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课题3 二氧化碳的实验室制取
第2课时
【基础达标】
1.(2024·合肥模拟)王老师热爱带领同学们一起做实验,在完成“实验室加热高锰酸钾制取氧气”和“实验室制取二氧化碳”的两个实验中,都必须用到的仪器是( )
A.酒精灯 B.锥形瓶
C.集气瓶 D.水槽
2.一氧化氮气体是一种无色气体,密度比空气大,能与氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,难溶于水,实验室收集一氧化氮可采用的方法是( )
A.向上排空气法 B.向下排空气法
C.排水法 D.向上排空气法和排水法
3.(2024·南京二模)常温下,某气体无色、无味、无毒,能溶于水,密度比空气大,如果在实验室里采用如下装置且不需要加热制备该气体,则应选择的发生装置和收集装置是( )
A.①和③ B.②和④ C.①和④ D.②和⑤
4.(2024·运城三模)实验室用如图所示装置和药品制备二氧化碳,有关操作如下,正确的一项是( )
A.实验前,先用药匙取大理石放入试管
B.实验中,要将导管伸入集气瓶的底部
C.实验后,用带火星的小木条进行验满
D.实验完,可将废液直接倒入下水道中
5.(2024·淮安模拟)实验室制取气体的常见装置如下图示,下列说法正确的是( )
A.制备时,装置①中的棉花是为了防止固体进入导管
B.装置②中的仪器包括分液漏斗、锥形瓶、双孔橡胶塞和玻璃导管
C.装置④和⑤均可用于实验室制备气体时收集
D.装置⑥用于收集时,应从导管a处通入
6.如图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等,下列实验不能实现的是( )
A.气体从端通入,可用于实验室收集氧气
B.收集难溶于水的气体,瓶内装满水,气体从端通入
C.要利用水将瓶内原有气体排除并收集,水应从端注入
D.用该装置收集氧气,验满时,应将带火星的小木条放在处
7.(2024·兰州一模)在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器(如图1),实验过程中试管内气体压强变化如图2所示。下列有关说法错误的是( )
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.c点对应的操作是打开弹簧夹 D.bc段大理石与稀盐酸脱离接触
8.实验室常用如图装置制取气体,请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)实验室用固体纯净物制取氧气选用的发生装置是 (填字母);该装置还缺少 。
(3)实验室制取氢气时可选用的收集装置是 。
9.(2024·兴安盟)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室选用A装置制取氧气,反应的化学方程式为 ,固定装置时试管口略向下倾斜的原因是 。
(3)若用G装置收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入集气瓶。
(4)实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,选用B装置作为发生装置的优点是 ,请指出C装置中存在的一处错误是 。
(5)甲烷(CH4)是难溶于水的无色气体,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 (从A~F装置中选择)。
10.(2024·河南)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。
11.(2024·菏泽一模)实验室制取气体时要考虑下列问题:
(一)依据原理,确定制取方案
(1)实验室制取O2时选择的药品在组成上的共同点是 。任写出其中一个反应的化学方程式: 。
(2)下列反应均有CO2生成:①木炭在充足的氧气中燃烧②大理石与稀盐酸反应③煅烧石灰石。实验室制取CO2通常选择方法②,不选择①的理由是 。
(二)选择合理的制取装置
用如图所示装置制取气体,请回答下列问题
(3)仪器a的名称是 。
(4)实验室在加热条件下,分解草酸晶体可以制得CO,但是加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体,如果用这种方法制取CO,你从A、B、C中所选择的发生装置是 (填序号),选择的理由是 。
12.(2024·南宁一模)实验室利用如下图装置制取常见的气体。
(1)仪器a的名称是 。
(2)在实验室里选择A装置制取氧气的化学方程式是 ,若想获得相对纯净的氧气可用 装置(填字母序号,下同)收集。
(3)确定气体发生装置时应考虑 (填数字序号)。
①反应物的状态 ②反应条件 ③气体的密度 ④气体的溶解性
(4)实验室制二氧化碳,若想得到平稳气流,应选择 装置作为发生装置,二氧化碳一般情况下用F装置来收集,理由是 。
(5)用H装置收集氢气时,气体应从 (填“b”或“c”)口进入。
13.(2024·济宁二模改编)利用下列装置进行气体的制取,请回答下列相关问题:
(1)实验室用B装置制取氧气的化学方程式为 ;若利用装置E收集氢气,气体应从 (填“b”或“c”)端通入;
(2)若实验室制取二氧化碳要控制反应速率,获得平稳气流,则发生装置应选择 (填序号),为了检验二氧化碳,可在装置D中加入的试剂是 ;
(3)将装置F倾斜使两种药品混合,即可制得气体。下列气体可用该装置制取的是 (填序号)。
①用锌和稀硫酸反应制取氢气
②加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷
③用双氧水和二氧化锰制取氧气
14.学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如下图所示的三种。请回答问题。
(1)根据绿色化学的理念,你认为甲、乙、丙三种实验室制取氧气的途径中 (填“甲”、“乙”或“丙”)途径更能体现化学实验的绿色化追求。
(2)同学们到实验室制取氧气,下列是实验室制取氧气的一些装置,请回答有关问题。
①写出仪器的名称: a
②实验室用一种紫黑色固体制取氧气,选择装置A作为发生装置,老师提出A装置存在不足,原因是 ,该反应的化学方程式为 。若用D收集氧气,验满时,应将带火星的木条放在 (填“集气瓶中”或“集气瓶口”),若用E收集氧气,当看到 现象时,开始收集氧气。
③若用过氧化氢溶液和二氧化锰固体来制取氧气,可以选择的发生装置为 (填序号),该反应属于 (填基本反应类型)。
④小军同学选择A、D装置后立即装好药品开始制取氧气,发现将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底,都未见小木条复燃,可能的原因是发生装置漏气了,由此小军提醒其他同学,制取氧气前一定要先 。
15.(2024·深圳三模改编)I.如图是实验室气体制取、净化、干燥等常用装置图,请回答下列问题。
(1)请写出图中标号a的仪器名称 。
(2)实验室用加热固体高锰酸钾的方法制氧气,应选用A作发生装置,该装置中错误的点为 。
(3)实验室制取并收集CO2可选择的装置组合是 (填字母序号)。写出用澄清石灰水检验CO2的化学方程式: 。
Ⅱ.跨学科实践活动:二氧化碳自动补给装置
(4)兴趣小组根据简易制氧机的制取气体原理,还能进一步发明与生活相关的装置,并设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。由图可推知,二氧化碳是否产生与A瓶内的 (填“压强”或“温度”)有关。
(5)为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸 的位置(填“1”“2”或“3”)。
答案和解析
【基础达标】
1.(2024·合肥模拟)王老师热爱带领同学们一起做实验,在完成“实验室加热高锰酸钾制取氧气”和“实验室制取二氧化碳”的两个实验中,都必须用到的仪器是( )
A.酒精灯 B.锥形瓶
C.集气瓶 D.水槽
【答案】C
【解析】A、加热高锰酸钾制取氧气需要酒精灯,实验室制取二氧化碳不用加热,不用酒精灯,故A错误;
B、加热高锰酸钾制取氧气的反应仪器是试管,实验室制取二氧化碳可以用锥形瓶,故B错误;
C、收集气体时都需要用集气瓶,故C正确;
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集;二氧化碳能溶于水, 不能用排水法收集,故D错误。
故选C。
2.一氧化氮气体是一种无色气体,密度比空气大,能与氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,难溶于水,实验室收集一氧化氮可采用的方法是( )
A.向上排空气法 B.向下排空气法
C.排水法 D.向上排空气法和排水法
【答案】C
【解析】A、一氧化氮能与空气中的氧气迅速反应,故不可用向上排空气法,不正确;
B、一氧化氮难溶于水,可用排水法收集;但一氧化氮能与空气中的氧气迅速反应,故不可用向下排空气法,不正确;
C、一氧化氮密度比空气略大、难溶于水的气体,但一氧化氮能与空气中的氧气迅速反应,只能用排水法正确,正确;
D、一氧化氮能与空气中的氧气迅速反应,故不可用向上排空气法,不正确。
故选C。
3.(2024·南京二模)常温下,某气体无色、无味、无毒,能溶于水,密度比空气大,如果在实验室里采用如下装置且不需要加热制备该气体,则应选择的发生装置和收集装置是( )
A.①和③ B.②和④ C.①和④ D.②和⑤
【答案】D
【解析】反应不需要加热,应该用②装置作为发生装置;气体能够溶于水,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,即用⑤装置收集,故选D。
4.(2024·运城三模)实验室用如图所示装置和药品制备二氧化碳,有关操作如下,正确的一项是( )
A.实验前,先用药匙取大理石放入试管
B.实验中,要将导管伸入集气瓶的底部
C.实验后,用带火星的小木条进行验满
D.实验完,可将废液直接倒入下水道中
【答案】B
【解析】A、大理石是块状固体,实验前,先用镊子取大理石放入试管,说法错误;
B、实验中,要将导管伸入集气瓶的底部,集气瓶中空气充分排出,使收集二氧化碳气体纯度更高,说法正确;
C、实验后,用燃着的小木条放在集气瓶口进行验满,说法错误;
D、实验室中的废液不能直接倒入下水道中,应倒入指定容器中,说法错误;
故选:B。
5.(2024·淮安模拟)实验室制取气体的常见装置如下图示,下列说法正确的是( )
A.制备时,装置①中的棉花是为了防止固体进入导管
B.装置②中的仪器包括分液漏斗、锥形瓶、双孔橡胶塞和玻璃导管
C.装置④和⑤均可用于实验室制备气体时收集
D.装置⑥用于收集时,应从导管a处通入
【答案】A
【解析】A、制备氧气时,用高锰酸钾加热制取氧气,装置①中的棉花是为了防止试管内固体粉末进入导管,进而堵塞导管,正确;
B、装置②中的仪器包括长颈漏斗,而非分液漏斗、锥形瓶、双孔橡胶塞等,错误;
C、氧气的密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法或排水法来收集,则装置③和⑤均可用于收集氧气,错误;
D、二氧化碳密度比空气大,装置⑥用于收集二氧化碳时,应从导管 b 处通入二氧化碳,将空气从 a 导管排出,错误。
故选A。
6.如图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等,下列实验不能实现的是( )
A.气体从端通入,可用于实验室收集氧气
B.收集难溶于水的气体,瓶内装满水,气体从端通入
C.要利用水将瓶内原有气体排除并收集,水应从端注入
D.用该装置收集氧气,验满时,应将带火星的小木条放在处
【答案】B
【解析】A、氧气密度比空气大,进入瓶内时,是先在瓶底积聚,所以从长口端a进气,将空气从b口排出,达到收集气体的目的,故A正确;
B、收集难溶于的气体,气体会从水中逸出,所以应从短口进气,将水从长口彻底排出,因此从b进气,故B错误;
C、水的密度一般较大,所以会聚集在瓶底,排出内部气体时,应从长口进水,从短口排气,因此从 a进水,故C正确;
D、氧气密度比空气大,进入瓶内时,是先在瓶底积聚,所以从长口端a进气,将空气从b口排出,氧气满了会从b口逸出,故验满时,应将带火星的小木条放在处,故D正确;
故选:B。
7.(2024·兰州一模)在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器(如图1),实验过程中试管内气体压强变化如图2所示。下列有关说法错误的是( )
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.c点对应的操作是打开弹簧夹 D.bc段大理石与稀盐酸脱离接触
【答案】B
【解析】A、ab段的压强逐渐增加,说明试管中反应产生气体,压强增大后试管中的液体药品逐渐被压回长颈漏斗中,则会观察到试管中液面逐渐下降,故选项说法正确;
B、cd段压强逐渐减小,则说明试管中气体被排出,长颈漏斗中的液体药品又流入试管中,则会观察到试管中的液面逐渐上升,长颈漏斗中的液面逐渐下降,故选项说法错误;
C、从c点开始,压强减小,故c点的操作是打开活塞,故选项说法正确;
D、bc段压强不发生变化,说明反应已经停止,石灰石与盐酸脱离接触,故选项说法正确;
故选B。
8.实验室常用如图装置制取气体,请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)实验室用固体纯净物制取氧气选用的发生装置是 (填字母);该装置还缺少 。
(3)实验室制取氢气时可选用的收集装置是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A 棉花
(3)D/E
【解析】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗。
(2)高锰酸钾制取氧气的反应为固体纯净物制取氧气的反应,而高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,发生装置选A;
加热高锰酸钾时,为了防止固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应塞一团棉花。
(3)氢气密度比空气小,且难溶于水,收集装置选D或E。
9.(2024·兴安盟)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室选用A装置制取氧气,反应的化学方程式为 ,固定装置时试管口略向下倾斜的原因是 。
(3)若用G装置收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入集气瓶。
(4)实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,选用B装置作为发生装置的优点是 ,请指出C装置中存在的一处错误是 。
(5)甲烷(CH4)是难溶于水的无色气体,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 (从A~F装置中选择)。
【答案】(1)铁架台
(2) 防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管
(3)a
(4) 控制反应速率(控制药品滴加的量或节约药品) 长颈漏斗下端未伸入液面以下(长颈漏斗末端没有液封)
(5)AE或AF
【解析】(1)由图可知,仪器①为铁架台;
(2)A装置为固体加热型发生装置,管口有棉花团,应选用高锰酸钾制氧,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故化学方程式为:;
为防止冷凝水倒流到热的试管底部,引起试管的炸裂,所以加热固体药品试管口应略向下倾斜;
(3)氧气的密度比空气大,若用G装置收集氧气,气体应长进短出,因此从a端通入;
(4)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳,故方程式为:;
B装置可以通过注射器控制液体滴加速度,从而控制反应速率,产生平稳的气流(合理即可);
C装置长颈漏斗下端未伸入液面以下,产生的气体会从长颈漏斗逸出,应伸入液面以下进行液封;
(5)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,应选用固体加热型发生装置,甲烷(CH4)难溶于水,相对分子质量16小于29,密度比空气小,所以可采用排水法或向下排空气法收集,故填:AF或AE。
10.(2024·河南)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) 2KMnO4K2MnO4+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:;
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: 。
11.(2024·菏泽一模)实验室制取气体时要考虑下列问题:
(一)依据原理,确定制取方案
(1)实验室制取O2时选择的药品在组成上的共同点是 。任写出其中一个反应的化学方程式: 。
(2)下列反应均有CO2生成:①木炭在充足的氧气中燃烧②大理石与稀盐酸反应③煅烧石灰石。实验室制取CO2通常选择方法②,不选择①的理由是 。
(二)选择合理的制取装置
用如图所示装置制取气体,请回答下列问题
(3)仪器a的名称是 。
(4)实验室在加热条件下,分解草酸晶体可以制得CO,但是加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体,如果用这种方法制取CO,你从A、B、C中所选择的发生装置是 (填序号),选择的理由是 。
【答案】(1)物质中都含有氧元素 (或)
(2)反应物中有氧气,使生成的二氧化碳不纯
(3)酒精灯
(4) C 试管口略向下倾斜,可以防止冷凝水倒流,使试管炸裂,试管底部向下弯曲,可以防止草酸熔化后流到试管口
【解析】(1)根据质量守恒定律,要制取氧气,反应物中都要含有氧元素;高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为::。
(2)实验室制取CO2通常选择方法②.不选择①的理由是:木炭与氧气反应的产物是二氧化碳,其中混有氧气,故实验室不能用该方法制取二氧化碳;
(3)由图可知,仪器a的名称是酒精灯;
(4)草酸加热后会变为液体,故不能用A装置,因为草酸受热后是液体,易从试管流出;用B装置加热草酸时,有可能冷凝水倒流引起试管炸裂,故B错误;C装置试管口略向下倾斜,可以防止冷凝水倒流,使试管炸裂,试管底部向下弯曲,可以防止草酸熔化后流到试管口,故C正确,故选C。
12.(2024·南宁一模)实验室利用如下图装置制取常见的气体。
(1)仪器a的名称是 。
(2)在实验室里选择A装置制取氧气的化学方程式是 ,若想获得相对纯净的氧气可用 装置(填字母序号,下同)收集。
(3)确定气体发生装置时应考虑 (填数字序号)。
①反应物的状态 ②反应条件 ③气体的密度 ④气体的溶解性
(4)实验室制二氧化碳,若想得到平稳气流,应选择 装置作为发生装置,二氧化碳一般情况下用F装置来收集,理由是 。
(5)用H装置收集氢气时,气体应从 (填“b”或“c”)口进入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) G
(3)① ②
(4) C 二氧化碳能溶于水,不能选择排水法收集,二氧化碳密度大于空气,只能用向上排空气法F装置收集
(5)c
【解析】(1)由图可知,图中a仪器的名称为:长颈漏斗;
(2)实验室制取氧气时,选择A作为发生装置,A装置适用于固体加热反应制取气体,且试管口有一团棉花,故适用于高锰酸钾加热制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的方程式为:;
若想获得相对纯净的氧气可用排水法收集氧气,故填:G;
(3)确定气体发生装置时应考虑反应物的状态和反应的条件,确定气体的收集装置时要考虑气体的密度、溶解性等,故填:①②;
(4)实验室制二氧化碳,所用药品为稀盐酸和大理石,该反应属于固液不加热反应,若要得到平稳的气流,应选用的发生装置是B,B装置可通过分液漏斗控制药品的滴加速率,从而控制反应速率,故填:C;
二氧化碳一般情况下用F装置来收集,一是因为二氧化碳能溶于水,不能选择排水法收集,再者,二氧化碳密度大于空气,只能用向上排空气法收集,故填:二氧化碳能溶于水,不能选择排水法收集,二氧化碳密度大于空气,只能用向上排空气法F装置收集;
(5)氢气的密度比空气小,若用H装置收集氢气,气体应从c端通入排出H中的空气,故填:c。
13.(2024·济宁二模改编)利用下列装置进行气体的制取,请回答下列相关问题:
(1)实验室用B装置制取氧气的化学方程式为 ;若利用装置E收集氢气,气体应从 (填“b”或“c”)端通入;
(2)若实验室制取二氧化碳要控制反应速率,获得平稳气流,则发生装置应选择 (填序号),为了检验二氧化碳,可在装置D中加入的试剂是 ;
(3)将装置F倾斜使两种药品混合,即可制得气体。下列气体可用该装置制取的是 (填序号)。
①用锌和稀硫酸反应制取氢气
②加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷
③用双氧水和二氧化锰制取氧气
【答案】(1) c
(2) C 澄清石灰水
(3)①③
【解析】(1)实验室用B装置制取氧气,则反应物的状态为固体和液体,反应条件不需要加热,应为过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化条件下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。若利用装置E收集氢气,氢气的密度比空气小,应从长管进入,即从c端通入。
(2)若实验室制取二氧化碳要控制反应速率,获得平稳气流,则发生装置应选择C,可通过调节活塞控制反应的速率。澄清石灰水可用于检验二氧化碳。
(3)①利用F装置制取气体,则反应物的状态为固体和液体,反应条件不需要加热,故锌和稀硫酸反应利用该装置可以制取氢气,符合题意;
②无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷需要加热,不能利用F装置制取,不符合题意;
③利用F装置制取气体,则反应物的状态为固体和液体,反应条件不需要加热,故双氧水和二氧化锰利用该装置可以制取氧气,符合题意。
故选①③。
14.学习中我们了解到常用制取氧气的方法有如下图所示的三种。请回答问题。
(1)根据绿色化学的理念,你认为甲、乙、丙三种实验室制取氧气的途径中 (填“甲”、“乙”或“丙”)途径更能体现化学实验的绿色化追求。
(2)同学们到实验室制取氧气,下列是实验室制取氧气的一些装置,请回答有关问题。
①写出仪器的名称: a
②实验室用一种紫黑色固体制取氧气,选择装置A作为发生装置,老师提出A装置存在不足,原因是 ,该反应的化学方程式为 。若用D收集氧气,验满时,应将带火星的木条放在 (填“集气瓶中”或“集气瓶口”),若用E收集氧气,当看到 现象时,开始收集氧气。
③若用过氧化氢溶液和二氧化锰固体来制取氧气,可以选择的发生装置为 (填序号),该反应属于 (填基本反应类型)。
④小军同学选择A、D装置后立即装好药品开始制取氧气,发现将带火星的小木条伸入集气瓶瓶口、瓶中、瓶底,都未见小木条复燃,可能的原因是发生装置漏气了,由此小军提醒其他同学,制取氧气前一定要先 。
【答案】(1)乙
(2) 酒精灯 试管口缺少一团棉花 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 集气瓶口 有连续气泡冒出 B/C 分解反应 检查装置气密性
【解析】(1)乙中过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气,不消耗能源,切反应生成水和氧气,不产生废物,不污染环境,现化学实验的绿色化追求,故填乙。
(2)①由图可知,仪器a的名称是酒精灯,故填酒精灯。
②用一种紫黑色固体制取氧气,是加热高锰酸钾制取氧气,装置A为固体受热发生装置,该装置用于加热高锰酸钾制取氧气,不足之处是试管口缺少一团棉花,故填试管口缺少一团棉花;
高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
氧气具有助燃性,能够使带火星的木条复燃,验满氧气时,应将带火星的木条放在集气瓶口处,故填集气瓶口;
装置E为排水法收集气体,若用E收集氧气,当看到有连续气泡冒出时,开始收集氧气,故填有连续气泡冒出。
③用过氧化氢溶液和二氧化锰固体来制取氧气,是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选择的发生装置为固液常温发生装置,即装置B或C,故填B或C;
该反应是一种物质生成两种物质的反应,符合分解反应的特德,属于分解反应,故填分解反应。
④制取氧气前一定要先检查装置气密性,避免装置漏气不能顺利收集气体,故填检查装置气密性。
15.(2024·深圳三模改编)I.如图是实验室气体制取、净化、干燥等常用装置图,请回答下列问题。
(1)请写出图中标号a的仪器名称 。
(2)实验室用加热固体高锰酸钾的方法制氧气,应选用A作发生装置,该装置中错误的点为 。
(3)实验室制取并收集CO2可选择的装置组合是 (填字母序号)。写出用澄清石灰水检验CO2的化学方程式: 。
Ⅱ.跨学科实践活动:二氧化碳自动补给装置
(4)兴趣小组根据简易制氧机的制取气体原理,还能进一步发明与生活相关的装置,并设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。由图可推知,二氧化碳是否产生与A瓶内的 (填“压强”或“温度”)有关。
(5)为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸 的位置(填“1”“2”或“3”)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)试管口未塞一团棉花
(3) BD CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)压强
(5)3
【解析】(1)图中标号a的仪器名称是长颈漏斗。
(2)实验室用加热固体高锰酸钾的方法制氧气时,试管口应放棉花团,以防止固体粉末堵塞导管口。
(3)实验室用大理石或石灰石、稀盐酸制取二氧化碳,选择固液常温型发生装置B,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,可用向上排空气法收集,选择收集装置D,所以实验室制取并收集CO2可选择的装置组合是BD。澄清石灰水是氢氧化钙溶液,与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀、水,所以用澄清石灰水检验CO2的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(4)兴趣小组根据简易制氧机的制取气体原理,还能进一步发明与生活相关的装置,并设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。由图可推知,关闭气量调节阀,二氧化碳气体不能排出,A瓶内气体增多,压强变大,稀盐酸被压进长颈漏斗中与大理石脱离,反应停止,打开气量调节阀,二氧化碳气体排出,A瓶内压强变小,稀盐酸进入A瓶内与大理石接触,反应发生。所以二氧化碳是否产生与A瓶内的压强有关。
(5)为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸3的位置,使二氧化碳与水充分接触。
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