21世纪教育网2010年备考中考化学系列专题--陕西中考化学高频考点透析之专题三 O2、CO2气体的实验室制备（教

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21世纪教育网2010年备考中考化学系列专题
陕西中考化学高频考点透析
专题三 O2、CO2气体的实验室制备
【陕西五年中考】
1、（2005·陕西） 某学生在进行二氧化碳的制取和性质实验时，经过认真分析研究，对课本中的气体发生装置（图A）进行了改进（图B）。
（1）改进后装置的优点是____________________________________。
（2）将制得的二氧化碳气体通入盛有澄清石灰水的试管中，观察到的现象是________
____________，该反应的化学方程式为________________________。
（3）将D中的倒入C中做性质实验时，操作方法是________________________；观察到的现象是________________________。此实验说明二氧化碳__________________，且________________________。
2、（2006·陕西）右图是李华同学设计的分解过氧化氢制取并收集氧气
的装置图〔①为分液漏斗，活塞可随时并关以控制液体滴加速度)。请
回答下列问题:
⑴仪器②的名称是
（2）MnO2的作用是 ；
实验后回收MnO2的方法是 ；
（3）检验氧气是否收集满的方法是 ；
（4）用此装置还可以制取并收集的一种气体是 。
3、（2008·陕西）下图是实验室中几种常用的实验装置。
（1）实验室用过氧化氢沉沦和二氧化猛抽取氧气的化学方程式是 用上述原理抽取氧气时，应选择的气体发生装置是 ，收集装置是 （填序号）
（2）某学生利用上述原理设计了如图所示的装置表演趣味化学实验――“发射火箭”。表演时，挤压胶头滴管，套着塑料火箭的轻质细木棒向上冲出，完成发射。细木棒向上冲出的原因是 。
【答案】
1、（1）便于控制反应的进行
（2）澄清石灰水变浑浊
（3）沿烧杯壁慢慢倒入 蜡烛火焰由低到高依次熄灭 不能燃烧也不支持燃烧 密度比空气大
2、（1）集气瓶
（2）催化作用 过滤
（3）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满
（4）CO2
3、（1）2H2O2=2H2O+O2↑ B C或E或C、E）
（2） H2O2分解出O2，导致瓶内气压大于瓶外
【中考命题特点】
在往年中考中占4分至6分，难度在0.7至0.9，主要题型有选择题、填空题、实验探究题等。考试内容主要涉及以下几方面：
1、以制取气体中实验装置结构特点为主线，将气体制取的方法、收集方法、性质验证贯穿全题，考查学生对气体制法的原理、现象、基本操作是否全面掌握。
2、将氧气、二氧化碳的物理性质、制取原料的状态与反应条件进行迁移，考查其他气体的制取方法，以考查学生处理信息和知识迁移的能力。
【考点精讲】
一 、 氧气的实验室制法
1、药品：
（1）氯酸钾和二氧化锰
（2）高锰酸钾
（3）过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（MnO2,黑色固体）
2、反应原理：
（1）2KClO32KCl+3O2↑
（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）2H2O22H2O+O2↑
3、实验步骤：
（1）氯酸钾和二氧化锰或高锰酸钾制氧
组装仪器，检查装置的气密性；
装药品；
把试管固定在铁架台上；
用排水法收集氧气
先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯
（2）过氧化氢溶液和二氧化锰制氧
组装仪器，检查装置的气密性；
装药品；
把试管固定在铁架台上；
用排水法收集氧气
4、实验装置：
（1）发生装置：
适合原理（1）（2） 适合原理（3）
（2）收集装置：
排水集气法（适合不易溶于水的气体） 向上排空气法（适合密度比空气略大的气体）
5、收集方法：
a、排水集气法（氧气不易溶于水）；
b、向上排空气法（氧气密度比空气略大）。
6、检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条立即复燃，证明是氧气。、
7、验满方法：
a、用排水集气法时，如果集气瓶口有大量气泡冒出，证明瓶中没有水，
即已集满；
b、用向上排空气法时，用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃证明集满。
二 、 二氧化碳的实验室制法
1、药品：大理石（石灰石）和稀盐酸
2、反应原理：
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
3、实验步骤：
组装仪器，检查装置的气密性；
装药品（先固体后液体）；
用向上排空气法收集CO2
4、实验装置：
发生装置：
收集装置：
向上排空气法
5、收集方法：
向上排空气法（CO2 密度比空气略大）。
6、检验方法：用石灰水检验，若石灰水变浑浊，证明是CO2。
7、验满方法：
用向上排空气法时，用燃烧的木条放在集气瓶口，若木条熄灭证明集满。
三 、 实验室制气体的思路和方法
1、制取装置的选择
反应物状态和条件 装置图 实例
固体加热型 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
固液不加热型 2H2O22H2O+O2↑
【注意】比较装置的优缺点（类似启普发生器）。
①当使用分液漏斗时，主要能控制反应速率
②当使用弹簧夹时，主要能控制反应进行与停止
2、收集：选用收集装置的因素：①气体的溶解性②气体的密度
向上排空气法：气体的密度比空气大用此法。如：氧气、二氧化碳
排空气法
向下排空气法：气体的密度比空气小用此法。如：氢气
排水法：气体不易或难溶于水用此法。如：氧气、氢气、一氧化碳
其它气体收集装置：　　　　　　　
此法叫排空气法，
　　　　　此法也叫排水法，　　　　收集时密度比空气小　　　　　　　　此装置专用
　　　　　收集时气体应从　　　　的气体应从短管进长　　　　　　　　　来测量产生
　　　　　短管进长管出。　　　　管出，密度比空气大　　　　　　　　　气体的体积
　　　　　　　　　　　　　　　　的气体应从长管进短管出
【解题技巧和方法】
氧气的实验室制法、二氧化碳的实验室制法是中考题中经常考的知识点，在复习时应相结合起来复习，注重对发生装置，收集装置和检验方法，常见反应的复习的考查，时应注意相关知识间的联系。可通过列表、对比等方法进行复习。
【例1】（2009·乐山）实验是学习化学的一个重要途径。请从下列仪器中选用适当仪器
用H2O2与MnO2制取并收集O2。
（1）仪器e的名称是 ；
（2）若用排空气法收集O2，产生并收集气体应该选用的仪器有（填代号） ，
装入药品前必须进行的一步操作是 ；
（3）反应的化学方程式为 ；
（4）检验O2是否已经集满的方法是 。
【答案】
（1）烧杯 ；
（2）a、b、g， 检验装置的气密性；
（3）2H2O2 2H2O＋O2↑ 。
（4）用带火星的木条靠近瓶口，如果木条复燃，则集满。
【解析】此题主要考查氧气的实验室制法。组装仪器必须显要检查装置的气密性，
由于氧气的密度大于空气的密度，所以验满时，要把带火星的木条放在集气瓶口。
【例2】（2009·江苏模拟）
A图 B图
请根据图回答下列问题。
（1）仪器a的名称是 。
（2）写出锥形瓶内反应的化学方程式： 。
（3）锥形瓶内的反应进行较长时间后，用燃着的火柴放在集气瓶口，火焰仍不熄灭的原因是 。
（4）如B图所示，将一瓶二氧化碳气体慢慢倒入放着蜡烛的烧杯中，发现上层蜡烛先熄灭， 试解释原因。
答： 。
（5）实验室一般用向上排空气法收集二氧化碳气体，试问能否用用排水法收集到二氧化碳？请说明理由。（已知：通常状况下1L水大约能溶解1L二氧化碳气体）
答：
【答案】
（1）长颈漏斗 （2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑　
（3）长颈漏斗未伸入液面，造成气体逸出
（4）因上层燃着的蜡烛先接触倒入的二氧化碳
（5）能。因为CO2溶解性有限，从导管口产生的气泡在水中能较快浮起而逸出
【解析】本题主要考察CO2的实验室制法及CO2的部分性质。从图A可看出，反应的原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，验满时火柴不熄灭的原因是长颈漏斗的下端未伸入液面以下，产生的CO2从长颈漏斗口溢出；同理从图B中可看出，上层蜡烛先熄灭是因为上层蜡烛先接触到倒入的二氧化碳；二氧化碳易溶于水，所以实验室中常用向上排空气法来收集二氧化碳，但因为二氧化碳的溶解性有限，所以用排水法也可收集到二氧化碳。
【强化训练】
一、实验题
1、(2009·云南)下图是某同学设计的实验室制取气体的装置，请完成下列问题：
（1）写出图中a仪器的名称 。
（2）实验室用装置B制取二氧化碳，则仪器a中应盛放 溶液；收集装置应选择 。
（3）装置B中小试管的作用是 。
（4）实验室用高锰酸钾制取氧气，则气体的发生装置应选择 ，若用装置E来收集氧气，则气体收集满的现象是 。
2、(2009·盐城)实验室制取氧气的实践与研究。
⑴过氧化氢是一种无色透明的无毒液体，过氧化氢溶液俗称“双氧水”，具有强氧化性。贮运过氧化氢的试剂箱上最适合粘贴的一张标识是____________(从上图中选填字母序号)。
⑵过氧化氢溶液常用于实验室制取氧气。可供选择的仪器或装置如下图所示。
①要收集干燥的氧气，整套装置的连接顺序为(由气体发生装置开始)_________(选填字母Ａ～Ｅ)；
②加入药品通常采用“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量MnO2的反应容器中”，优点是________________________________________________________；
③MnO2可以连续反应使用，理由是____________；
④根据化学方程式计算获得的氧气理论值总是比实际实验操作收集到气体的数值大(若装置不漏气且实验操作正确)，原因是____________________________。
⑶生产火箭燃料的工业废水中含有少量偏二甲肼Ｘ，可用双氧水处理排污，反应的化学方程式为Ｘ＋８H2O2=2CO2↑+N2↑+12H2O，则Ｘ的化学式为___________。
⑷85g过氧化氢溶液加入wg二氧化锰反应完全后，留下混合物质量仍为85g，则过氧化氢溶液中溶质的质量分数为_____________。
3、(2009·厦门市)某兴趣小组要测定高锰酸钾样品的纯度(假设杂质受热不反应)，请根据下列装置填空：
(1)组成D装置的两种主要玻璃仪器的名称是______________和____________；
(2)高锰酸钾样品在A装置中反应的化学方程式为______________________________；
(3)A装置试管口要略向下倾斜的原因是___________________________；
(4)要完成测定任务，需选用的装置有___________(填字母)，需测量的数据有__________。
4、（2009·重庆模拟）今天是学校实验室的开放日，九年级1班某小组的同学来到实验室
准备练习制取和收集氧气，实验员为他们提供了下列装置、仪器和药品。
装置和仪器：
药品：高锰酸钾 过氧化氢溶液 二氧化锰 氯酸钾
（1）写出标有序号的仪器名称：① ② ③
（2）张勇同学选择了A和D制取和收集氧气，他可以选择的药品是 ，
反应的文字表示式为 ，如果要检验氧气是否收集满，可以用
检验。
5、(2009·芜湖)小明同学在实验操作考核中，抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。
⑴要制取二氧化碳，小明同学应该从以上药品中选择_________和__________反应。
⑵选择以上药品的理由是____________(填序号)
①不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，使氯化氢气体混入二氧化碳气体中。
②一般不选用碳酸钠粉末，因为它与酸反应速度太快，不便于收集。
③可用木炭和氧气反应，因为反可生成二氧化碳。
④可用稀盐酸与石灰水石反应，因为反应速度适中，条件要求不高，气体产物纯净，易于收集。
⑶写出你选择的药品制取二氧化碳的化学方程式_______________________________。
⑷下图是小明实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是(填字母标号，下同)________，其中操作有误的是___________。
⑸用制取二氧化碳的气体发生装置还可以制取其它气体。请举出一例：可制取的气体是_________，制气反应的化学方程式是_____________________________________，从反应物的状态和反应条件说明为什么可用制二氧化碳的装置制该气体____________
_____________________________________________________________________。
6、(2009·青岛)根据下列实验装置图，回答问题：
A B C D E
（1）写出标有序号的仪器名称：①_____________，②____________；
（2）在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，其中二氧化锰起______作用，发生反应的化学方程式为_____________________________________________；
（3）实验室制取二氧化碳气体，应选择的发生装置为_________（填写装置的字母代号，下同）；应选用的收集装置是___________。检验二氧化碳是否收集满的方法是：将燃着的木条放在__________________，观察火焰是否熄灭。
7、(2009·北京)实验室制取气体所需装置如下图所示。
A B C D E
请回答以下问题：
（1）装置中标“a”的仪器名称是_____。
（2）用高锰酸钾制取氧气时，所选用的发生装置是_____（填字母序号，下同），收集装置是C或_____。
（3）用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，所选用的发生装置是_____，其反应的化学方程式为_____。该装置还可用于制氧气，其反应的化学方程式为_____。
【解析及答案】
一、实验题
1、（1）长颈漏斗。
（2）盐酸；C。
（3）容易形成液封或防止产生的气体逸出（或节约液体的用量）。
（4） A；有气泡从集气瓶口向外冒出（有气泡冒出、集气瓶内没有水等不给分）。
2、(1) C （错选不给分）
(2) ①ACE或BCE　　（顺序不合题意不给分）
②能获得平稳的氧气流（或便于控制产生气体的速率，控制反应进程，或防止反应过快）
③MnO2是催化剂（或MnO2起催化作用或没有消耗）（只答没有改变，给1分）
　　　　[或MnO2在化学反应前后质量（1分）和化学性质（1分）都没有改变]
④液体中溶有一定量的气体（或在等气体较纯净收集前散逸一定量的气体，有部分气体滞留在装置中没有排出，排水法收集气体结束时先将导管移出水面再停止产生气体时有一定量的气体散逸）或在制气前H2O2有部分已分解，或收集不完全）（说明过程中“气体的损耗”即可）
(3) C2H8N2（或2CH4N）（组成正确即给分）　　　（答CH4N，给1分）
(4) 2.5%w [2.5w%、W/40、0.025W，68W/(32×65)×100%]表达式正确即给分
3、(1)水槽或导管(1分)　　量筒(1分)
(2)2KMnO4　　　　K2MnO4+MnO2 +O2↑(2分)
(3)防止药品中的湿存水加热后，产生的水流回试管底部，使试管破裂(1分)
(4)本小题有多种可能答案，请参照评分(前后各1分，共2分)，如：
Ⅰ．A；高锰酸钾样品质量和反应前后A中试管及所盛固体物质的总质量
Ⅱ．AD；高锰酸钾样品质量和测定产生气体的体积
Ⅲ．AB或ABC；高锰酸钾样品质量和反应前后装置B中玻璃管(含铜丝)的总质量
4、（1）①水槽 ②集气瓶 ③漏斗
（2）高锰酸钾 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 带火星的木条
5、
6、、（1）试管 长颈漏斗
（2）催化 2H2O2 === 2H2O + O2↑
（3）B E 集气瓶口
7、 （1）集气瓶
（2）A D
（3）B CaCO3 + 2HCl ==== CaCl2 + H2O + CO2↑ 2H2O2 ===== 2H2O＋O2↑
MnO2
△
澄清石灰水
稀盐酸
石灰石
b
乙
a
甲
②
①
小
试
管
A B C D E
MnO2
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