 V4
请回答:
(1)若想证明氧化铁是氯酸钾分解制取氧气的催化剂,除测定结果V1(2)探究氧化铁对氯酸钾分解速率的影响,要选用实验   进行对比。(填写实验编号)
(3)若V3(4)如图所示,在KClO3和Fe2O3质量比为5:4之前,氧化铁质量越多,反应速率越快,可能的原因是   。
【答案】(1)质量和化学性质
(2)①②
(3)其它条件相同时,温度越高,反应速率越快;2KClO32KCl+3O2↑
(4)随着氧化铁的增多,氯酸钾和氧化铁的接触面积增大
【知识点】催化剂的特点与催化作用;制取气体的反应原理的探究;影响化学反应速率的因素探究;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】 (1)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,根据催化剂的概念可知,若想证明氧化铁是氯酸钾分解制取氧气的催化剂,除测定结果V1(2)探究氧化铁对氯酸钾分解速率的影响,则变量为有无氧化铁,则要选用实验①②进行对比;
(3)由图标可知,实验③④中反应温度不同,其他变量相同,则若V3(4)如图所示,在KClO3和Fe2O3质量比为5:4之前氧化铁质量越多,反应速率越快,可能的原因是随着氧化铁的增多,氯酸钾和氧化铁的接触面积增大。
【分析】(1)根据催化剂的概念进行分析,若想证明氧化铁是氯酸钾分解制取氧气的催化剂,除测定结果V1(2)根据探究氧化铁对氯酸钾分解速率的影响,分析其变量为有无氧化铁;
(3)根据温度对反应速率的影响,得出实验结论,实验③反应是氯酸钾在二氧化锰催化并加热的条件下反应生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式是 2KClO32KCl+3O2↑;
(4)根据 KClO3和Fe2O3质量比 对反应速率进行分析。
四、实验探究题
28.(2024九下·深圳开学考)实验室现有药品:高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢溶液、二氧化锰粉末、块状石灰石、稀盐酸、稀硫酸。使用装置C反应物须块状固体和液体,反应条件是常温,优点是可控制反应的发生和停止。请根据实验室现有药品和下列装置回答问题。
(1)反应原理:实验室加热混合物制取O2的化学方程式为    。
(2)仪器选用:用过氧化氢溶液制取较纯净的O2时,则发生装置和收集装置选用   (填写字母)。
(3)药品选用:用C装置来制取某气体,选用的药品为     (填写药品名称)。
(4)收集气体:收集CO2用装置D,则气体应从    口进 (填“a”或“b”)。
(5)趣味实验:小圳同学在社团活动中利用F装置“发射火箭”,先挤压胶头滴管,套在玻璃管上的塑料火箭向上冲出,完成发射:则F装置中发生反应的化学方程式为    。
【答案】(1)
(2)BE
(3)块状石灰石、稀盐酸
(4)a
(5)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
【知识点】制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解答】(1)实验室加热固体混合物制取氧气,试管口没有棉花,根据提供的药品可知,适合用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的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)过氧化氢溶液制取较纯净的O2的反应,属于固液常温型反应,选择发生装置选B;氧气不易溶于水,排水法收集的氧气较纯净,选择收集装置选E,所以用过氧化氢溶液制取较纯净的O2时,则发生装置和收集装置选BE。
(3)C装置为固液常温型装置,适合用块状固体和液体在常温下反应制取气体,根据提供的药品的可知,选用的药品为块状石灰石、稀盐酸,不能用稀硫酸,因为稀硫酸会与石灰石反应生成微溶的硫酸钙,覆盖在石灰石表面,阻止反应的进一步发生。
(4)二氧化碳的密度比空气的密度大,收集CO2用装置D,则气体应从a口进。
(5)F装置中发生的反应是大理石和稀盐酸,大理石的主要成分碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
【分析】(1)根据实验室加热固体混合物制取氧气,试管口没有棉花,根据提供的药品可知,适合用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气分析。
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气。
(2)根据过氧化氢溶液制取较纯净的O2的反应原理,选择发生装置选B;
根据氧气的物理性质,选择收集装置。
(3)根据C装置为固液常温型装置,适合用块状固体和液体在常温下反应制取气体,根据提供的药品的可知,选用的药品为块状石灰石、稀盐酸分析。
(4)根据二氧化碳的密度比空气的密度大分析。
(5)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水
29.(2024·德阳模拟)化学是一门以实验为基础的科学,根据下列实验装置回答问题。
(1)写出仪器的名称:     。
(2)写出装置制取氧气的化学方程式:     。从燃烧的条件考虑,棉花团没有燃烧的原因是     。
(3)若用过氧化氢溶液制取干燥的氧气,导管的接口顺序正确的是 ____ 。
A. B. C. D.
(4)实验室制取二氧化碳,若要控制反应的发生和停止,可选择的发生装置是     ,该装置有一处错误,请改正:     。
(5)若用装置收集二氧化碳,二氧化碳收集满的现象是     。
(6)图中的装置可以制造“化学喷泉”。将胶头滴管中的溶液挤进圆底烧瓶时,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,瓶内压强减小,很快看到长导管顶端产生“喷泉”现象。若将烧瓶内的换成下列四种气体中的 ____ 仍可产生“喷泉”现象填字母序号。
A. B. C. D.
【答案】(1)酒精灯
(2);没有达到着火点
(3)D
(4)B;铁质多孔隔板改成塑料多孔隔板
(5)澄清石灰水变浑浊
(6)A;D
【知识点】制取气体的反应原理的探究;气体制取装置的探究
【解析】【解析】(1)加热装置酒精灯。
(2)根据A 装置属于固固加热型,试管口堵有棉花,适合高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为。
棉花是可燃物,且该反应中有氧气。棉花没有燃烧是因为温度没有达到可燃物的着火点。
(3)用过氧化氢溶液制取氧气,属于固液常温型,选用C 装置;制取干燥的氧气,需要用浓硫酸来干燥气体,氧气从e口进;向上排空气法收集的气体比较干燥,收集方法只能用向上排空气。用D装置的来收集,应从c口进,所以导管的接口顺序为 。
(4 )实验室制取二氧化碳,若要控制反应的发生和停止,可选择的发生装置应使用多孔隔板装置。 铁质多孔隔板改成塑料多孔隔板 ,铁可以和盐酸反应,应改为塑料隔板。
(5)若用F装置收集二氧化碳,圆底底圆底烧瓶中气体集满会进入 澄清石灰水中。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊。
(6)喷泉现象 是因为二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,瓶内压强减小 ,外界大气压大于瓶中,将槽中的水压入瓶中,形成喷泉。
若换为其他气体,气体可以与氢氧化钠溶液反应,就可以有喷泉现象。
【分析】(2)根据A 装置属于固固加热型,试管口堵有棉花,适合高锰酸钾制取氧气分析。
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
根据可燃物燃烧的条件分析。
(3)根据用过氧化氢溶液制取氧气,制取收集干燥的氧气的实验操作顺序,注意事项分析。
(4 )根据实验室制取二氧化碳,若要控制反应的发生和停止,可选择的发生装置应使用多孔隔板装置。
铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
(5)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊。
(6)根据喷泉现象形成的原因分析。
五、计算题
30.(2020九上·普宁期末)某小组利用如图所示装置对KClO3制氧气进行了探究:
(资料卡片):
①KClO3的熔点约为356℃,MnO2在加热条件下不分解。
②KClO3分解时,传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图及使用不同催化剂时的固体残留率示意图如下:
(1)将2.45gKClO3和一定质量的MnO2混合物后,加热至完全反应,可得氧气的质量为多少?(写出计算过程)
(2)由图a可知KClO3分解温度   (填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。
(3)图a中,在KClO3分解前,传感器测得氧气浓度降低的原因可能是   。
(4)分析图b,对KClO3分解催化效果更好的催化剂是   。
【答案】(1)解:设生成的氧气的质量为 。
=0.96g
答:生成的氧气的质量为0.96g
(2)高于
(3)试管内气压增大,排出一部分空气,氯酸钾还没有分解生成氧气
(4)纳米二氧化锰
【知识点】制取气体的反应原理的探究;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)解:设生成的氧气的质量为 。
=0.96g
答:生成的氧气的质量为0.96g。
(2) KClO3的熔点约为356℃,356℃时还未生成氧气,故由图a可知KClO3分解温度高于其熔点。
(3)图a中,在KClO3分解前,传感器测得氧气浓度降低的原因可能是试管内气压增大,排出一部分空气,氯酸钾还没有分解生成氧气。
(4)分析图b,由于纳米二氧化锰需要的温度低且固体剩余更少即反应更快,所以对KClO3分解催化效果更好的催化剂是纳米二氧化锰。
【分析】
(1)根据反应的氯酸钾的质量利用方程式中物质间质量关系计算生成氧气质量分析;
(2)根据氯酸钾分解温度高于其熔点分析;
(3)根据开始加热时试管内空气排出分析;
(4)根据图示可知纳米二氧化锰化效果更好分析。
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