2024年上海市中考化学一轮复习:气体的制备(2)
2024-10-24
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪教版(上海)(2008)九年级第一学期 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 861 KB |
| 发布时间 | 2024-10-24 |
| 更新时间 | 2024-11-20 |
| 作者 | 搬运知识的小蚂蚁 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48168574.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024年上海市中考化学一轮复习:气体的制备(2)——答案
1、 某种固体清洁剂放入水中会产生大量气泡,其部分使用说明如表1所示。某小组对该清洁剂进行如下研究。
表1:
使用方法:本品和水1:20配制比例,建议水温45°℃~100°℃,待污垢分解干净后,用清水冲洗即可。若残留污垢较厚可适当增加本品用量或提高水温。
①查阅资料可知,这种清洁剂与水混合时产生过氧化氢,过氧化氢分解产生氧气的过程可以有效去除某些污垢,而其他成分不与水发生反应、也不产生氧气。过氧化氢反应生成氧气的化学方程式是 。
②验证清洁剂与水混合产生的气体是氧气。
表2
实验步骤
现象
结论
该清洁剂放入水中产生的气体是氧气。
③根据使用说明,为比较清洁剂与水的配制比例、温度等对氧气产生快慢的影响,按如表药品进行实验(装置如图所示):打开分液漏斗活塞,将水全部注入锥形瓶、迅速关闭活塞并开始计时,当量筒内液面不再变化时停止计时。
表3:
组别
清洁剂用量
分液漏斗中的水(足量)
1
2g
40mL、45℃的水
2
2g
40mL、60℃的水
3
2g
20mL、45℃的水
Ⅰ.若三组实验中从开始计时到停止计时所用时长分别为t1、t2、t3,请依据“使用方法”及①中的资料信息预测可能的结论及依据 。
Ⅱ.若三组实验中,量筒内最终得到的水的体积分别为V1、V2、V3,请写出三者的大小关系 (用“>”“<”“=”表示)。
【答案】①2H2O22H2O+O2↑;
②乙试管加入一定量的水,然后加入清洁剂,把带火星的木条伸入试管中;带火星的木条复燃;
③Ⅰ、水和清洁剂比例相同时,水温越高,放出氧气的速率越快,依据温度越高,分子运动速率越快,反应越剧烈;水温相同时,清洁剂和水比例小于1:20,放出氧气速率慢,依据使用说明中清洁剂和水的配比为1:20;
Ⅱ、V3<V1<V2。
2、 实验室制取二氧化碳的装置如图所示。
(1)该实验收集气体的方法是___________。
(2)生成0.01mol二氧化碳时,参加反应的碳酸钙是多少摩尔?(根据化学方程式列式计算)
(3)收集一定量二氧化碳后,夹紧弹簧夹,试管中液面逐渐下降,此时溶液中的溶质是___________。
【答案】(1)向上排空气法
(2)设参加反应的碳酸钙的质量为x
二氧化碳摩尔质量为44g/mol,二氧化碳质量:0. 01mol×44g/mol=0. 44g
x=1g
碳酸钙的物质的量:
(3)CaCl2、HCl、H2CO3
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳的密度比空气大,该实验收集气体的方法是向上排空气法;
【小问2详解】
见答案;
【小问3详解】
关闭弹簧夹时,反应产生的气体使试管内液面上的压力增加,所以液面下降,所以可知反应还在继续,可知溶液中有未反应的稀盐酸、已生成的氯化钙和二氧化碳溶于水反应产生的碳酸。
3、 某小组将4. 90 g氯酸钾与一定质量二氧化锰混合制取氧气。
①加热4. 90g氯酸钾,最多可以产生多少摩尔氧气? (根 据化学方程式列式计算)_________
②收集一定量氧气后停止加热,为确定剩余固体M的成分,进行如下实验。
(20°C时,氨酸钾的溶解度为7.4 g/100g水,氯化钾的溶解度为34. 2 g/100g水)
I 固体B是_________。
I1根据上述实验数据,分析固体M的成分。_________
【答案】
4、 实验室制取氧气的实验装置如图。
(1)如图一所示,制取并收集氧气。试管A中反应的化学方程式是 ;实验结束时,应先将导管移出水槽再熄灭酒精灯,目的是 。
(2)计算含溶质0.2mol的过氧化氢溶液完全分解生成氧气的质量。(根据化学方程式列式计算)
(3)某小组用如图二所示装置制取氧气,测定生成氧气的体积。打开活塞K,向B中滴入50mL 3%的过氧化氢溶液后关闭活塞,待集气瓶C和烧杯D中的液面不再变化时,测定烧杯D中水的体积为V水。若生成氧气的体积为V氯气,则V水 V氯气(选填“>”“<”或“=”),理由是 。
【分析】(1)根据装置的特点分析选择药品,写出反应的方程式,根据实验注意事项分析;
(2)根据化学方程式,利用过氧化氢的量计算出生成氧气的质量;
(3)根据生成气体的体积与排出气体的体积分析。
【解答】解:(1)实验室用A装置制氧气,属于加热固体制取氧气,并且试管口没有棉团,应用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气,化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,实验结束应先移出导管,后熄灭酒精灯,其原因是:防止水倒吸,使试管炸裂;
(2)设生成氧气的物质的量为x
2H2O22H2O+O2↑
2 1
0.2mol x
x=0.1mol
氧气的质量为:0.1mol×32g/mol=3.2g
答:生成氧气的质量为3.2g。
(2)由于过氧化氢溶液进入集气瓶时,也会使装置B中的气体进入C,使水压入烧杯D中,所以烧杯D中水的体积为V水大于生成氧气的体积为V氯气,
故答案为:(1)2KClO32KCl+3O2↑;防止水倒吸,使试管炸裂;
(2)3.2g;
(3)>;由于过氧化氢溶液进入集气瓶时,也会使装置B中的气体进入C,使水压入烧杯D中。
【点评】本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、有关化学方程式的计算等,综合性比较强。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。
5、 实验室常用的气体制取装置如下。
(1)写出编号仪器的名称:a_____,b_____。
(2)选用装置 B 作为制取氧气的发生装置,反应的化学方程式是_____。用D 装置收集氧气,检验氧气集满的方法是_____(写明操作、现象、结论)。
(3)用 C 装置收集一瓶氧气,将盛有白色硫酸铜粉末的燃烧匙伸入该集气瓶中(如图 F 所示),白色粉末变蓝,说明收集到的氧气中含有_____。
(4)某小组同学欲探究不同体积分数的氧气中,带火星木条的复燃情况。
I甲同学欲收集体积分数为 40%的氧气:先将集气瓶中注入 40%体积的水,如上图中 G 所示,然后用排水法收集氧气。乙同学认为该方法得到的氧气体积分数不是 40%,理由是_____。
II改进后继续实验,部分数据如下,可以得出的结论是_____。
氧气体积分数
90%
80%
70%
60%
40%
30%
带火星的木条
复燃
复燃
复燃
复燃
稍亮
不变
(5)分析上述相关实验结论,写出排水法和向上排空气法收集氧气各自的一个优点。_____
【答案】 (1). 分液漏斗 (2). 试管 (3). 2KClO32KCl+3O2↑ (4). 将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃则已集满 (5). 水蒸气 (6). 剩余60%的空气中也含有氧气,实际体积大于40% (7). 当收集到的氧气体积分数大于60%时,带火星的木条也能复燃 (8). 排水法收集的气体较纯净,排空气法收集的气体较干燥
【解析】
【分析】
氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,无色硫酸铜遇水变蓝色,排水法收集的气体较纯净,排空气法收集的气体较干燥。
【详解】(1)编号仪器的名称:a是分液漏斗,b是试管。
(2)装置B试管口没有塞一团棉花,反应为氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,故选用装置 B 作为制取氧气的发生装置,反应的化学方程式是2KClO32KCl+3O2↑。用D 装置收集氧气,氧气具有助燃性,故检验氧气集满的方法是将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃则已集满。
(3)无色硫酸铜遇水变蓝色,用C装置收集一瓶氧气,将盛有白色硫酸铜粉末的燃烧匙伸入该集气瓶中,白色粉末变蓝,说明收集到的氧气中含有水蒸气。
(4)I空气中氧气约占空气体积的五分之一,得到的氧气体积分数不是 40%,理由是剩余60%的空气中也含有氧气,实际体积大于40%。
II改进后继续实验,由表中数据可以得出的结论是当收集到的氧气体积分数大于60%时,带火星的木条也能复燃。
(5)排水法和向上排空气法收集氧气各自的一个优点是排水法收集的气体较纯净,排空气法收集的气体较干燥。
【点睛】氧气具有助燃性,故检验氧气集满的方法是将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃则已集满,空气中氧气约占空气体积的五分之一。
6、 实验室常用的气体发生装置如图一所示。
①实验室常用溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气,“5%”的含义是 。
②含溶质0.2mol的过氧化氢溶液完全分解,可以生成多少克氧气? (根据化学方程式列式计算)
③用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气,较合理的发生装置是 (选填装置编号);
实验序号
过氧化氢溶液溶质质量分数
二氧化锰质量(g)
温度(℃)
甲
10%
0.5
20
乙
10%
1
20
丙
10%
1.5
20
丁
5%
1.5
30
戊
w
1.5
t
④探究溶质质量分数、催化剂质量、温度等因素对过氧化氢分解速率的影响,设计以下实验方案,其中实验甲、乙、丙的目的是 ;实验戊中,w= ,t= 。
⑤加热氯酸钾和二氧化锰的混合物一段时间,测定生成氧气的体积,用图二所示装置进行实验(装置气密性良好)。试管中发生反应的化学方程式是 ;有关该实验的说法合理的是 (选填编号)。
a.实验开始前装置D中必须装满水
b连接C、D、E装置后点燃酒精灯
c.停止加热后,量筒内液面会下降
d.停止加热前应断开C、D 装置,防止液体倒流
【分析】①实验室常用溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气,“5%”的含义是:100g过氧化氢溶液中含有过氧化氢5g;
②有关的计算要准确;
③制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集。
④探究溶质质量分数、催化剂质量、温度等因素对过氧化氢分解速率的影响,设计以下实验方案,其中实验甲、乙、丙的目的是:探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响;实验戊中,w、t分别是5%、20或10%、30;
⑤氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,配平即可;装置内原本有空气,排出的液体体积即氧气体积,水可以不装满,选项 a 错误。停止加热后CD内气压变小,液体从E倒吸入D,E内液面下降D内液面上升,选项c正确,由于CD是通过短管连接,有高度差,故液体不可能从D倒吸入C选项d错误。
【解答】解:①“5%”的含义是:100g过氧化氢溶液中含有过氧化氢5g;故答案为:100g过氧化氢溶液中含有过氧化氢5g;
②0.2mol的过氧化氢的质量=0.2mol×34g/mol=6.8g,设可以生成氧气的质量为x,
2H2O22H2O+O2↑
68 32
6.8g x
x=3.2g;
故答案为:3.2g;
③用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气,较合理的发生装置是A,因为二氧化锰是粉末;故答案为:A;
④探究溶质质量分数、催化剂质量、温度等因素对过氧化氢分解速率的影响,设计以下实验方案,其中实验甲、乙、丙的目的是:探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响;实验戊中,w、t分别是5%、20或10%、30;故答案为:探究催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响;5%或10%;20或30;
⑤氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,配平即可;装置内原本有空气,排出的液体体积即氧气体积,水可以不装满,选项 a 错误。停止加热后CD内气压变小,液体从E倒吸入D,E内液面下降D内液面上升,选项c正确,由于CD是通过短管连接,有高度差,故液体不可能从D倒吸入C选项d错误;故答案为:2KClO32KCl+3O2↑;bc;
【点评】本考点主要考查了质量分数、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、有关化学方程式的计算等,综合性比较强。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、 某小组用下列药品和仪器,准备进行制取气体的实验。
药品:氯酸钾、块状石灰石、二氧化锰、稀硫酸、5%的过氧化氢溶液
①写出仪器a的名称: 。
②图j是启普发生器,下列说法正确的是
A.可作为固体和液体反应制取气体的发生装置
B.可以打开或关闭活塞K,控制反应速率
C.若加入液体过多,关闭活塞K,会导致固液无法分离
D.若实验中关闭活塞K,N内液面不下降,可能需要补充反应物
③用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集氧气,为使反应较平稳的进行,需要的仪器是 (选填仪器编号),反应的化学方程式是 。若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,除上述仪器外还缺少的仪器是 。
④计算多少摩尔氯酸钾分解可生成0.96g氧气? (根据化学方程式计算)
⑤利用上述仪器和药品能否完成实验室制取二氧化碳的实验?若能,写出化学方程式;若不能请说明原因。
⑥用wg氯酸钾和yg二氧化锰的混合物制取氧气,一段时间后停止加热,测得残余固体的质量为zg,产生氧气的质量为mg.为判断氯酸钾是否已全部分解,下列方法正确的是
A.观察反应后固体颜色 B.再加热,是否还有氧气产生
C.计算w+y﹣z是否等于m D.计算是否等于。
【分析】①根据常用仪器的名称和用途分析回答。
②根据启普发生器的特点分析判断;
③根据制取气体的反应物的状态及反应条件确定发生装置,选择仪器组成装置,根据原理写出反应的化学方程式;
④根据反应的化学方程式由氧气的物质的量量求出氯酸钾物质的量;
⑤根据实验制取二氧化碳的原理和药品的性质分析回答;
⑥根据氯酸钾的性质和质量守恒定律分析判断。
【解答】解:①由图示可知,仪器a的名称是试管。
②A.可作为固体和液体反应制取气体的发生装置,说法正确;
B.可以打开或关闭活塞K,可控制反应的发生和停止,不能控制反应的速率,说法不正确;
C.只要关闭活塞K,会使固液分离,说法不正确;
D.若实验中关闭活塞K,N内液面不下降,说明反应物少了,可能需要补充反应物,说法正确;
③用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集氧气,属于固液常温下反应制取气体,为使反应较平稳的进行,应选用锥形瓶、分液漏斗、双口橡皮塞组成发生器,选用集气瓶收集氧气,所以需要的仪器是:bdhc,反应的化学方程式是:2H2O22H2O+O2↑.若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,需要加热,除上述仪器外还缺少的仪器是酒精灯。
④氧气物质的量是:=0.3mol
设需要氯酸钾物质的量为x
2KClO32KCl+3O2↑
2 3
x 0.03mol
解得x=0.02mol;
⑤利用上述仪器和药品不能完成实验室制取二氧化碳的实验,原因是:稀硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石表面阻止反应的进一步进行。
⑥A.由于氯酸钾和氯化钾都是白色的固体,观察反应后固体颜色,不能判断氯酸钾是否已全部分解;
B.再加热,是否还有氧气产生,能判断氯酸钾是否已全部分解;
C.由质量守恒定律可知,w+y﹣z是否等于m,不能判断氯酸钾是否已全部分解;
D.由于方程式可知,计算是否等于,能判断氯酸钾是否已全部分解。
故答为:①试管;
②AD;
③bdhc,2H2O22H2O+O2↑,酒精灯;
④0.02mol;
⑤不能;稀硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石表面阻止反应的进一步进行。
⑥BD。
【点评】本题主要考查了实验制取氧气的原理、装置、注意事项和根据方程式的计算,综合性较强,难度较大,应加强基础知识的学习和综合应用才能较好地解决问题
8、 实验室常用的气体制取装置如下,请回答。
①写出编号仪器的名称:a ;b 。
②选用装置B作为制取氧气的发生装置,反应的化学方程式是 ,能否选用装置C来随时控制该反应的发生和停止?说明理由 。
③收集氧气和二氧化碳都可以选择的装置是 。(填装置编号)
④加热一定质量的氯酸钾与二氧化锰的混合物,根据需要产生0.3mol氧气后停止加热,请计算发生反应的氯酸钾的质量是多少克?(请根据化学方程式列式计算) 。
⑤请分析④中反应后剩余固体的成分: 。
【分析】据图即可知道有关仪器的名称,气体发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关,收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关;根据装置的特点机型呢分析解答即可。根据化学方程式结合提供的物质的量进行计算即可。
【解答】解:①据图可以看出,a是铁架台,b是锥形瓶,故填:铁架台;锥形瓶;
②选用B装置制取氧气,是固液常温型反应,故是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气;因为二氧化锰是粉末状固体,故不能用C装置来控制反应的发生和停止,故填:2H2O22H2O+O2↑;不可以,因为二氧化锰是粉末状无法做到固液分离;
③二氧化碳和氧气都能用向上排空气法收集,故填:D
④解:设发生反应的氯酸钾的物质的量是x mol
2KClO32KCl+3O2↑
2 3
x 0.3mol
x=0.2mol
m(KClO3)=0.2mol×122.5g/mol=24.5g
故填:24.5g;
⑤氯酸钾分解生成氯化钾,故一定含有氯化钾,二氧化锰是催化剂,不变,故一定含有二氧化锰,氯酸钾可能没有反应完全,可能含有氯酸钾,故填:一定有氯化钾、二氧化锰,可能有氯酸钾。
【点评】本题考查的是常见的气体的实验室制取的知识,完成此题,可以依据已有的知识进行。
9、 实验室常用的装置如图1(A﹣F),请回答.
①写出编号仪器的名称:a ;b ;
②图示装置中的错误之处是 ;(指明装置编号及具体错误)
③如图F所示用热毛巾对装置进行气密性检查,需要进行的操作和观察的现象是 ;
a、用热毛巾捂住试管,观察导管口是否冒出气泡
b、拿开热毛巾,导管内是否形成液柱
c、液柱高度在1min内是否不变
④收集氧气和二氧化碳气体都可以使用的装置是 ;(填装置编号)
⑤经测定某次制取二氧化碳后的剩余溶液的pH=4,则该溶液能使石蕊变
色;
⑥用双氧水和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式是 ;图2是溶质质量分数分别为w1、w2、w3、w4的双氧水完全分解生成氧气的体积与时间的关系的示意图.为了使反应能保持较平稳地进行,可以采取的措施是:Ⅰ.选用合适的发生装置 (填装置编号),以调节滴液速率;Ⅱ. .
【分析】①熟练掌握常见的化学仪器名称和用途;
②根据装置的特点分析回答;
③根据检查装置气密性的原理分析;
④根据收集氧气和二氧化碳气体的方法分析;
⑤根据溶液的酸碱性与指示剂的变色分析;
⑥根据用双氧水和二氧化锰制取氧气的反应,写出反应的化学方程式,根据影响反应速率的因素分析.
【解答】解:①根据图可知,a是长颈漏斗,b是锥形瓶;
②由图示可知,装置中的错误之处是:A中长颈漏斗未伸到液面以下液封;
③如图F所示用热毛巾对装置进行气密性检查,需要进行的操作和观察的现象是:用热毛巾捂住试管,观察导管口是否冒出气泡、拿开热毛巾,导管内是否形成液柱、液柱高度在1min内是否不变,说明装置不漏气;
④由于氧气、二氧化碳的密度都比空气大,收集氧气和二氧化碳气体都可以使用的装置是C;
⑤经测定某次制取二氧化碳后的剩余溶液的pH=4,溶液人显酸性,该溶液能使石蕊变红色;
⑥用双氧水和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式是:2H2O22H2O+O2↑;由于溶质质量分数影响反应的速率,为了使反应能保持较平稳地进行,可以采取的措施是:Ⅰ.选用合适的发生装置B,以调节滴液速率;Ⅱ.选择合适的双氧水浓度.
故答为:①长颈漏斗、锥形瓶;②A中长颈漏斗未伸到液面以下液封;③a、b、c;④C;⑤红;⑥2H2O22H2O+O2↑,B、选择合适的双氧水浓度.
【点评】本题考查了实验室制气体的原理的书写、发生装置、收集装置的性质以及气体干燥和验满等,综合性比较强.关键是明确发生装置、收集方法选择的依据及相关的知识,是中考常考的题型,也是重点掌握的知识.
10、 如图是实验室制取氧气可能用到的实验装置.
①写出编号仪器的名称:Ⅰ .
②制取氧气时A中锥形瓶内应加入的固体是 ,其作用是 .锥形瓶内液体应加至 (填“a”或“b”)处.
③收集氧气选用的装置是E或 ,选择E的理由是 .
④加热氯酸钾和二氧化锰的混合物,得到0.3mol氧气,求生成的氯化钾的质量.(请根据化学方程式列式计算)
【分析】①由仪器的图形和用途去分析;
②由装置A的特点是固体和液体反应且不需要加热,所以制取氧气选择的药品应为过氧化氢溶液和二氧化锰,过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,二氧化锰在反应前后质量和化学性质都没有改变,只是加快了过氧化氢反应生成氧气的速率;长颈漏斗下端应伸入液面以下去分析;
③由氧气不易溶于水,所以可用排水法收集;氧气的密度比空气大,所以可用向上排空气法收集去分析;
④根据化学方程式进行计算,求出氯化钾的质量.
【解答】解:①由仪器的图形和用途可知为:长颈漏斗;故答案为:长颈漏斗;
②由装置A的特点是固体和液体反应且不需要加热,所以制取氧气选择的药品应为过氧化氢溶液和二氧化锰,所以锥形瓶内的药品为二氧化锰,过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,二氧化锰在反应前后质量和化学性质都没有改变,只是加快了过氧化氢反应生成氧气的速率,故二氧化锰是催化剂,所起的作用是催化作用;长颈漏斗下端应伸入液面以下,防止生成的氧气顺着长颈漏斗跑掉,所以长颈漏斗内的液体应加到a处;
故答案为:二氧化锰 催化作用 a;
③由于氧气不易溶于水,所以可用排水法收集;氧气的密度比空气大,所以可用向上排空气法收集;故答案为:C 氧气不易于水;
④解:设生成的氯化钾为x mol
2KClO32KCl+3O2↑
2 3
x 0.3mol
x=0.2mol
m(KCl)=0.2mol×74.5g/mol=14.9g
答:生成氯化钾的质量为14.9g.
【点评】实验室制取气体时,发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件;收集装置的选择取决于水溶性和气体的密度.考查了实验室制取氧气的反应原理,及注意事项,是考试的重点也是中考的重点.
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2024年上海市中考化学一轮复习:气体的制备(2)
1、 某种固体清洁剂放入水中会产生大量气泡,其部分使用说明如表1所示。某小组对该清洁剂进行如下研究。
表1:
使用方法:本品和水1:20配制比例,建议水温45°℃~100°℃,待污垢分解干净后,用清水冲洗即可。若残留污垢较厚可适当增加本品用量或提高水温。
①查阅资料可知,这种清洁剂与水混合时产生过氧化氢,过氧化氢分解产生氧气的过程可以有效去除某些污垢,而其他成分不与水发生反应、也不产生氧气。过氧化氢反应生成氧气的化学方程式是 。
②验证清洁剂与水混合产生的气体是氧气。
表2
实验步骤
现象
结论
该清洁剂放入水中产生的气体是氧气。
③根据使用说明,为比较清洁剂与水的配制比例、温度等对氧气产生快慢的影响,按如表药品进行实验(装置如图所示):打开分液漏斗活塞,将水全部注入锥形瓶、迅速关闭活塞并开始计时,当量筒内液面不再变化时停止计时。
表3:
组别
清洁剂用量
分液漏斗中的水(足量)
1
2g
40mL、45℃的水
2
2g
40mL、60℃的水
3
2g
20mL、45℃的水
Ⅰ.若三组实验中从开始计时到停止计时所用时长分别为t1、t2、t3,请依据“使用方法”及①中的资料信息预测可能的结论及依据 。
Ⅱ.若三组实验中,量筒内最终得到的水的体积分别为V1、V2、V3,请写出三者的大小关系 (用“>”“<”“=”表示)。
2、 实验室制取二氧化碳的装置如图所示。
(1)该实验收集气体的方法是___________。
(2)生成0.01mol二氧化碳时,参加反应的碳酸钙是多少摩尔?(根据化学方程式列式计算)
(3)收集一定量二氧化碳后,夹紧弹簧夹,试管中液面逐渐下降,此时溶液中的溶质是___________。
3、 某小组将4. 90 g氯酸钾与一定质量二氧化锰混合制取氧气。
①加热4. 90g氯酸钾,最多可以产生多少摩尔氧气? (根 据化学方程式列式计算)_________
②收集一定量氧气后停止加热,为确定剩余固体M的成分,进行如下实验。
(20°C时,氨酸钾的溶解度为7.4 g/100g水,氯化钾的溶解度为34. 2 g/100g水)
I 固体B是_________。
I1根据上述实验数据,分析固体M的成分。_________
4、 实验室制取氧气的实验装置如图。
(1)如图一所示,制取并收集氧气。试管A中反应的化学方程式是 ;实验结束时,应先将导管移出水槽再熄灭酒精灯,目的是 。
(2)计算含溶质0.2mol的过氧化氢溶液完全分解生成氧气的质量。(根据化学方程式列式计算)
(3)某小组用如图二所示装置制取氧气,测定生成氧气的体积。打开活塞K,向B中滴入50mL 3%的过氧化氢溶液后关闭活塞,待集气瓶C和烧杯D中的液面不再变化时,测定烧杯D中水的体积为V水。若生成氧气的体积为V氯气,则V水 V氯气(选填“>”“<”或“=”),理由是 。
5、 实验室常用的气体制取装置如下。
(1)写出编号仪器的名称:a_____,b_____。
(2)选用装置 B 作为制取氧气的发生装置,反应的化学方程式是_____。用D 装置收集氧气,检验氧气集满的方法是_____(写明操作、现象、结论)。
(3)用 C 装置收集一瓶氧气,将盛有白色硫酸铜粉末的燃烧匙伸入该集气瓶中(如图 F 所示),白色粉末变蓝,说明收集到的氧气中含有_____。
(4)某小组同学欲探究不同体积分数的氧气中,带火星木条的复燃情况。
I甲同学欲收集体积分数为 40%的氧气:先将集气瓶中注入 40%体积的水,如上图中 G 所示,然后用排水法收集氧气。乙同学认为该方法得到的氧气体积分数不是 40%,理由是_____。
II改进后继续实验,部分数据如下,可以得出的结论是_____。
氧气体积分数
90%
80%
70%
60%
40%
30%
带火星的木条
复燃
复燃
复燃
复燃
稍亮
不变
(5)分析上述相关实验结论,写出排水法和向上排空气法收集氧气各自的一个优点。_____
6、 实验室常用的气体发生装置如图一所示。
①实验室常用溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气,“5%”的含义是 。
②含溶质0.2mol的过氧化氢溶液完全分解,可以生成多少克氧气? (根据化学方程式列式计算)
③用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气,较合理的发生装置是 (选填装置编号);
实验序号
过氧化氢溶液溶质质量分数
二氧化锰质量(g)
温度(℃)
甲
10%
0.5
20
乙
10%
1
20
丙
10%
1.5
20
丁
5%
1.5
30
戊
w
1.5
t
④探究溶质质量分数、催化剂质量、温度等因素对过氧化氢分解速率的影响,设计以下实验方案,其中实验甲、乙、丙的目的是 ;实验戊中,w= ,t= 。
⑤加热氯酸钾和二氧化锰的混合物一段时间,测定生成氧气的体积,用图二所示装置进行实验(装置气密性良好)。试管中发生反应的化学方程式是 ;有关该实验的说法合理的是 (选填编号)。
a.实验开始前装置D中必须装满水
b连接C、D、E装置后点燃酒精灯
c.停止加热后,量筒内液面会下降
d.停止加热前应断开C、D 装置,防止液体倒流
7、 某小组用下列药品和仪器,准备进行制取气体的实验。
药品:氯酸钾、块状石灰石、二氧化锰、稀硫酸、5%的过氧化氢溶液
①写出仪器a的名称: 。
②图j是启普发生器,下列说法正确的是
A.可作为固体和液体反应制取气体的发生装置
B.可以打开或关闭活塞K,控制反应速率
C.若加入液体过多,关闭活塞K,会导致固液无法分离
D.若实验中关闭活塞K,N内液面不下降,可能需要补充反应物
③用5%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集氧气,为使反应较平稳的进行,需要的仪器是 (选填仪器编号),反应的化学方程式是 。若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,除上述仪器外还缺少的仪器是 。
④计算多少摩尔氯酸钾分解可生成0.96g氧气? (根据化学方程式计算)
⑤利用上述仪器和药品能否完成实验室制取二氧化碳的实验?若能,写出化学方程式;若不能请说明原因。
⑥用wg氯酸钾和yg二氧化锰的混合物制取氧气,一段时间后停止加热,测得残余固体的质量为zg,产生氧气的质量为mg.为判断氯酸钾是否已全部分解,下列方法正确的是
A.观察反应后固体颜色 B.再加热,是否还有氧气产生
C.计算w+y﹣z是否等于m D.计算是否等于。
8、 实验室常用的气体制取装置如下,请回答。
①写出编号仪器的名称:a ;b 。
②选用装置B作为制取氧气的发生装置,反应的化学方程式是 ,能否选用装置C来随时控制该反应的发生和停止?说明理由 。
③收集氧气和二氧化碳都可以选择的装置是 。(填装置编号)
④加热一定质量的氯酸钾与二氧化锰的混合物,根据需要产生0.3mol氧气后停止加热,请计算发生反应的氯酸钾的质量是多少克?(请根据化学方程式列式计算) 。
⑤请分析④中反应后剩余固体的成分: 。
9、 实验室常用的装置如图1(A﹣F),请回答.
①写出编号仪器的名称:a ;b ;
②图示装置中的错误之处是 ;(指明装置编号及具体错误)
③如图F所示用热毛巾对装置进行气密性检查,需要进行的操作和观察的现象是 ;
a、用热毛巾捂住试管,观察导管口是否冒出气泡
b、拿开热毛巾,导管内是否形成液柱
c、液柱高度在1min内是否不变
④收集氧气和二氧化碳气体都可以使用的装置是 ;(填装置编号)
⑤经测定某次制取二氧化碳后的剩余溶液的pH=4,则该溶液能使石蕊变
色;
⑥用双氧水和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式是 ;图2是溶质质量分数分别为w1、w2、w3、w4的双氧水完全分解生成氧气的体积与时间的关系的示意图.为了使反应能保持较平稳地进行,可以采取的措施是:Ⅰ.选用合适的发生装置 (填装置编号),以调节滴液速率;Ⅱ. .
10、 如图是实验室制取氧气可能用到的实验装置.
①写出编号仪器的名称:Ⅰ .
②制取氧气时A中锥形瓶内应加入的固体是 ,其作用是 .锥形瓶内液体应加至 (填“a”或“b”)处.
③收集氧气选用的装置是E或 ,选择E的理由是 .
④加热氯酸钾和二氧化锰的混合物,得到0.3mol氧气,求生成的氯化钾的质量.(请根据化学方程式列式计算)
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