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中考核心考点 气体的制备
一.选择题(共4小题)
1.(2025春 海门区期中)“实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2”涉及的实验操作中正确的是( )
A.取用CaCO3 B.制取CO2
C.干燥CO2 D.收集CO2
2.(2025 兴隆县一模)兴趣小组同学用下图1所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务,集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如下图2所示,其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法正确的是( )
A.M点:导管口有气泡冒出,表示可以开始收集
B.P点:试管中可能含有三种固体
C.N点:将试管内固体经溶解、过滤、蒸发,可得到二氧化锰
D.M→N固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量
3.(2025 宝安区二模)某同学利用图1装置制取CO2并验证其性质。实验过程中利用pH传感器测得相应容器内溶液pH随时间变化如图2(已知CaCl2溶液呈中性)。下列说法正确的是( )
A.实验开始前烧杯中的液体有可能是氢氧化钙溶液
B.曲线甲表示的是烧杯中溶液的pH随时间变化过程
C.t1时,测得烧杯中溶液的pH<7,说明CO2具有酸性
D.实验结束后向试管中滴入酚酞溶液,溶液由无色变红色
4.(2025 沙坪坝区一模)实验室用下列装置制取气体,有关说法正确的是( )
A.装置①④组合用于高锰酸钾制取氧气,氧气从a口进入
B.装置⑤用于实验室收集二氧化碳,燃着的木条放在d端处验满
C.装置②用作实验室制取二氧化碳的发生装置,优点是能控制反应速率
D.装置③中的小试管在实验过程中起液封和节约试剂的作用
二.实验题(共16小题)
5.(2025 南明区一模)实验是学习化学的重要途径,某同学欲制备并收集一定体积的气体供实验室使用。请回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置为 (填字母),其反应的化学方程式为 ,基本反应类型为 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,收集装置可用 (填字母),其反应的化学方程为 。
(3)图4实验,紫色纸花变红, (能或不能)证明CO2与水反应生成碳酸;两支蜡烛由下到上先后熄灭,体现CO2的化学性质是 。
(4)设计并制作家用便携式简易供氧器(如图5),验证导出气体是氧气的方法是 。用5%过氧化氢溶液和过碳酸钠固体两种制氧剂于反应器中制取氧气,相同条件下分别测定产生氧气后气压随时间变化的情况、利用传心器采集数据入图6所示。结合图像及试剂状态分析,家用供氧器选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 。
6.(2025 铁西区二模)实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ.常见气体的实验室制取与性质
(1)用装置B、D组合制取O2,反应的化学方程式为 ,将烧红的木炭插入装置E的集气瓶中,可观察到的现象是 。
(2)用装置C制取CO2多孔隔板上放置的试剂是 ,用装置D收集二氧化碳并用燃着的木条验满,此过程体现CO2的性质有 。
(3)实验室常加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷(CH4),应选择的发生装置是 (填序号)。用装置F验证甲烷的组成,下列现象能证明甲烷中含有碳、氢元素的是 (填序号)。
A.火焰呈淡蓝色
B.干燥的烧杯壁出现水雾
C.倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊
Ⅱ.实验的改进
(4)图1左侧试管中发生反应的化学方程式为2CuO+C2Cu+CO2↑,实验中可观察到左侧试管内出现的现象是 ,体现木炭具有 (填“可燃性”或“还原性”)。
(5)图1实验中欲停止实验时,应先撤出导管再停止加热,可避免出现 现象。若将装置改进成图2也可以避免出现上述现象,欲停止实验时先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管再停止加热,这样改进的目的是 。
7.(2025 皇姑区二模)实验是学习化学的重要途径。
(一)实验室制取氧气
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制氧气应选择的发生装置是 (填字母),其中二氧化锰的作用是 。
(3)用装置C收集氧气,验满时的操作是 。
(二)初中常见酸的相关实验
示意图 实验目的 实验现象 实验反思
测定白醋的pH 用润湿的pH试纸测试后,pH约为3。 (4)测定的结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
验证质量守恒定律 反应前,托盘天平指针指向分度盘中间,反应后,指针偏右。 (5)该实验 (填“能”或“不能”)用于验证质量守恒定律。
验证稀盐酸和氢氧化钠能反应 (6)观察到 现象证明二者发生了化学反应。 (7)滴加稀盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是 。
探究实验室制氢气 (8)锌粒逐渐溶解,表面产生 。 (9)因为浓盐酸具有 性,所以用浓盐酸制得的氢气可能混有氯化氢气体。
8.(2025 即墨区二模)如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器,请回答下列问题。
(1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是 。
(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式: 。如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是 (填序号)。
(3)向一个收集满二氧化碳气体的集气瓶中,同时放入一张干燥的蓝色石蕊试纸和一张湿润的蓝色石蕊试纸,观察到干燥的试纸不变色,而湿润的试纸变红。请叙述出现上述两种不同现象的原因: 。
(4)实验室用D装置收集氧气,集气瓶内预先装满水的原因 。实验室用装满水的E装置收集氧气。应从导管口 (填“a”或“b”)输入气体。
(5)若用锌粒和盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,想要得到比较纯净干燥的氢气,则连接仪器的顺序是A→ → →C。
9.(2025 市北区二模)气体的制取与性质是初中化学学习的重要内容。根据如图装置回答问题:
发生装置 收集装置
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气来做铁丝燃烧实验,应选用的装置组合是 (A~G中选择,填字母编号),制取氧气反应的化学方程式为 ;用该方法收集氧气时,确认气体收集满的现象是 。
(2)用D装置制氢气时,装入试剂后,让反应开始发生的操作是 。若用H装置收集氢气,气体应从 (填“a”或“b”)端进入。
(3)将收集的氧气倒入I装置的烧杯中,观察到带火星的木条自下而上依次复燃,可以体现氧气的性质有 。
(4)用J装置验证CO2的性质。CO2与澄清石灰水反应的化学方程式为 。为验证CO2能与水反应,烧杯内需增加的对比实验操作是 。
(5)用K装置来进行CO2产生温室效应的模拟研究。实验时,若能观察到食用油液面的变化情况: ,证明CO2是产生温室效应的气体。
10.(2025春 同安区月考)下图是实验室制取气体常用的发生和收集装置,请回答有关问题。
(1)写出图中标注仪器的名称:① 、② 。
(2)①实验室选用B、C装置均可作为实验室制取O2的发生装置,与C相比,选用B装置的优点是 ;其反应的化学方程式为 。
②若选用D装置收集氧气,应当在 时开始收集气体,集气瓶里的水排完后,先 ,再将集气瓶移出水面,正放在桌面上,最后将导管拿出水面并熄灭酒精灯。
(3)用加热高锰酸钾固体的方法制取并收集氧气,可选 装置和E装置,验满的方法是 。
(4)实验室若用装置C制取二氧化碳,加盐酸时液面高度至少应该在 (填“a”或“b”)处以上。若用E装置检验二氧化碳气体,E中盛放 (填试剂名称)。若用E装置干燥二氧化碳气体,E中盛放 (填试剂名称),气体应从 (填“c”或“d”)通入。
11.(2025春 沭阳县月考)请根据下列实验装置图回答问题。
(1)实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,基本反应类型为 ,若用排空气法收集氧气,应选择的装置是 (填字母)。若选用装置C作为气体发生装置,稀盐酸通过 (填仪器名称)添加,该装置和装置B相比,主要优点是 。
(2)为探究物质燃烧的条件,设计实验如图F,将氧气通入V形玻璃管,观察到热水中未燃烧的白磷开始剧烈燃烧。下列有关该实验的说法合理的是 (填字母)。
a.燃烧需要氧气
b.热水有隔绝空气的作用
c.白磷着火点不高于80℃
12.(2025 兴隆台区模拟)实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ.气体的实验室制取与性质
(1)若用A作为制O2的发生装置,其反应的化学方程式为 ;将产生的氧气通入装置E,热水中的白磷燃烧,通过白磷燃烧前后的现象对比说明燃烧需要的条件是 。
(2)利用装置B制取CO2,将产生的二氧化碳通入装置C的目的是验证二氧化碳气体,实验现象为 ;若用D装置收集CO2,a为进气口,请将D装置中的玻璃导管补画完整 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入如图装置,观察到现象:
A.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
B.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是: 。(写出一条即可)
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
Ⅱ.常见金属的物理性质和化学性质
(4)
实验内容 现象与分析
①采用相互刻画的方法,比较纯铜片和黄铜片的硬度。 纯铜片上出现划痕,由此可知:黄铜片比纯铜片的硬度 (填“大”或“小”)。
②加热铜片一端,观察另一端蜡烛的变化情况。 蜡烛熔化,说明铜具有的物理性质是 。
③倾斜Y形管,将右侧的稀硫酸部分倒入左侧。 锌片表面有气泡产生,铜片表面无变化,可得出Zn的金属活动性比Cu (填“强”或“弱”),反应的化学方程式为 。
④ 一段时间后,Y形管右侧铁片生锈了,由此可得出结论: 是铁生锈的必要条件。
13.(2025 盘锦二模)实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ.氧气的实验室制取与性质(见图A~D)。
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保不漏气,应先检查装置的 ;集满氧气后,为防止水倒吸,应先 (填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气 的性质;检验氧气集满的操作为 。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质是 。
Ⅱ.二氧化碳的实验室制取与性质(见如图,部分夹持装置已略)
(5)实验时,先关闭K2,打开K1,向试管中加入稀盐酸至浸没大理石后,关闭分液漏斗活塞,E中观察到导管口处有气泡冒出且 。
(6)关闭K1,打开K2,观察到F中试管内液面 (填“上升”、“下降”或“不变”);一段时间后,观察到G中先有气泡冒出,后产生白色沉淀。请写出产生白色沉淀的化学方程式 。
14.(2025 鱼台县模拟)如图是实验室制取气体的部分装置,请根据实验装置(部分固定装置已省略)回答下列问题:
(1)写出装置B中①的仪器名称 ;
(2)若用A装置中紫黑色粉末制取氧气,发生的化学方程式为 ;实验室既可以制取CO2,又可以制取O2的发生和收集装置组合为: (在A﹣E中选);
(3)若用F装置收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是 (填字母代号);
A.NH3
B.H2
C.O2
D.CH4
(4)工业上常需分离CO、CO2的混合气体。某同学采用装置G也能达到分离该混合气体的目的,操作步骤如下:
①关闭活塞乙,打开活塞甲,通入混合气体,可收集到 气体;
②然后 (填操作),又可收集到另一种气体。
15.(2025 历城区二模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求,回答下列问题:
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体,按照要求设计实验,连接仪器,检查装置的气密性,进行实验。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 。
③下列有关二氧化碳的叙述中,正确的是 (填选项序号)。
A.二氧化碳能使干燥的蓝色石蕊试纸变红色
B.二氧化碳是植物光合作用的原料之一
C.二氧化碳在自然界中的循环对生命活动具有重要意义
D.检验二氧化碳是否集满的方法是将燃着的木条置于集气瓶内
(2)用干燥纯净的CO气体测定某铁的氧化物(FexOy)试样的元素组成比例,所选仪器按“干燥纯净的CO→E→C”顺序连接,充分反应,记录实验数据。(实验前检验装置的气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。
①装置C中发生反应的化学方程式为 。
②反应前大玻璃管中加入铁的氧化物(FexOy)试样的质量为ag。实验结束后,继续通入CO气体,直至大玻璃管冷却,此时称量E处大玻璃管中固体的质量为bg。试推算:该铁的氧化物(FexOy)的化学式中x和y的比值为 (用含a和b的代数式表示)。
③从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是 。
(3)10g过氧化钠(Na2O2)和10g过氧化钙(CaO2)固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图所示。若给鱼池增氧,结合上述信息,选择试剂为 (选填“Na2O2”“CaO2”之一),理由是 。
16.(2025 河东区二模)实验室里现有高锰酸钾、右灰石、稀硫酸和稀盐酸,以及如图所示的仪器。
(1)利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳。你选择的仪器是 (填序号),试剂是 ,收集二氧化碳时证明是否集满的方法是 .
(2)若补充一种仪器 (仪器名称),再利用上述仪器和试剂还可以制取氧气。反应的化学方程式为 。
(3)实验室里用如图所示装置研究二氧化碳的性质。
①装置A中观察到石蕊溶液由紫色变为红色,用化学方程式说明原因: 。
②若用装置B来检验二氧化碳,则B中应加入的试剂为 ,反应的化学方程式为 。
17.(2025 京口区模拟)结合如图回答问题。
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)用双氧水和二氧化锰制取氧气,可选用装置 (选填序号)和E组合,反应的化学方程式为 ,二氧化锰的作用是 。
(3)实验室制取H2的反应方程式为 ,选用装置C相对B的优点是 。
(4)实验废液处理:实验室制取二氧化碳的反应方程式 ,待装置B中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的碳酸钙粉末,测得滤液pH约为3。废液处理时,需将pH调节至6~9。
①写出滤液所含溶质的化学式: 。
②向上述滤液中缓慢加入 (填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
a.碳酸钙粉末 b.澄清石灰水 c.氢氧化钠溶液
18.(2025 青羊区三模)如图是实验室的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)仪器A的名称是 。
(2)用加热高锰酸钾的方法制取氧气,反应的化学方程式为 。能用排水法收集氧气的原因是 。用排水法收集完气体后,发现气体不纯,可能的原因是 (填字母)。
a.收集气体前,集气瓶中没有注满水
b.导管口一有气泡就开始收集
c.集气瓶移出水面后才盖上玻璃片
d.发生装置气密性不够好
(3)实验室制取二氧化碳,为了便于控制反应速率,组合发生装置应选择 (从A~G中选择,填字母序号)。将气体通入H装置(从m口进入),还可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是 (填序号)。
①收集二氧化碳
②H中盛氢氧化钠溶液,除去二氧化碳中的氯化氢气体
③H中盛澄清石灰水,检验二氧化碳
④H中盛满水,n口连接量筒,测二氧化碳的体积
(4)某同学为实现废物利用设计了装置Ⅰ,若使用装置Ⅰ作为实验室制取H2的发生装置,铜网不能换成铁丝网的原因 (用化学方程式表示)。
(5)化学兴趣小组设计了如图甲、乙所示两个装置,可灵活控制气体的产生与停止。
Ⅰ.甲装置 (填“能”或“不能”)用于实验室制氧气。
Ⅱ.乙装置用铂丝(可上下移动)作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中,将铂丝插入溶液,立即产生O2。
①若所用H2O2溶液的浓度过高,易造成烧瓶内压强过大,安全管中 (填现象)。
②当出现上述现象时,可采取的措施是: (填操作),同时将烧瓶浸入冷水中。
19.(2025春 巴彦县期中)在实验室和生活中选择合适的试剂和装置可以制取气体。
图甲中A﹣F是实验室常用来制取气体的装置。
(1)若用A装置制取氧气,该反应的化学方程式为 ;
(2)组装A装置时,依据酒精灯 (填“外焰”或“内焰”)的高度调节试管高度;试管口略向下倾斜固定试管可以防止 ,避免试管炸裂;
(3)实验前,用图乙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是 (填字母序号)从而证明装置气密性良好;
A.B.C.
(4)正在收集氧气的时候,到如图D的情形时,集气瓶内气体压强 (填“>”、“=”或“<”)外界压强;实验中发现水槽中的水不是无色的了,有点发红哎!原因可能是 ;
(5)实验室用电石(固体,主要成分CaC2)和水反应制取乙炔(C2H2)气体,该反应极为剧烈,为控制反应速率,发生装置应选 (填序号)。
20.(2025 道里区二模)实验室现有大理石、浓硫酸、高锰酸钾、稀盐酸、澄清石灰水、水、火柴、药匙、镊子、升降台、棉花及以下仪器,请根据要求填写下列空白:
Ⅰ.制取氧气:
(1)若选用图一中某些仪器,还需再补充一种仪器① (填仪器名称),可以制取氧气,能够用所选择的方法收集氧气的原因是② 。
(2)某同学利用收集到的氧气做了如图二所示实验,观察到了细铁丝剧烈燃烧,请写出发生反应的化学方程式 。
Ⅱ.制取二氧化碳:
(3)请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。
(4)实验室制取二氧化碳气体时,需要检查装置的气密性,同学们设计了如图三所示装置。向右缓缓拉动注射器活塞时,若观察到 现象,说明该装置的气密性良好,在拉动活塞的过程中,锥形瓶内的气体压强 (填“大于”或“小于”或“等于”)外界压强。
(5)若要检验并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,如图四所示装置正确的连接顺序是:气体发生装置→ → → (填装置序号)。
中考核心考点 气体的制备
参考答案与试题解析
一.选择题(共4小题)
1.(2025春 海门区期中)“实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2”涉及的实验操作中正确的是( )
A.取用CaCO3 B.制取CO2
C.干燥CO2 D.收集CO2
【考点】制取二氧化碳的操作步骤和注意点.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】A
【分析】A、根据固体试剂的取用方法来分析;
B、根据实验室制取二氧化碳的发生装置来分析;
C、根据二氧化碳的性质及其干燥方法来分析;
D、根据二氧化碳的性质及其收集方法来分析。
【解答】解:A、取用块状固体(石灰石)时,应使用镊子,瓶塞倒放,故选项A操作正确;
B、长颈漏斗应该伸入稀盐酸液面以下形成液封,防止生成的二氧化碳从长颈漏斗中逸出,故选项B操作错误;
C、二氧化碳能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥二氧化碳,干燥二氧化碳时应该使用浓硫酸,故选项C操作错误;
D、二氧化碳的密度比空气大,收集二氧化碳时,应该从长管进入,故选项D操作错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握基本实验操作的正确方法是解题的关键。
2.(2025 兴隆县一模)兴趣小组同学用下图1所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务,集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如下图2所示,其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法正确的是( )
A.M点:导管口有气泡冒出,表示可以开始收集
B.P点:试管中可能含有三种固体
C.N点:将试管内固体经溶解、过滤、蒸发,可得到二氧化锰
D.M→N固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量
【考点】制取氧气的操作步骤和注意点.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】B
【分析】A、根据M点时集气瓶内液面的高度没有发生改变,进行分析判断。
B、根据P点时集气瓶内液面的高度不变,进行分析判断。
C、根据N点高锰酸钾部分分解,进行分析判断。
D、根据氧气的密度比水小得多,进行分析判断。
【解答】解:A、排水法收集氧气,导管口刚开始排出的是装置内的空气,当导管口的气泡均匀连续排出时,才开始收集,由图知,M点没有开始明显下降,导管口的气泡没有均匀连续排出,不能开始收集,故选项说法错误。
B、由图可知,P点液面不再下降,表示氧气已收集满,高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,此时试管中可能含有未分解的高锰酸钾和生成的锰酸钾、二氧化锰三种固体,故选项说法正确。
C、N点高锰酸钾部分分解,试管内固体含有未分解的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰,锰酸钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,经溶解、过滤、洗涤,可得到二氧化锰,故选项说法错误。
D、由M→N,集气瓶内排出水的质量大于生成氧气的质量(氧气的密度比水小得多),固体减少的质量即生成氧气的质量小于集气瓶内减少的水的质量,故选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,明确实验室制取氧气的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
3.(2025 宝安区二模)某同学利用图1装置制取CO2并验证其性质。实验过程中利用pH传感器测得相应容器内溶液pH随时间变化如图2(已知CaCl2溶液呈中性)。下列说法正确的是( )
A.实验开始前烧杯中的液体有可能是氢氧化钙溶液
B.曲线甲表示的是烧杯中溶液的pH随时间变化过程
C.t1时,测得烧杯中溶液的pH<7,说明CO2具有酸性
D.实验结束后向试管中滴入酚酞溶液,溶液由无色变红色
【考点】二氧化碳的实验室制法;二氧化碳与水的反应及实验.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】B
【分析】稀盐酸和石灰石反应生成氯化钙、二氧化碳和水。
【解答】解:A、由图2可知,实验开始前,烧杯中的液体的pH=7,溶液显中性,而氢氧化钙溶液显碱性,pH大于7,故A选项说法错误;
B、烧杯中的水和试管中生成的二氧化碳反应生成碳酸,随着水与二氧化碳反应,酸性逐渐增强,pH会减小,反应结束后,pH不再改变,所以曲线甲表示的是烧杯中溶液的pH随时间变化过程,故B选项说法正确;
C、t1时,测得烧杯中溶液的pH<7,是因为二氧化碳和烧杯中的水反应生成碳酸,碳酸显酸性,故C选项说法错误;
D、实验结束后,试管中的溶质最多有两种(氯化氢、氯化钙),向试管中滴入酚酞溶液,溶液仍是无色,故D选项说法错误。
故选:B。
【点评】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,常见气体的实验室制法,二氧化碳与水的反应及实验。
4.(2025 沙坪坝区一模)实验室用下列装置制取气体,有关说法正确的是( )
A.装置①④组合用于高锰酸钾制取氧气,氧气从a口进入
B.装置⑤用于实验室收集二氧化碳,燃着的木条放在d端处验满
C.装置②用作实验室制取二氧化碳的发生装置,优点是能控制反应速率
D.装置③中的小试管在实验过程中起液封和节约试剂的作用
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;二氧化碳的检验和验满.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】D
【分析】A、根据氧气的密度比水小分析;
B、根据二氧化碳密度比空气大分析;
C、根据气压原理分析;
D、根据小试管内液体直接封住长颈漏斗下端,形成密闭装置分析。
【解答】解:A、高锰酸钾制取氧气选固固加热型发生装置A,用④装置收集时,气体应从b口进入,因为氧气密度比水小,该选项说法不正确;
B、二氧化碳密度比空气大,用⑤收集时,气体应从d口通入,则验满时,将燃着的木条放在c口检验,该选项说不正确;
C、②装置不能控制反应速率,但能控制反应的发生与停止,可将固体放在多孔隔板上,关闭弹簧夹,产生的气体使装置中的压强增大,将液体压入长颈漏斗中,与固体分离,反应停止,则该装置该选项说法不正确;
D、装置③中的小试管可以起到缓冲作用,将液体装满后再进入锥形瓶,可以保留液体试剂,节约试剂,另外小试管内液体直接封住长颈漏斗下端,形成密闭装置,该选项说法正确。
故选:D。
【点评】气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中。
二.实验题(共16小题)
5.(2025 南明区一模)实验是学习化学的重要途径,某同学欲制备并收集一定体积的气体供实验室使用。请回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置为 A (填字母),其反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ,基本反应类型为 分解反应 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,收集装置可用 C (填字母),其反应的化学方程为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)图4实验,紫色纸花变红, 不能 (能或不能)证明CO2与水反应生成碳酸;两支蜡烛由下到上先后熄灭,体现CO2的化学性质是 不燃烧也不支持燃烧 。
(4)设计并制作家用便携式简易供氧器(如图5),验证导出气体是氧气的方法是 将带火星的小木条放在导管口,若小木条复燃,则气体为氧气 。用5%过氧化氢溶液和过碳酸钠固体两种制氧剂于反应器中制取氧气,相同条件下分别测定产生氧气后气压随时间变化的情况、利用传心器采集数据入图6所示。结合图像及试剂状态分析,家用供氧器选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 其他条件不变,相同时间内过碳酸钠产生的氧气要比5%过氧化氢溶液产生的氧气多,且过碳酸钠是固体,方便携带 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;基于特定需求设计和制作简易供氧器;二氧化碳不燃烧,不支持燃烧的性质;二氧化碳与水的反应及实验.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)A; ;分解反应;
(2)C;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)不能;不燃烧也不支持燃烧;
(4)将带火星的小木条放在导管口,若小木条复燃,则气体为氧气;其他条件不变,相同时间内过碳酸钠产生的氧气要比5%过氧化氢溶液产生的氧气多,且过碳酸钠是固体,方便携带。
【分析】(1)根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式;根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置;
(2)根据实验室制取二氧化碳的原理分析;
(3)根据二氧化碳的性质分析;
(4)根据氧气具有助燃性分析。
【解答】解:(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选择固固加热型发生装置A,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;该反应是由一种物质分解生成多种物质,属于分解反应;故答案为:A; ;分解反应;
(2)二氧化碳密度比空气大,能溶于水,因此选用向上排空气法收集,收集装置可用C,实验室常用大理石和稀盐酸制取氧气,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;故答案为:C;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)紫色石蕊遇酸变红,只能说明溶液呈酸性,并非严格证明已形成碳酸,不能由此单独推断出二氧化碳和水反应生成碳酸;两支蜡烛由下到上先后熄灭,体现CO2的化学性质是不燃烧也不支持燃烧;故答案为:不能;不燃烧也不支持燃烧;
(4)氧气具有助燃性,验证导出气体是氧气的方法是将带火星的小木条放在导管口,若小木条复燃,则气体为氧气;家用供氧器选择过碳酸钠作制氧剂而不选择5%过氧化氢溶液是因为其他条件不变,相同时间内过碳酸钠产生的氧气要比5%过氧化氢溶液产生的氧气多,且过碳酸钠是固体,方便携带。故答案为:将带火星的小木条放在导管口,若小木条复燃,则气体为氧气;其他条件不变,相同时间内过碳酸钠产生的氧气要比5%过氧化氢溶液产生的氧气多,且过碳酸钠是固体,方便携带。
【点评】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,常见气体的实验室制法、检验,二氧化碳与水的反应及实验。
6.(2025 铁西区二模)实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ.常见气体的实验室制取与性质
(1)用装置B、D组合制取O2,反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ,将烧红的木炭插入装置E的集气瓶中,可观察到的现象是 发出白光,放出大量的热 。
(2)用装置C制取CO2多孔隔板上放置的试剂是 大理石(石灰石) ,用装置D收集二氧化碳并用燃着的木条验满,此过程体现CO2的性质有 密度大于空气,不燃烧,不支持燃烧 。
(3)实验室常加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷(CH4),应选择的发生装置是 A (填序号)。用装置F验证甲烷的组成,下列现象能证明甲烷中含有碳、氢元素的是 BC (填序号)。
A.火焰呈淡蓝色
B.干燥的烧杯壁出现水雾
C.倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊
Ⅱ.实验的改进
(4)图1左侧试管中发生反应的化学方程式为2CuO+C2Cu+CO2↑,实验中可观察到左侧试管内出现的现象是 黑色粉末变红 ,体现木炭具有 还原性 (填“可燃性”或“还原性”)。
(5)图1实验中欲停止实验时,应先撤出导管再停止加热,可避免出现 右侧试管中液体倒吸 现象。若将装置改进成图2也可以避免出现上述现象,欲停止实验时先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管再停止加热,这样改进的目的是 防止生成的铜被氧化 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;木炭还原氧化铜的实验;二氧化碳的检验和验满.
【专题】碳单质与含碳化合物的性质与用途;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;发出白光,放出大量的热;
(2)大理石(石灰石);密度大于空气,不燃烧,不支持燃烧;
(3)A;BC;
(4)黑色粉末变红;还原性;
(5)右侧试管中液体倒吸;防止生成的铜被氧化。
【分析】(1)根据实验室制取氧气的原理分析;
(2)根据二氧化碳不燃烧,不支持燃烧分析;
(3)根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置;
(4)根据木炭与氧化铜高温生成铜和二氧化碳分析;
(5)根据气压原理分析。
【解答】解:(1)用装置B制氧气是固液常温型发生装置,是用过氧化氢制氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;将烧红的木炭插入装置E的集气瓶中,可观察到的现象是发出白光,放出大量的热;故答案为:2H2O22H2O+O2↑;发出白光,放出大量的热;
(2)用装置C制取CO2多孔隔板上放置的试剂是块状的大理石(石灰石);用装置D收集二氧化碳说明二氧化碳密度大于空气,用燃着的木条验满,说明二氧化碳不燃烧,不支持燃烧;故答案为:大理石(石灰石);密度大于空气,不燃烧,不支持燃烧;
(3)实验室常加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷,应选择固固加热型发生装置A;将甲烷点燃罩干冷的烧杯,干燥的烧杯壁出现水雾,说明甲烷含有氢元素,倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊,说明甲烷含有碳元素,故选:BC;
(4)木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳,氧化铜是黑色粉末,铜是红色固体,因此观察到黑色粉末变红,体现木炭具有还原性;故答案为:黑色粉末变红;还原性;
(5)图1实验中欲停止实验时,应先撤出导管再停止加热,可避免出现右侧试管中液体倒吸;若将装置改进成图2也可以避免出现上述现象,欲停止实验时先撤出导管,用弹簧夹夹紧乳胶管再停止加热,这样改进的目的是防止生成的铜被氧化。故答案为:右侧试管中液体倒吸;防止生成的铜被氧化。
【点评】气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中。
7.(2025 皇姑区二模)实验是学习化学的重要途径。
(一)实验室制取氧气
(1)仪器①的名称是 试管 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制氧气应选择的发生装置是 B (填字母),其中二氧化锰的作用是 催化作用 。
(3)用装置C收集氧气,验满时的操作是 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已满 。
(二)初中常见酸的相关实验
示意图 实验目的 实验现象 实验反思
测定白醋的pH 用润湿的pH试纸测试后,pH约为3。 (4)测定的结果 偏大 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
验证质量守恒定律 反应前,托盘天平指针指向分度盘中间,反应后,指针偏右。 (5)该实验 不能 (填“能”或“不能”)用于验证质量守恒定律。
验证稀盐酸和氢氧化钠能反应 (6)观察到 溶液由红色变成无色 现象证明二者发生了化学反应。 (7)滴加稀盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是 氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳变质生成碳酸钠 。
探究实验室制氢气 (8)锌粒逐渐溶解,表面产生 气泡 。 (9)因为浓盐酸具有 挥发 性,所以用浓盐酸制得的氢气可能混有氯化氢气体。
【考点】中和反应相关实验与计算;质量守恒定律及其应用;氢气的制取、收集与检验;溶液的酸碱度测定;氧气的制取装置;氧气的收集方法;氧气的检验和验满.
【专题】化学用语和质量守恒定律;常见的酸 酸的通性;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(一)(1)试管;
(2)B;催化作用;
(3)将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已满;
(二)偏大;
不能;
溶液由红色变成无色;氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳变质生成碳酸钠;
气泡;挥发。
【分析】(一)(1)根据仪器的名称来分析;
(2)根据反应物的状态与反应的条件确定发生装置,根据化学反应的原理来分析;
(3)根据氧气的化学性质及其验满方法来分析;
(二)根据基本实验操作的正确方法、验证质量守恒定律的方法、实验现象来分析。
【解答】解:(一)(1)仪器①的名称是试管;故答案为:试管;
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制氧气属于固液常温型,应选择的发生装置是B;其中二氧化锰的作用是做催化剂,起催化作用;故答案为:B;催化作用;
(3)氧气具有助燃性,用装置C收集氧气,验满时的操作是将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已满;故答案为:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已满;
(二)用润湿的pH试纸测定白醋的pH相当于将白醋稀释,导致酸性减弱,pH偏大;故答案为:偏大;
该反应有气体生成,生成的气体逸散到空气中,导致天平失去平衡,不能用该实验验证质量守恒定律;故答案为:不能;
氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色,滴加稀盐酸时,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,当恰好中和时,溶液呈中性,溶液由红色变成无色,此现象可以证明二者发生了化学反应;滴加稀盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳变质生成碳酸钠(碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳),故答案为:溶液由红色变成无色;氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳变质生成碳酸钠;
锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,实验中观察到锌粒逐渐溶解,表面产生气泡;因为浓盐酸具有挥发性,所以用浓盐酸制得的氢气可能混有氯化氢气体;故答案为:气泡;挥发。
【点评】通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、性质、以及从题中获取信息的能力,会根据实验现象做出正确的判断和分析。
8.(2025 即墨区二模)如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器,请回答下列问题。
(1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是 长颈漏斗下端应伸入液面以下 。
(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式: CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是 B (填序号)。
(3)向一个收集满二氧化碳气体的集气瓶中,同时放入一张干燥的蓝色石蕊试纸和一张湿润的蓝色石蕊试纸,观察到干燥的试纸不变色,而湿润的试纸变红。请叙述出现上述两种不同现象的原因: 二氧化碳不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 。
(4)实验室用D装置收集氧气,集气瓶内预先装满水的原因 排尽瓶内的空气,使收集到的氧气更纯净 。实验室用装满水的E装置收集氧气。应从导管口 b (填“a”或“b”)输入气体。
(5)若用锌粒和盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,想要得到比较纯净干燥的氢气,则连接仪器的顺序是A→ G → F →C。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;制取氧气的操作步骤和注意点.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)长颈漏斗下端应伸入液面以下;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;B;
(3)二氧化碳不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;
(4)排尽瓶内的空气,使收集到的氧气更纯净;b;
(5)G;F。
【分析】(1)根据仪器①是长颈漏斗,在装置A中使用长颈漏斗时,应注意长颈漏斗下端应伸入液面以下来分析解答;
(2)根据碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,装置B可以控制反应的发生和停止来分析解答;
(3)根据二氧化碳不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,而二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红来分析接答;
(4)根据排水法收集气体的注意事项来分析解答;根据氧气不易溶于水,且密度比水小来分析解答;
(5)根据用锌粒和盐酸反应制取氢气为固液常温型以及收集气体的特殊要求来分析解答。
【解答】解:(1)仪器①是长颈漏斗,在装置A中使用长颈漏斗时,为防止生成的气体从长颈漏斗逸出,应注意长颈漏斗下端应伸入液面以下;
(2)实验室制取二氧化碳是用大理石或石灰石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应,碳酸钙与稀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+H2O+CO2↑,装置B中,当关闭弹簧夹时,装置内气体增多,压强增大,将液体压回长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开弹簧夹时,气体排出,压强减小,液体流下,固液接触,反应发生,则如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是B;
(3)二氧化碳不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,而二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;
(4)实验室用D装置收集氧气,集气瓶内预先装满水是为了排尽瓶内的空气,使收集到的氧气更纯净,氧气不易溶于水,且密度比水小,所以用装满水的E装置收集氧气时,应从导管口b输入气体,将水从a导管排出;
(5)用锌粒和盐酸反应制取氢气,由于盐酸具有挥发性,制得的氢气中会含有氯化氢气体和水蒸气,要得到比较纯净干燥的氢气,应先通过氢氧化钠溶液(G装置)除去氯化氢气体,因为氯化氢气体能与氢氧化钠溶液反应,不能用饱和碳酸氢钠溶液,因为盐酸和碳酸氢钠反应会产生二氧化碳,再通过浓硫酸(F装置)除去水蒸气,因为浓硫酸具有吸水性,最后用向下排空气法(C装置)收集氢气,因为氢气密度比空气小,所以连接仪器的顺序是A→G→F→C。
故答案为:(1)长颈漏斗下端应伸入液面以下;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;B;
(3)二氧化碳不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;
(4)排尽瓶内的空气,使收集到的氧气更纯净;b;
(5)G;F。
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置的选择和实验注意事项,同时也考查了化学方程式的书写等,综合性比较强。
9.(2025 市北区二模)气体的制取与性质是初中化学学习的重要内容。根据如图装置回答问题:
发生装置 收集装置
(1)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气来做铁丝燃烧实验,应选用的装置组合是 AE (A~G中选择,填字母编号),制取氧气反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;用该方法收集氧气时,确认气体收集满的现象是 集气瓶口有大气泡向外冒出时 。
(2)用D装置制氢气时,装入试剂后,让反应开始发生的操作是 打开止水夹 。若用H装置收集氢气,气体应从 b (填“a”或“b”)端进入。
(3)将收集的氧气倒入I装置的烧杯中,观察到带火星的木条自下而上依次复燃,可以体现氧气的性质有 氧气支持燃烧、密度比空气大 。
(4)用J装置验证CO2的性质。CO2与澄清石灰水反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。为验证CO2能与水反应,烧杯内需增加的对比实验操作是 先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红 。
(5)用K装置来进行CO2产生温室效应的模拟研究。实验时,若能观察到食用油液面的变化情况: 左低右高 ,证明CO2是产生温室效应的气体。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;木炭在氧气中燃烧及其实验;二氧化碳与水的反应及实验;二氧化碳与碱的反应及实验;二氧化碳对环境的影响.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)AE;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;集气瓶口有大气泡向外冒出时;
(2)打开止水夹;b;
(3)氧气支持燃烧、氧密度比空气大;
(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红;
(5)左低右高。
【分析】(1)根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气为固体加热型反应,氧气不易溶于水,用排水法收集的氧气较纯净,为了方便留水,应用排水法收集,以及排水法收集满的现象来分析解答;
(2)根据打开止水夹,使长颈漏斗中的液体流下与固体接触,反应开始发生,氢气密度比空气小来分析解答;
(3)根据实验现象和氧气的性质来分析解答;
(4)根据二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,以及验证CO2能与水反应的实验操作来分析解答;
(5)根据当二氧化碳产生温室效应时,瓶内温度升高,压强增大来分析解答。
【解答】解:(1)实验室用高锰酸钾制取氧气为固体加热型反应,发生装置选A,氧气不易溶于水,用排水法收集的氧气较纯净,为了方便留水,应用E排水法收集,则应选用的装置组合是AE,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,用该方法收集氧气时,确认气体收集满的现象是集气瓶口有大气泡向外冒出时;
(2)D装置是固液不加热型发生装置,用D装置制氢气,装入试剂后,打开止水夹,使长颈漏斗中的液体流下与固体接触,反应开始发生,氢气密度比空气小,用H装置收集氢气时,气体应从b端进入,将空气从a端排出;
(3)将收集的氧气倒入J装置的烧杯中,观察到带火星的木条自下而上依次复燃,这体现了氧气支持燃烧(能使带火星木条复燃),且氧气密度比空气大(先沉在底部,使下部木条先复燃);
(4)二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,为检验CO2能与水反应,可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,说明二氧化碳不能是石蕊变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红,说明二氧化碳和水发生了反应;
(5)在K装置中,当二氧化碳产生温室效应时,瓶内温度升高,压强增大,会使食用油液面左低右高,因为瓶内压强增大,会对食用油产生向右的压力,从而导致液面出现左低右高的变化。
故答案为:(1)AE;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;集气瓶口有大气泡向外冒出时;
(2)打开止水夹;b;
(3)氧气支持燃烧、氧密度比空气大;
(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红;
(5)左低右高。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
10.(2025春 同安区月考)下图是实验室制取气体常用的发生和收集装置,请回答有关问题。
(1)写出图中标注仪器的名称:① 锥形瓶 、② 水槽 。
(2)①实验室选用B、C装置均可作为实验室制取O2的发生装置,与C相比,选用B装置的优点是 可以控制反应速率 ;其反应的化学方程式为 。
②若选用D装置收集氧气,应当在 导管口的气泡连续均匀冒出 时开始收集气体,集气瓶里的水排完后,先 在水里用玻璃片盖住集气瓶口 ,再将集气瓶移出水面,正放在桌面上,最后将导管拿出水面并熄灭酒精灯。
(3)用加热高锰酸钾固体的方法制取并收集氧气,可选 A 装置和E装置,验满的方法是 将带火星的木条放在导管d口处,木条复燃证明已满 。
(4)实验室若用装置C制取二氧化碳,加盐酸时液面高度至少应该在 a (填“a”或“b”)处以上。若用E装置检验二氧化碳气体,E中盛放 澄清石灰水 (填试剂名称)。若用E装置干燥二氧化碳气体,E中盛放 浓硫酸 (填试剂名称),气体应从 c (填“c”或“d”)通入。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;制取氧气的操作步骤和注意点;二氧化碳的检验和验满.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)锥形瓶;水槽;
(2)可以控制反应速率;;导管口的气泡连续均匀冒出;在水里用玻璃片盖住集气瓶口;
(3)A;将带火星的木条放在导管d口处,木条复燃证明已满;
(4)a;澄清石灰水;浓硫酸;c。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的图形和用途,识别标注仪器的名称;
(2)对比B、C装置特点,分析B装置的优点;根据固液常温型反应原理书写化学方程式;依据排水法收集氧气的操作要点,确定收集时机和步骤;
(3)根据高锰酸钾制取氧气的反应物状态和反应条件,选择发生装置;依据氧气的助燃性确定验满方法;
(4)根据装置气密性要求,分析液面高度;依据二氧化碳的检验和干燥原理,选择试剂及进气方向。
【解答】解:(1)由图可知,仪器①的名称为锥形瓶,仪器②的名称为水槽;
(2)①与C相比,B装置中有分液漏斗,可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,来控制反应速率;B装置属于固液常温型,利用此装置制取氧气,即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:;
②D装置为排水集气法,当导管口的气泡连续均匀冒出时开始收集气体,因为刚冒出的气泡中混有试管中的空气;集气瓶里的水排完后,先在水里用玻璃片盖住集气瓶口,再将集气瓶移出水面,正放在桌面上,最后将导管拿出水面并熄灭酒精灯;
(3)用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气,属于固﹣固加热型,选择的发生装置为A;氧气的密度比空气大,采用向上排空气法收集,若用E装置收集氧气,氧气应从c端通入,空气从d端排出,验满的方法是将带火星的木条放在导管d口处,木条复燃证明已满;
(4)实验室若用装置C制取二氧化碳,加盐酸时液面高度至少应该在a处以上,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,常用澄清石灰水检验二氧化碳气体;浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳气体,为了使气体与浓硫酸充分接触,气体应从c通入。
故答案为:
(1)锥形瓶;水槽;
(2)可以控制反应速率;;导管口的气泡连续均匀冒出;在水里用玻璃片盖住集气瓶口;
(3)A;将带火星的木条放在导管d口处,木条复燃证明已满;
(4)a;澄清石灰水;浓硫酸;c。
【点评】本题考查气体制取的装置选择、操作要点及试剂应用,重点掌握:①分液漏斗与长颈漏斗的功能差异;②排水法收集氧气的最佳时机;③二氧化碳检验与干燥的原理。试题体现“装置特点—反应原理—操作规范”的化学实验思维,强调对基础操作和物质性质的理解。
11.(2025春 沭阳县月考)请根据下列实验装置图回答问题。
(1)实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ,基本反应类型为 复分解反应 ,若用排空气法收集氧气,应选择的装置是 E (填字母)。若选用装置C作为气体发生装置,稀盐酸通过 长颈漏斗 (填仪器名称)添加,该装置和装置B相比,主要优点是 可以控制反应的发生和停止 。
(2)为探究物质燃烧的条件,设计实验如图F,将氧气通入V形玻璃管,观察到热水中未燃烧的白磷开始剧烈燃烧。下列有关该实验的说法合理的是 abc (填字母)。
a.燃烧需要氧气
b.热水有隔绝空气的作用
c.白磷着火点不高于80℃
【考点】燃烧与燃烧的条件;常用气体的发生装置和收集装置与选取方法.
【专题】化学与能源;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;复分解反应;E;长颈漏斗;可以控制反应的发生和停止;
(2)abc。
【分析】(1)根据实验室制取二氧化碳的反应原理确定化学方程式,再依据反应类型的特点判断基本反应类型。
根据氧气的密度与空气密度的大小关系选择排空气法收集氧气的装置,氧气密度比空气大,应选择向上排空气法收集。
观察装置C,确定添加稀盐酸的仪器名称,并对比装置B,分析装置C的优点。
(2)分析实验现象,热水中未燃烧的白磷通入氧气后开始剧烈燃烧,结合燃烧的条件(可燃物、与氧气接触、温度达到着火点),判断各选项的合理性
【解答】解:(1)实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,大理石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于基本反应类型中的复分解反应;氧气密度比空气略大,应采用向上排空气法收集,即装置E;若选用装置C作为气体发生装置,稀盐酸通过长颈漏斗添加;装置B、C均为固液常温型发生装置,其中装置C能将固体试剂放在多孔隔板上,液体试剂从长颈漏斗加入,关闭活塞,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗内,固液分离反应停止,打开活塞,气体导出,使得装置内压强减小,液体重新流入装置内,固液接触反应发生,因此该装置和装置B相比,主要优点是可以控制反应的发生与停止;
(2)a、通入氧气前,水中的白磷温度达到其着火点,但没有与氧气接触,所以白磷不燃烧;通入氧气后,水中的白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧,对比说明燃烧需要氧气,说法正确,符合题意;
b、热水有隔绝空气的作用,说法正确,符合题意;
c、通入氧气后,水中的白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧,说明白磷着火点不高于80℃,说法正确,符合题意。
故选:abc。
故答案为:
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;复分解反应;E;长颈漏斗;可以控制反应的发生和停止;
(2)abc。
【点评】本题综合考查了二氧化碳的制取和燃烧条件的探究实验。在解答时,要熟练掌握二氧化碳制取的原理、反应类型判断、气体收集方法的选择以及燃烧条件的相关知识,明确不同实验装置的特点和作用,从而准确作答。
12.(2025 兴隆台区模拟)实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ.气体的实验室制取与性质
(1)若用A作为制O2的发生装置,其反应的化学方程式为 ;将产生的氧气通入装置E,热水中的白磷燃烧,通过白磷燃烧前后的现象对比说明燃烧需要的条件是 与氧气接触 。
(2)利用装置B制取CO2,将产生的二氧化碳通入装置C的目的是验证二氧化碳气体,实验现象为 澄清的石灰水变浑浊 ;若用D装置收集CO2,a为进气口,请将D装置中的玻璃导管补画完整 。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入如图装置,观察到现象:
A.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
B.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是: 二氧化碳的密度比空气大 。(写出一条即可)
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 (用化学方程式表示)。
Ⅱ.常见金属的物理性质和化学性质
(4)
实验内容 现象与分析
①采用相互刻画的方法,比较纯铜片和黄铜片的硬度。 纯铜片上出现划痕,由此可知:黄铜片比纯铜片的硬度 大 (填“大”或“小”)。
②加热铜片一端,观察另一端蜡烛的变化情况。 蜡烛熔化,说明铜具有的物理性质是 导电性 。
③倾斜Y形管,将右侧的稀硫酸部分倒入左侧。 锌片表面有气泡产生,铜片表面无变化,可得出Zn的金属活动性比Cu 强 (填“强”或“弱”),反应的化学方程式为 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 。
④ 一段时间后,Y形管右侧铁片生锈了,由此可得出结论: 与水接触 是铁生锈的必要条件。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;二氧化碳与水的反应及实验;金属的物理性质及用途;合金与合金的性质;金属活动性强弱的判断;金属锈蚀的条件及其防护.
【专题】金属与金属材料;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1);与氧气接触;
(2)澄清的石灰水变浑浊;;
(3)①二氧化碳的密度比空气大;
②;
(4)①大;
②导热性;
③强;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
④与水接触。
【分析】(1)根据实验室制取氧气的反应原理分析;
(2)根据二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀分析;
(3)根据二氧化碳能与水反应生成碳酸分析;
(4)根据金属的性质,生锈的条件分析。
【解答】解:(1)A 装置适用于固体加热制取氧气,可选用加热高锰酸钾制取氧气,其反应的化学方程式为;通入氧气前白磷不燃烧,通入氧气后白磷燃烧,说明燃烧需要的条件是可燃物与氧气接触。故答案为:;与氧气接触;
(2)将产生的二氧化碳通入装置C的澄清石灰水,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,实验现象为澄清石灰水变浑浊;a 为进气口,由于二氧化碳密度比空气大,会聚集在集气瓶底部,所以D 装置中的玻璃导管应是长进短出,补画后的装置为:。故答案为:澄清的石灰水变浑浊;;
(3)①根据上述现象,塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色,说明二氧化碳密度比空气大,且二氧化碳能与水反应生成酸性物质使石蕊纸花变红;故答案为:二氧化碳的密度比空气大;
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是碳酸不稳定,受热分解生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。故答案为:;
(4)①纯铜片上出现划痕,由此可知:黄铜片比纯铜片的硬度大;故答案为:大;
②加热铜片一端,观察另一端蜡烛熔化,说明铜具导热性;故答案为:导热性;
③锌片表面有气泡产生,铜片表面无变化,可得出Zn的金属活动性比Cu强,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;故答案为:强;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
④Y形管左侧铁片与干燥的空气接触不生锈,右侧铁片与空气和水同时接触生锈,说明与水接触是铁生锈的必要条件。故答案为:与水接触。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合化学知识的能力。
13.(2025 盘锦二模)实验是学习化学的重要途径。
Ⅰ.氧气的实验室制取与性质(见图A~D)。
(1)反应原理:用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(2)注意事项:用装置A和装置B制取氧气,为确保不漏气,应先检查装置的 气密性 ;集满氧气后,为防止水倒吸,应先 将导管移出水面 (填“将导管移出水面”或“熄灭酒精灯”)。
(3)气体收集:用装置C收集氧气,是利用了氧气 氧气密度略大于空气 的性质;检验氧气集满的操作为 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满 。
(4)性质验证:将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质是 助燃性 。
Ⅱ.二氧化碳的实验室制取与性质(见如图,部分夹持装置已略)
(5)实验时,先关闭K2,打开K1,向试管中加入稀盐酸至浸没大理石后,关闭分液漏斗活塞,E中观察到导管口处有气泡冒出且 溶液变浑浊 。
(6)关闭K1,打开K2,观察到F中试管内液面 下降 (填“上升”、“下降”或“不变”);一段时间后,观察到G中先有气泡冒出,后产生白色沉淀。请写出产生白色沉淀的化学方程式 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;木炭在氧气中燃烧及其实验;氧气的检验和验满;制取氧气的操作步骤和注意点;二氧化碳与碱的反应及实验.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)
(2)气密性;将导管移出水面;
(3)氧气密度略大于空气;将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满;
(4)助燃性;
(5)溶液变浑浊;
(6)下降;CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。
【分析】(1)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
(2)根据实验操作注意事项分析;
(3)氧气密度略大于空气;氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃;
(4)根据实验现象分析;
(5)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
(6)大理石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
【解答】解:(1)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;故答案为:;
(2)用装置A和装置B制取氧气,为确保不漏气,应先检查装置的气密性;集满氧气后,为防止水倒吸,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,若先熄灭酒精灯,试管内温度降低,压强减小,水槽中的水会倒吸入试管,使试管炸裂;故答案为:气密性;将导管移出水面;
(3)用装置C(向上排空气法)收集氧气,是利用了氧气密度略大于空气的性质;氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,检验氧气集满的操作为 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满;故答案为:氧气密度略大于空气;将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满;
(4)将装置A中产生的氧气通向D中红热的木炭,木炭燃烧变旺,说明氧气具有的化学性质是助燃性,能支持木炭的燃烧;故答案为:助燃性;
(5)实验时,先关闭K2,打开K1,向试管中加入稀盐酸至浸没大理石后,关闭分液漏斗活塞,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,E中观察到导管口处有气泡冒出且 澄清石灰水变浑浊,因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;故答案为:溶液变浑浊;
(6)关闭K1,打开K2,二氧化碳不能排出,试管内气压增大,所以观察到F中试管内液面下降;试管内液体通过导管进入G中,大理石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,试管内液体中存在盐酸和氯化钙,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,一段时间后,观察到G中先有气泡冒出,后产生白色沉淀。产生白色沉淀的化学方程式是:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。故答案为:下降;CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。
【点评】通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、性质、以及从题中获取信息的能力,会根据实验现象做出正确的判断和分析。
14.(2025 鱼台县模拟)如图是实验室制取气体的部分装置,请根据实验装置(部分固定装置已省略)回答下列问题:
(1)写出装置B中①的仪器名称 锥形瓶 ;
(2)若用A装置中紫黑色粉末制取氧气,发生的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;实验室既可以制取CO2,又可以制取O2的发生和收集装置组合为: BD (在A﹣E中选);
(3)若用F装置收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是 C (填字母代号);
A.NH3
B.H2
C.O2
D.CH4
(4)工业上常需分离CO、CO2的混合气体。某同学采用装置G也能达到分离该混合气体的目的,操作步骤如下:
①关闭活塞乙,打开活塞甲,通入混合气体,可收集到 CO 气体;
②然后 关闭活塞甲,打开活塞乙 (填操作),又可收集到另一种气体。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;气体的干燥(除水);二氧化碳与碱的反应及实验.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)锥形瓶;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;BD;
(3)C;
(4)①CO;
②关闭活塞甲,打开活塞乙。
【分析】(1)根据常见仪器的名称来分析解答;
(2)根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气来分析解答;根据实验室用碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气都属于固液不加热型,氧气的密度比空气大,且不易溶于水,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水来分析解答;
(3)根据气体密度比空气大,且不与浓硫酸反应来分析解答;
(4)根据一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应来分析解答;根据二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳来分析解答。
【解答】解:(1)由图可知,仪器①的名称是锥形瓶;
(2)用A装置中紫黑色粉末制取氧气,试剂是高锰酸钾,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,实验室制取CO2的反应原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,属于固液不加热型,氧气可用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,属于固液不加热型,因此能共用的发生装置是B,氧气的密度比空气大,且不易溶于水,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,则能共用的收集装置是向上排空气法,即装置D,故实验室既可以制取二氧化碳,又可以制取氧气的发生和收集装置组合为BD;
(3)A、浓硫酸可以和氨气反应,所以不能用浓硫酸干燥,故A不符合题意;
B、氢气的密度比空气小,应该采用向下排空气法收集,即伸入集气瓶的导管要短,故B不符合题意;
C、氧气与浓硫酸不反应,密度比空气大,用向上排空气法收集,使用图中装置干燥并收集氧气,故C符合题意;
D、甲烷的密度比空气小,应该采用向下排空气法收集,即伸入集气瓶的导管要短,故D不符合题意;
故选:C;
(4)①一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,所以关闭活塞乙,打开活塞甲,通入混合气体,可收集到CO气体;
②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳,所以在完成①之后,关闭活塞甲,打开活塞乙,这时稀硫酸与步骤①中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠反应生成二氧化碳,所以此时可收集到二氧化碳。
故答案为:(1)锥形瓶;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;BD;
(3)C;
(4)①CO;
②关闭活塞甲,打开活塞乙。
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置的选择和气体干燥,同时也考查了化学方程式的书写等,综合性比较强。
15.(2025 历城区二模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求,回答下列问题:
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体,按照要求设计实验,连接仪器,检查装置的气密性,进行实验。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为 ADBF (从左到右填写仪器序号字母)。
②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
③下列有关二氧化碳的叙述中,正确的是 BC (填选项序号)。
A.二氧化碳能使干燥的蓝色石蕊试纸变红色
B.二氧化碳是植物光合作用的原料之一
C.二氧化碳在自然界中的循环对生命活动具有重要意义
D.检验二氧化碳是否集满的方法是将燃着的木条置于集气瓶内
(2)用干燥纯净的CO气体测定某铁的氧化物(FexOy)试样的元素组成比例,所选仪器按“干燥纯净的CO→E→C”顺序连接,充分反应,记录实验数据。(实验前检验装置的气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。
①装置C中发生反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
②反应前大玻璃管中加入铁的氧化物(FexOy)试样的质量为ag。实验结束后,继续通入CO气体,直至大玻璃管冷却,此时称量E处大玻璃管中固体的质量为bg。试推算:该铁的氧化物(FexOy)的化学式中x和y的比值为 2b:7(a﹣b) (用含a和b的代数式表示)。
③从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是 C装置导管末端点燃或收集尾气 。
(3)10g过氧化钠(Na2O2)和10g过氧化钙(CaO2)固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图所示。若给鱼池增氧,结合上述信息,选择试剂为 CaO2” (选填“Na2O2”“CaO2”之一),理由是 等质量的过氧化钠和过氧化钙,过氧化钙产生氧气的持续时间更长,且生成氧气的质量更多,则试剂的最佳选择为过氧化钙 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;二氧化碳的实验室制法;二氧化碳的检验和验满;二氧化碳与水的反应及实验;二氧化碳的用途.
【专题】碳单质与含碳化合物的性质与用途;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化;科学探究.
【答案】(1)①ADBF;
②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
②2b:7(a﹣b);
③在C装置导管末端点燃或收集尾气;
(3)CaO2;等质量的过氧化钠和过氧化钙,过氧化钙产生氧气的持续时间更长,且生成氧气的质量更多,则试剂的最佳选择为过氧化钙。
【分析】(1)①根据可用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,可用浓硫酸干燥二氧化碳,且应先除杂后干燥,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集来分析解答;
②根据每44份质量的二氧化碳气体参加反应会生成100份质量的碳酸钙沉淀来分析解答;
③A、根据二氧化碳不是酸来分析解答;
B、根据二氧化碳是光合作用的原料,二氧化碳对地球生命有重要意义来分析解答;
C、根据二氧化碳在自然界中的循环对生命活动具有重要意义来分析解答;
D、根据二氧化碳是光合作用的原料,二氧化碳对地球生命有重要意义来分析解答;
(2)①根据仪器E中发生的反应是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳来分析解答;
②根据题中数据和方程式来分析解答;
③根据一氧化碳有毒分析;
(3)过氧化钙;等质量的过氧化钠和过氧化钙,过氧化钙产生氧气的持续时间更长,且生成氧气的质量更多,则试剂的最佳选择为过氧化钙。
【解答】解:(1)①实验室中制备并收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体,利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应为固液常温型,发生装置可选择A,盐酸具有挥发性,从发生装置出来的二氧化碳中常混有氯化氢和水蒸气,由于饱和碳酸氢钠能除去二氧化碳中的HCl,且浓硫酸具有吸水性,且不能与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳,则应先除杂后干燥,又由于二氧化碳密度比空气大,且能溶于水,则收集装置选F向上排空气法,连接顺序为ADBF;故答案为:ADBF;
②石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
③A、二氧化碳不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红色,二氧化碳可使湿润的蓝色石蕊试纸变红色;错误;
B、二氧化碳是植物光合作用的原料之一,正确;
C、二氧化碳在自然界中的循环对生命活动具有重要意义,正确;
D、检验二氧化碳是否集满的方法是将燃着的木条置于集气瓶口,错误;
故选:BC;
(3)①装置C中发生反应的化学方程式为一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
②ag铁的氧化物(FexOy)试样中氧元素的质量为ag﹣bg,铁元素质量是bg,根据题意有:56x:16y=bg:(ag﹣bg),x:y=2b:7(a﹣b);
故答案为:2b:7(a﹣b);
③从环保角度考虑,该实验方案不完善之处是没有处理尾气,具体改进方案是在C装置导管末端点燃或收集尾气;故答案为:在C装置导管末端点燃或收集尾气;
(3)观察过氧化钠、过氧化钙和水反应生成氧气,等质量的过氧化钠和过氧化钙,过氧化钙产生氧气的持续时间更长,且生成氧气的质量更多,则试剂的最佳选择为过氧化钙。
故答案为:CaO2;等质量的过氧化钠和过氧化钙,过氧化钙产生氧气的持续时间更长,且生成氧气的质量更多,则试剂的最佳选择为过氧化钙。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
16.(2025 河东区二模)实验室里现有高锰酸钾、右灰石、稀硫酸和稀盐酸,以及如图所示的仪器。
(1)利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳。你选择的仪器是 ①②⑦⑧ (填序号),试剂是 石灰石和稀盐酸 ,收集二氧化碳时证明是否集满的方法是 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满 .
(2)若补充一种仪器 试管 (仪器名称),再利用上述仪器和试剂还可以制取氧气。反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
(3)实验室里用如图所示装置研究二氧化碳的性质。
①装置A中观察到石蕊溶液由紫色变为红色,用化学方程式说明原因: CO2+H2O=H2CO3 。
②若用装置B来检验二氧化碳,则B中应加入的试剂为 澄清石灰水 ,反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;二氧化碳的检验和验满;二氧化碳与水的反应及实验.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)①②⑦⑧;石灰石和稀盐酸;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满;
(2)试管;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)①CO2+H2O=H2CO3;
②澄清石灰水;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
【分析】(1)根据实验室制取二氧化碳的原理、所需仪器以及二氧化碳的验满方法来分析;
(2)根据实验室制取氧气的原理以及所需仪器来分析;
(3)根据氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀分析。
【解答】解:(1)实验室可选择石灰石与稀盐酸来制取二氧化碳,该反应属于固液常温型,二氧化碳能溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法来收集,因此可选择仪器①②⑦⑧;二氧化碳的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满;故答案为:①②⑦⑧;石灰石和稀盐酸;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已满;
(2)若补充试管,可采用加热高锰酸钾的方法来制取氧气,除试管外还需要①③④⑤⑥,高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;故答案为:试管;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)①装置A中通入的二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊溶液由紫色变为红色,化学方程式为CO2+H2O=H2CO3;故答案为:CO2+H2O=H2CO3;
②澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,因此用澄清石灰水检验二氧化碳,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。故答案为:澄清石灰水;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
【点评】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,以及二氧化碳与水、石灰水反应的实验。
17.(2025 京口区模拟)结合如图回答问题。
(1)仪器名称:① 酒精灯 ,② 水槽 。
(2)用双氧水和二氧化锰制取氧气,可选用装置 B (选填序号)和E组合,反应的化学方程式为 ,二氧化锰的作用是 催化作用 。
(3)实验室制取H2的反应方程式为 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ,选用装置C相对B的优点是 可以控制反应的发生和停止 。
(4)实验废液处理:实验室制取二氧化碳的反应方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ,待装置B中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的碳酸钙粉末,测得滤液pH约为3。废液处理时,需将pH调节至6~9。
①写出滤液所含溶质的化学式: CaCl2、HCl 。
②向上述滤液中缓慢加入 bc (填字母),搅拌,调节溶液pH至6~9,倒入指定容器。
a.碳酸钙粉末 b.澄清石灰水 c.氢氧化钠溶液
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;溶液的酸碱性与pH的关系.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)酒精灯;水槽;
(2)B;;催化作用;
(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;可以控制反应的发生和停止;
(4)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;①CaCl2、HCl;②bc。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析。
(2)根据化学反应原理书写化学方程式;根据反应物的状态、反应发生需要的条件及特殊要求选择发生装置。
(3)根据化学反应原理书写化学方程式;根据装置特点分析;
(4)根据化学反应原理书写化学方程式;
①反应结束后,测得滤液pH约为3,说明盐酸过量,所以滤液溶质有生成的氯化钙(CaCl2)和过量的氯化氢(HCl);
②a、根据题干信息分析;
b、氢氧化钙能与稀盐酸反应生成氯化钙和水;
c、氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水。
【解答】解:(1)根据图像,仪器①是酒精灯,仪器②是水槽。故答案为:酒精灯;水槽;
(2)双氧水和二氧化锰制取氧气是固液不加热型反应,所以发生装置选B;过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为;二氧化锰在反应前后质量和化学性质不变,起催化作用。故答案为:B;;催化作用;
(3)实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、氢气,化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。装置C中的多孔隔板和活塞配合,关闭活塞时,试管内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开活塞,压强减小,液体流下,固液接触,反应发生,所以能控制反应的发生和停止,而装置B不能。故答案为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;可以控制反应的发生和停止;
(4)实验室通常利用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
①反应结束后,测得滤液pH约为3,说明盐酸过量,所以滤液溶质有生成的氯化钙(CaCl2)和过量的氯化氢(HCl);
②a、由题干信息可知,待装置A中锥形瓶内无气泡产生时,静置,过滤除去底部多余的碳酸钙粉末,测得滤液pH约为3,此时稀盐酸和碳酸钙均过量,说明此时碳酸钙和稀盐酸已经不能反应,故加入碳酸钙粉末,不能将pH调节至6~9,故错误;
b、氢氧化钙能与稀盐酸反应生成氯化钙和水,可将pH调节至6~9,故正确;
c、氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,可将pH调节至6~9,故正确。
故选:bc。
故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;①CaCl2、HCl;②bc。
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择、化学方程式的书写,综合性比较强。本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中。
18.(2025 青羊区三模)如图是实验室的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)仪器A的名称是 锥形瓶 。
(2)用加热高锰酸钾的方法制取氧气,反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。能用排水法收集氧气的原因是 氧气不易溶于水且不与水反应 。用排水法收集完气体后,发现气体不纯,可能的原因是 abc (填字母)。
a.收集气体前,集气瓶中没有注满水
b.导管口一有气泡就开始收集
c.集气瓶移出水面后才盖上玻璃片
d.发生装置气密性不够好
(3)实验室制取二氧化碳,为了便于控制反应速率,组合发生装置应选择 AC (从A~G中选择,填字母序号)。将气体通入H装置(从m口进入),还可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是 ①③ (填序号)。
①收集二氧化碳
②H中盛氢氧化钠溶液,除去二氧化碳中的氯化氢气体
③H中盛澄清石灰水,检验二氧化碳
④H中盛满水,n口连接量筒,测二氧化碳的体积
(4)某同学为实现废物利用设计了装置Ⅰ,若使用装置Ⅰ作为实验室制取H2的发生装置,铜网不能换成铁丝网的原因 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ (用化学方程式表示)。
(5)化学兴趣小组设计了如图甲、乙所示两个装置,可灵活控制气体的产生与停止。
Ⅰ.甲装置 不能 (填“能”或“不能”)用于实验室制氧气。
Ⅱ.乙装置用铂丝(可上下移动)作催化剂。安全管下端浸没于H2O2溶液中,将铂丝插入溶液,立即产生O2。
①若所用H2O2溶液的浓度过高,易造成烧瓶内压强过大,安全管中 液面上升 (填现象)。
②当出现上述现象时,可采取的措施是: 将铁丝向上移动 (填操作),同时将烧瓶浸入冷水中。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;制取氧气的操作步骤和注意点.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)锥形瓶;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧气不易溶于水且不与水反应;abc;
(3)AC;①③;
(4)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(5)Ⅰ、不能;
Ⅱ、①液面上升;
②将铁丝向上移动。
【分析】(1)根据常见仪器的名称来分析解答;
(2)根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气不易溶于水且不与水反应来分析解答;根据用排水法收集完气体后,发现气体不纯来分析解答;
(3)根据实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳为固液常温型反应,分液漏斗可以控制液体的滴加速率,从而控制反应速率来分析解答;根据装置的特点和气体的性质、收集来分析解答;
(4)根据铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气来分析解答;
(5)Ⅰ、根据二氧化锰是粉末状固体,会从多空隔板上漏下来分析解答;
Ⅱ、①根据烧瓶内压强过大,会将液体压入安全管中来分析解答;
②根据将铁丝向上移动时固液分离来分析解答。
【解答】解:(1)由图可知,仪器A的名称是锥形瓶;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,能用装置F排水法收集氧气是因为氧气不易溶于水且不与水反应;
a、收集气体前,集气瓶中没有注满水,瓶内会残留空气,导致收集到的气体不纯,故a符合题意;
b、导管口一有气泡就开始收集,此时排出的是装置内的空气,会使收集到的气体中混有空气,导致不纯,故b符合题意;
c、集气瓶移出水面后才盖上玻璃片,瓶内的气体会与外界空气发生交换,导致收集到的气体不纯,故c符合题意;
d、发生装置气密性不够好,可能会导致收集不到气体或者收集到的气体量不足,但不是气体不纯的原因,故d不符合题意;
故选:abc;
(3)实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳为固液常温型反应,分液漏斗可以控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,为了便于控制反应速率,组合发生装置应选择AC;
①二氧化碳的密度比空气大,收集二氧化碳时应从导管m端通入,故①符合题意;
②H中盛氢氧化钠溶液,不能用来除去二氧化碳中的氯化氢气体,因为氢氧化钠溶液会与二氧化碳反应,故②不符合题意;
③H中盛澄清石灰水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可用来检验二氧化碳,气体要与使澄清石灰水充分接触,气体应从m端通入,故③符合题意;
④H中盛满水,气体的密度比水小,气体应从n端通入,水从m端排出,则m口连接量筒,测二氧化碳的体积,故④不符合题意;
故选:①③;
(4)由于铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以铜网不能换成铁丝网,反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(5)Ⅰ、由于二氧化锰是粉末状固体,会从多空隔板上漏下,不能实现固液分离,则甲装置不能用于实验室制氧气;
Ⅱ、①若所用H2O2溶液的浓度过高,易造成烧瓶内压强过大,会将液体压入安全管中,安全管中液面上升;
②当出现上述现象时,可采取的措施是将铁丝向上移动,同时将烧瓶浸入冷水中。
故答案为:(1)锥形瓶;
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧气不易溶于水且不与水反应;abc;
(3)AC;①③;
(4)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(5)Ⅰ、不能;
Ⅱ、①液面上升;
②将铁丝向上移动。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
19.(2025春 巴彦县期中)在实验室和生活中选择合适的试剂和装置可以制取气体。
图甲中A﹣F是实验室常用来制取气体的装置。
(1)若用A装置制取氧气,该反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(2)组装A装置时,依据酒精灯 外焰 (填“外焰”或“内焰”)的高度调节试管高度;试管口略向下倾斜固定试管可以防止 冷凝水流至热的试管底部 ,避免试管炸裂;
(3)实验前,用图乙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是 A (填字母序号)从而证明装置气密性良好;
A.
B.
C.
(4)正在收集氧气的时候,到如图D的情形时,集气瓶内气体压强 > (填