2024年上海市中考化学一模复习【习题集锦】气体的制备（10）

2024年上海市中考化学一模复习【习题集锦】气体的制备（9）——答案 1、 实验室制取氧气是重要的实验活动。 （一）为探究用氯酸钾制取氧气时，加入的二氧化锰的质量是否越多催化效果越好，甲同学将两种物质按如表所示的质量均匀混合，分别加入编号为A～H的试管中，搭建如图1所示装置（气密性良好），进行实验。 试管编号 A B C D E F G H 氯酸钾质量（g） 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 二氧化锰质量（g） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.65 1.0 1.3 2.0 记录各自生成300mL氧气所需的时间，计算生成氧气的速度，如图2所示。 ①写出试管中反应的化学方程式 　 　。 ②如图收集氧气的方法利用了氧气具有 　 　的性质。 ③分析实验结果，你得出的结论是 　 　。 （二）用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。 ④用向上排空气法收集氧气，集满后集气瓶应 　 　（选填“正放”或“倒放”）于桌面。 ⑤氧化铁也可作过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为比较氧化铁和二氧化锰的催化效果，请将实验方案补充完整。 实验用品：3%过氧化氢溶液、氧化铁、二氧化锰、量筒、电子天平以及其他所需用品 实验装置：提供如图3所示装置（气密性良好）。 实验步骤及需要记录的数据：　 　。 【答案】（一）①2KClO32KCl+3O2↑； ②不易溶于水； ③在一定范围内，反应速率随二氧化锰质量的增加而增大，但超过一定值后，反应速率随二氧化锰的增加而减小； （二）分别向等量的3%过氧化氢溶液中分别加入等量的氧化铁和二氧化锰，比较收集等体积的氧气时所需时间。 【分析】（一）根据氯酸钾制取氧气的反应及表中内容进行分析； 【解答】解：（一）①氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑。 ②由图为排水法收集装置，氧气不易溶于水，则可用该装置收集。 ③由图2可知，随着二氧化锰质量的增加，生成氧气的速度先增大后减小，则说明在一定范围内，反应速率随二氧化锰质量的增加而增大，但超过一定值后，反应速率随二氧化锰的增加而减小。 （二）若想比较氧化铁和二氧化锰的催化效果，则可分别取等体积的过氧化氢溶液，并分别加入等质量的氧化铁和二氧化锰，比较收集等体积的氧气时所需时间即可。 故答案为：（一）①2KClO32KCl+3O2↑； ②不易溶于水； ③在一定范围内，反应速率随二氧化锰质量的增加而增大，但超过一定值后，反应速率随二氧化锰的增加而减小； （二）分别向等量的3%过氧化氢溶液中分别加入等量的氧化铁和二氧化锰，比较收集等体积的氧气时所需时间。 【点评】本题主要考查催化剂的性质，根据题中信息进行分析即可。 2、 人类离不开氧气。 （1）“氧烛”可用于紧急供氧。上图“氧烛”结构示意图，产氧药块主要成分是氯酸钠，此外需镁粉参与反应放热，启动并维持反应进行，产生氧气。 ①镁属于_____（选填“金属”或“非金属”）。 ②氯酸钠和氯酸钾化学式中具有相同的原子团，写出氯酸钠的化学式_____。 ③反应中会产生极少量有毒的氯气，活性炭起到的作用是_____。 （2）目前空间站利用反应4H2＋CO2＝2H2O＋CH4，将呼出的二氧化碳进行转化。若一位航天员天呼出的25摩尔二氧化碳全部参加反应，可以生成多少克水？（根据化学方程式列式计算） （3）实验室用双氧水和粉末状二氧化锰混合制取氧气，写出该反应的化学方程式_________；该实验不适合在启普发生器中进行的原因是_______；写出检验一瓶氧气是否集满的方法_______。 （4）用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，xg氯酸钾分解过程中各物质的质量变化如下图所示，用数学表达式表示a、b、c、d之间的等量关系_____。 【答案】（1） ①. 金属 ②. NaClO3 ③. 吸附氯气 （2）解：25摩尔二氧化碳的质量为：，设可生成的水的质量为， ，，=900g，答：可以生成 900g水； （3） ①. ②. 二氧化锰为粉末状 ③. 将带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，说明该瓶氧气已经集满。 （4）a+d=b+c 【解析】 【小问1详解】 ①镁的偏旁是“钅”，镁原子最外层电子数为2个，容易失去电子，形成阳离子，故答案为：金属； ②氯酸钾是由钠离子和氯酸根离子组成，氯酸钠和氯酸钾化学式中具有相同的原子团，且钠离子和钾离子都是+1价，故答案为：NaClO3； ③活性炭的多孔结构提供了大量表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的，故答案为：吸附氯气； 【小问2详解】 见答案； 【小问3详解】 ①见答案；②启普发生器适合于常温下，块状固体和液体的反应。本实验中主要是因为二氧化锰为粉末状，因此不适合在启普发生器中进行，故答案为：二氧化锰为粉末状；③氧气可助燃.且高浓度的氧气更容易助燃.所以如果带火星的木条能复燃的话,说明集气瓶内氧气浓度高，故答案为：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明该瓶氧气已经集满； 【小问4详解】 用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为：，根据质量守恒定律可知，固体减少的质量等于氧气产生的质量，所以：x-d=a，x=a+d；x-c=b，x=b+c，可以得出a+d=b+c，故答案为：a+d=b+c。 【点睛】本题主要考查了氧气的制取及化学方程式的相关计算 3、制取氧气是重要的实验活动。 用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气。 （1）某过氧化氢溶液中含过氧化氢 0.02mol，计算该溶液最多能产生氧气的质量。_______（根据化学方程式列式计算） （2）同学进行如下所示两个实验，进行实验乙的目的是_______。 用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，并用排水法收集。 （3）写出用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式_______。 （4）从下图中，选取适合的仪器与试管相连接，搭建发生装置。请写出你选择的带橡皮塞的导管编号，并说明理由。_______ （5）用排水法收集氧气，是利用了氧气_______的性质。 【答案】（1）解：设生成氧气的物质的量为x。 x=0.01mol 氧气的质量为0.01mol×32g/mol=0.32g。 （2）作为对照，排除水的干扰 （3） （4）a，由于用排水法收集氧气，故导气管要伸入倒扣的集气瓶口下 （5）不易溶于水 【解析】 【小问1详解】 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：；由化学方程式可知，0.02mol的过氧化氢生成0.01mol氧气，氧气的质量为=0.32g，过程见答案； 【小问2详解】 乙实验把过氧化氢溶液换成水，是为了作为对照，排除水产生氧气的可能，从而证明是过氧化氢分解产生氧气； 【小问3详解】 氯酸钾在加热、二氧化锰的作用下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为：； 【小问4详解】 题中要求用排水法收集氧气，只有a有弯管部分，能伸入倒扣的集气瓶中，从而排水收集氧气； 【小问5详解】 氧气不易溶于水，能用排水法收集。 4、碳酸钙是一种常见的物质，在自然界中分布很广。 （1）检验甲、乙和丙三种均含钙元素的物质中是否含有碳酸钙。取三种物质各xg，分别进行如下实验。 物质/现象 甲 乙 丙 Ⅰ中是否产生气体 否 是 是 Ⅱ中是否产生沉淀 否 是 否 结论：含有碳酸钙的物质是　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 将xg丙磨成粉末，重复上述实验，观察到的现象是　 　（选填编号）。 a.Ⅰ中产生气体的量更多 b.Ⅰ中产生气泡的速率更快 c.Ⅱ中产生沉淀 （2）用石灰石为原料制取二氧化碳。 Ⅰ.实验室制取二氧化碳的化学方程式是　 　。 Ⅱ.搭建具有启普发生器功能的简易装置，除了长颈漏斗、多孔隔板、橡胶塞、导管、乳胶管、弹簧夹之外，图1可做反应容器的是　 　（选填编号）。 有同学搭建了图2装置，要使该装置也具有启普发生器的功能，需将块状石灰石放置在 　 　（选填“A”或“B”）处。 Ⅲ.用向上排气法收集二氧化碳，是因为二氧化碳　 　。 【分析】（1）根据实验现象总结实验结论；根据物质性质判断实验现象； （2）Ⅰ.盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，据此书写化学方程式； Ⅱ.根据发生装置要求选择仪器；根据反应发生特点选择药品的加入位置； Ⅲ.根据收集方法判断气体性质。 【解答】解：（1）碳酸钙与盐酸反应会生成二氧化碳，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，符合此要求的是乙；变为粉末后，增加了接触面积，反应速率加快，产生气泡速率加快，故选b； 故答案为：乙；b。 （2）Ⅰ.实验室采用稀盐酸与碳素钙的反应制取二氧化碳，盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑； 故答案为：2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑。 Ⅱ.启普发生器需要反应容器，并且能够放置多孔隔板和橡胶塞，符合此要求的为试管，锥形瓶不适合放置多孔隔板，故选a；气体从左侧输出，关闭止水夹，则左侧压强先增大，将液体压向右侧，因此块状石灰石放置在左侧就可以实现固液分离，故选A； 故答案为：a；A。 Ⅲ.向上排空气法收集气体，说明气体密度比空气大； 故答案为：密度比空气大。 【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。 5、实验室制取气体是初中重要化学实验之一。 ① A、B 装置的试管都需要固定，固定试管的仪器名称是___________。 ② 写出 A 装置试管中发生的化学方程式___________________________。取用氯酸钾药品的仪器名称是________。根据装置的导气管推测实验收集氧气时采用方法是__________________________________。如用 A 装置进行实验，发现正在收集氧气迅速减慢，可采用_____________________________________操作使反应继续进行。 Ⅰ.将酒精灯位置升高 Ⅱ. 酒精灯稍向右移动 Ⅲ. 试管向下移动 Ⅳ. 加少量二氧化锰 ③ 若 B 装置 K1 处于关闭状态，打开分液漏斗的活塞，分液漏斗内液体不会全部顺利流入试管中。主要原因是____________________________________________________。 Ⅰ.试管内压强略大于外面大气压 Ⅱ.分液漏斗中液体太多 Ⅲ. 装置漏气 Ⅳ. 分液漏斗内压强太小 ④ B、C 装置都可用于实验室制二氧化碳，理由是_____________________________。观察 C 装置，判断该装置正处于_________反应（选填“正在”或“停止”）。使用 C 装置制取气体的优点是__________________________________________________________。 ⑤ 把 2g 含 80%碳酸钙的大理石放入 14.6g 过量的盐酸中完全反应，理论上可生成__________mol 二氧化碳（根据化学方程式列式计算）。 【答案】 (1). 铁架台 (2). 2KClO3 2KCl+3O2 (3). 药匙（纸槽） (4). 排水法 (5). Ⅱ (6). Ⅰ (7). 都适用于固体和液体在常温下发生反应制取气体 (8). 停止 (9). 随开随用，随关随停（或随时控制反应的发生和停止） (10). 0.016 【解析】 【详解】①固定试管的仪器名称是铁架台； ②氯酸钾在二氧化锰催化下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2 ； 取用氯酸钾药品仪器名称是药匙（纸槽）； 根据装置的导气管推测实验收集氧气时采用方法是排水法； 如用 A 装置进行实验，发现正在收集氧气迅速减慢，可采用将酒精灯向右移的操作使反应继续进行，故选Ⅱ； ③若 B 装置 K1 处于关闭状态，打开分液漏斗的活塞，分液漏斗内液体不会全部顺利流入试管中。主要原因是随着反应的进行，产生的气体越来越多，当试管内压强略大于外面大气压时，分液漏斗内液体就不会下流，故选Ⅰ； ④B、C 装置都可用于实验室制二氧化碳，理由是都适用于固体和液体在常温下发生反应制取气体； 观察 C 装置，判断该装置正处于停止状态； 使用 C 装置制取气体的优点是随开随用，随关随停（或随时控制反应的发生和停止）； ⑤把 2g 含 80%碳酸钙的大理石放入 14.6g 过量的盐酸中完全反应，设产生的二氧化碳质量为xg，计算过程如下： ，解得x=0.704g， CO2的摩尔质量为44g/mol，故生成的CO2的物质的量为。 6、气体的制取是初中化学常见的实验（装置气密性均良好）。 ①实验室制取二氧化碳。 I如图1所示，仪器m的名称是　 　。从长颈漏斗中加入的试剂名称是　 　。 Ⅱ将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察到石蕊变　 　色。 Ⅲ用　 　法收集一瓶二氧化碳。证明二氧化碳已经收集满的方法是　 　。 ②实验室制取氧气 I如图2所示，取用二氧化锰操作正确的是　 　（选填编号）。 Ⅱ用3%左右的双氧水可平稳地制取氧气。现有100g 15%的双氧水，为稀释成3%的双氧水，需加入　 　g水。 Ⅲ如需制取0.1摩尔的氧气，所需过氧化氢的质量至少为多少克？（根据化学方程式列式计算）　 　。 【分析】①I、根据常用仪器的名称、用途和制取二氧化碳的药品分析回答。 Ⅱ、根据二氧化碳能与水化合生成了碳酸分析。 Ⅲ、根据二氧化碳的性质分析回答。 ②Ⅰ、根据二氧化锰是粉末状的药品分析加入试管中的操作。 Ⅱ、根据溶质质量不变原理分析计算。 Ⅲ、根据化学方程式列式由氧气的物质的量计算出所需过氧化氢的质量。 【解答】解：①I由图示可知，仪器m的名称是锥形瓶；制取二氧化碳用的药品是大理石和稀盐酸，从长颈漏斗中加入的试剂是液体试剂，名称是稀盐酸。 Ⅱ、将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，二氧化碳能与水化合生成了碳酸，所以观察到石蕊变红色。 Ⅲ、由于二氧化碳的密度大于空气，用向上排空气法收集一瓶二氧化碳。证明二氧化碳已经收集满的方法是将燃着的木条置于集气瓶口，木条熄灭则已收集满。 ②I、由于二氧化锰是粉末状的药品，操作正确的是A； Ⅱ、设需要加水的质量为x 100g×15%＝（100g+x）×3% 解得：x＝400g Ⅲ设需要过氧化氢物质的量为y 2H2O22H2O+O2↑； 2 1 y .1mol 解得：y＝0.2mol 过氧化氢的质量是0．mol×34g/mol＝6.8g 故答为：①Ⅰ锥形瓶，稀盐酸；Ⅱ红；Ⅲ向上排空气，将燃着的木条置于集气瓶口，木条熄灭则已收集满。②ⅠA；Ⅱ400g；Ⅲ6.8g。 【点评】本题主要考查了二氧化碳、氧气的之前和计算的知识，难度不大，根据已有的知识分析解答即可。 7、实验室制备二氧化碳的实验装置如图所示． ①写出仪器名称：a　 　，D的装置的名称是　 　．此时D装置的开关处于　 　状态（选填“开”或“关”）．E与D装置制取气体具有相同的优点是　 　． ②观察A～E装置，　 　装置（选填编号）进行实验时，集气瓶中不能收集得到二氧化碳，原因是　 　． ③用C装置制取CO2，反应时装置内盐酸液面应位于　 　处（选填“1、2或3”）为宜，理由是　 　． ④测定其大理石中碳酸钙的质量分数．在15g大理石中分5次共加入50.0g稀盐酸（假设杂质不与盐酸反应，忽略盐酸的挥发），部分数据如表． 容器中盐酸的质量 10 20 40 50 气体质量m/g 1.1 2.2 m 4.4 根据实验数据回答下列问题： Ⅰ．当盐酸滴入40g时，对应的气体质量m是　 　g． Ⅱ．大理石中碳酸钙的质量分数是　 　．（根据化学方程式列式计算，结果精确到0.1%） 【分析】①熟记仪器的名称，装置的工作原理以及特点来分析； ②分析装置的特点及存在的问题； ③根据反应的原理以及装置的特点来分析； ④根据反应的化学方程式，由二氧化碳气体的质量求出反应反应的碳酸钙质量；进而求出大理石的纯度即可．． 【解答】解：①仪器a是锥形瓶；装置D是启普发生器；D装置所示液体药品与固体药品分离开了，是关闭了活塞；E与D装置制取气体时都可以随开随用，随关随停；故填：锥形瓶；启普发生器；关；随开随用，随关随停； ②装置A中锥形瓶内导气管太长，生成气体导致瓶内压强增大，液体被压出，所以收集不到二氧化碳；故填：A；锥形瓶内导气管太长，生成气体导致瓶内压强增大，液体被压出． ③Ⅰ．在化学反应进行的过程中，液体药品将固体药品全部浸没即可，1”处盐酸太多，反应时气体和液体一起从导气管中溢出，“3”处盐酸太少，固液不接触不能生成气体；故填：2；“1”处盐酸太多，反应时气体和液体一起从导气管中溢出，“3”处盐酸太少，固液不接触不能生成气体； ④每加入10g稀盐酸就会生成1.1g二氧化碳，由题干数据可知，加入到50g稀盐酸时生成二氧化碳4.4g，这说明碳酸钙已经完全反应，即在第四次加入10g稀盐酸时，反应已经结束，也就是在第四次加入10g盐酸时，大理石中的碳酸钙恰好完全反应，生成4.4g二氧化碳；故填：4.4； Ⅱ．设需要碳酸钙x，则 CaCO3+2HC=CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 4.4g x=10g 大理石中碳酸钙的质量分数是 故填：66.7%． 【点评】本题考查综合、全面，分析透彻每次加入稀盐酸生成气体的质量的变化，对反应进行的情况进行判断，这是解决本题的基础，该题可很好考查学生分析、解决问题的能力． 8、实验室制备气体并验证其性质是初中化学重要的活动． （一）氧气的制取及性质（如图1） ①请写出 I中发生反应的化学方程式　 　． ②用 II收集氧气是利用了氧气　 　的性质． ③制备完毕．用铁丝在氧气中燃烧，该实验的现象是　 　． （二）二氧化碳的制取及性质 ①选择药品．适合实验室制取二氧化碳且操作正确的是图2中的　 　（选填编号）． ②制取装置如图3所示 i 仪器a的名称是　 　． ii加入盐酸的量应在　 　（选填“x”“y”或“z”）处． iii请写出证明二氧化碳集满的方法　 　． ③将二氧化碳通入滴有紫色石蕊试液的水中，石蕊试液变红，说明溶液 呈　 　性． ④为使二氧化碳在水中的溶解度增大，可采用的一种方法是　 　． （三）比较装置 I和 IV，有关说法正确的是　 　（选填编号）． A．都能随时控制滴加液体的量 B．都能随时控制反应的发生和停止 C．都适用于常温下的反应 D．都只能制备密度比空气大的气体 E．都是反应过程中装置内气体压强大于外界大气压． 【分析】根据实验室制取气体的方法进行分析解答，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，根据装置的特点进行分析解答即可． 【解答】解：（一）①I是固液常温型反应，其中发生反应的化学方程式2H2O22H2O+O2↑．故填：2H2O22H2O+O2↑； ②用 II收集氧气是利用了氧气不易溶于水的性质，故填：不易溶于水． ③用铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，故填：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体． （二）①选择药品．实验室制取二氧化碳使用的是碳酸钙固体，加入的是锥形瓶中，且要注意锥形瓶倾斜，放在锥形瓶口，故操作正确的是图2中的 D，故填：D； ②i 仪器a的名称是长颈漏斗，故填：长颈漏斗． ii加入盐酸的量应在y处，以防气体从长颈漏斗逸出，故填：y． iii证明二氧化碳集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，观察到木条熄灭，故填：将燃着的木条放在集气瓶口，观察到木条熄灭． ③将二氧化碳通入滴有紫色石蕊试液的水中，石蕊试液变红，说明溶液呈酸性，故填：酸． ④气体的溶解度随压强的增大而增大，随温度的降低而正大，故为使二氧化碳在水中的溶解度增大，可采用的一种方法是增大压强，故填：增大压强． （三）比较装置 I和 IV可以发现，都适用于常温下的反应、都是反应过程中装置内气体压强大于外界大气压，固体：CE． 【点评】本题考查的是常见的气体的实验室的制取的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行 9、根据如图所示的实验装置图回答： �写出图1中标号仪器的名称：a　 　． �实验室用双氧水制取氧气应选用的装置是　 　（填序号），写出反应的化学方程式　 　．装置C中的注射器其作用与装置B中长颈漏斗不同之处是　 　．装置D可用于向上排气法收集氧气，气体应从　 　导气管口进入． �用E装置做硫在氧气中燃烧实验，用10mL量筒量取6mL水，读数时量筒内的液体凹液面最低处应于图2甲中　 　处（填“a”或“b”）刻度线保持水平．燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而掉不下来（如图2乙），其原因是　 　． 【分析】要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法； 通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气； 氧气不易溶于水，密度比空气大； 注射器能够控制液体药品的流量； 量筒的刻度由下往上依次增大； 二氧化硫能够溶于水，并且能和水反应生成亚硫酸． 【解答】解：a是铁架台，常用于固定、支持实验装置； 实验室用双氧水制取氧气不需要加热，应该用C装置作为发生装置； 氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集； 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑； 装置C中的注射器其作用与装置B中长颈漏斗不同之处是注射器可以控制液体滴加速率和滴加量； 装置D可用于向上排气法收集氧气，气体应从b导气管口进入； 用10mL量筒量取6mL水，读数时量筒内的液体凹液面最低处应于图2甲中a刻度线保持水平； 燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而掉不下来（如图2乙），其原因是：生成的二氧化硫溶于水，瓶内压强减少，导致玻璃片被“吸住”． 故填：铁架台；CD；2H2O22H2O+O2↑；注射器可以控制液体滴加速率和滴加量；b；a；生成的二氧化硫溶于水，瓶内压强减少，导致玻璃片被“吸住”． 【点评】本题主要考查仪器的用途、反应表达式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素． 10、如图装置气密性良好，K1和K2处于关闭状态．分别进行以下实验，请回答有关问题．（夹持仪器省略，分液漏斗加入液体后关闭活塞） ①若打开K1，在甲中放入适量二氧化锰，从分液漏斗中加入一定量5%过氧化氢溶液，写出该反应的化学反应方程式　 　．验证乙中氧气是否集满的方法是　 　．反应后从甲中分离出二氧化锰的操作是　 　． ②若打开K1，甲中放入适量氧化钙，乙中有水，从分液漏斗中加入一定量水．观察到乙中有气泡，写出产生该现象的原因　 　． ③若在a处添加多孔塑料板，通过打开或关闭K2，装置甲能否达到启普发生器“随开随用，随关随停”的效果，你的理由是　 　．（写出一条即可） ④若打开K2，甲中放入大理石，乙中盛放滴有酚酞的氢氧化钠溶液，从分液漏斗中加入过量的稀盐酸．写出实验过程中可能观察到的现象　 　． 【分析】①通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；氧气能使带火星的木条复燃来验满；过滤可以分离固液混合物； ②根据氧化钙与水反应放出热量； ③根据装置特点来分析； ④根据酸能与碱反应分析； 【解答】解：①利用该装置制取氧气不需要加热，应该是利用过氧化氢制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑． 验证乙中氧气是否集满的方法是将带火星的木条放在试管口，木条复燃，则已满；二氧化锰不溶于水故可以用过滤的方法分离； 故填：2H2O22H2O+O2↑；将带火星的木条放在试管口，木条复燃，则已满；过滤； ②氧化钙与水反应放出热量，故观察到乙中有气泡；答案：氧化钙与水反应放出热量； ③若在a处添加多孔塑料板，通过打开或关闭K2，装置甲不能达到启普发生器“随开随用，随关随停”的效果，因为甲中液体进入乙中，不能回流到甲，所以只能停止反应，无法继续； 答案：不能，甲中液体进入乙中，不能回流到甲，所以只能停止反应，无法继续．； ④大理石与稀盐酸反应生成二氧化碳，甲中产生气泡、液体流到乙中，溶液中可能由红色变为无色； 答案：溶液由红色变为无色． 【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 ( 第 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年上海市中考化学一模复习【习题集锦】气体的制备（9） 1、 实验室制取氧气是重要的实验活动。 （一）为探究用氯酸钾制取氧气时，加入的二氧化锰的质量是否越多催化效果越好，甲同学将两种物质按如表所示的质量均匀混合，分别加入编号为A～H的试管中，搭建如图1所示装置（气密性良好），进行实验。 试管编号 A B C D E F G H 氯酸钾质量（g） 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 二氧化锰质量（g） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.65 1.0 1.3 2.0 记录各自生成300mL氧气所需的时间，计算生成氧气的速度，如图2所示。 ①写出试管中反应的化学方程式 　 　。 ②如图收集氧气的方法利用了氧气具有 　 　的性质。 ③分析实验结果，你得出的结论是 　 　。 （二）用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。 ④用向上排空气法收集氧气，集满后集气瓶应 　 　（选填“正放”或“倒放”）于桌面。 ⑤氧化铁也可作过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为比较氧化铁和二氧化锰的催化效果，请将实验方案补充完整。 实验用品：3%过氧化氢溶液、氧化铁、二氧化锰、量筒、电子天平以及其他所需用品 实验装置：提供如图3所示装置（气密性良好）。 实验步骤及需要记录的数据：　 　。 2、 人类离不开氧气。 （1）“氧烛”可用于紧急供氧。上图“氧烛”结构示意图，产氧药块主要成分是氯酸钠，此外需镁粉参与反应放热，启动并维持反应进行，产生氧气。 ①镁属于_____（选填“金属”或“非金属”）。 ②氯酸钠和氯酸钾化学式中具有相同的原子团，写出氯酸钠的化学式_____。 ③反应中会产生极少量有毒的氯气，活性炭起到的作用是_____。 （2）目前空间站利用反应4H2＋CO2＝2H2O＋CH4，将呼出的二氧化碳进行转化。若一位航天员天呼出的25摩尔二氧化碳全部参加反应，可以生成多少克水？（根据化学方程式列式计算） （3）实验室用双氧水和粉末状二氧化锰混合制取氧气，写出该反应的化学方程式_________；该实验不适合在启普发生器中进行的原因是_______；写出检验一瓶氧气是否集满的方法_______。 （4）用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，xg氯酸钾分解过程中各物质的质量变化如下图所示，用数学表达式表示a、b、c、d之间的等量关系_____。 3、制取氧气是重要的实验活动。 用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气。 （1）某过氧化氢溶液中含过氧化氢 0.02mol，计算该溶液最多能产生氧气的质量。_______（根据化学方程式列式计算） （2）同学进行如下所示两个实验，进行实验乙的目的是_______。 用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气，并用排水法收集。 （3）写出用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式_______。 （4）从下图中，选取适合的仪器与试管相连接，搭建发生装置。请写出你选择的带橡皮塞的导管编号，并说明理由。_______ （5）用排水法收集氧气，是利用了氧气_______的性质。 4、碳酸钙是一种常见的物质，在自然界中分布很广。 （1）检验甲、乙和丙三种均含钙元素的物质中是否含有碳酸钙。取三种物质各xg，分别进行如下实验。 物质/现象 甲 乙 丙 Ⅰ中是否产生气体 否 是 是 Ⅱ中是否产生沉淀 否 是 否 结论：含有碳酸钙的物质是　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 将xg丙磨成粉末，重复上述实验，观察到的现象是　 　（选填编号）。 a.Ⅰ中产生气体的量更多 b.Ⅰ中产生气泡的速率更快 c.Ⅱ中产生沉淀 （2）用石灰石为原料制取二氧化碳。 Ⅰ.实验室制取二氧化碳的化学方程式是　 　。 Ⅱ.搭建具有启普发生器功能的简易装置，除了长颈漏斗、多孔隔板、橡胶塞、导管、乳胶管、弹簧夹之外，图1可做反应容器的是　 　（选填编号）。 有同学搭建了图2装置，要使该装置也具有启普发生器的功能，需将块状石灰石放置在 　 　（选填“A”或“B”）处。 Ⅲ.用向上排气法收集二氧化碳，是因为二氧化碳　 　。 5、实验室制取气体是初中重要化学实验之一。 ① A、B 装置的试管都需要固定，固定试管的仪器名称是___________。 ② 写出 A 装置试管中发生的化学方程式___________________________。取用氯酸钾药品的仪器名称是________。根据装置的导气管推测实验收集氧气时采用方法是__________________________________。如用 A 装置进行实验，发现正在收集氧气迅速减慢，可采用_____________________________________操作使反应继续进行。 Ⅰ.将酒精灯位置升高 Ⅱ. 酒精灯稍向右移动 Ⅲ. 试管向下移动 Ⅳ. 加少量二氧化锰 ③ 若 B 装置 K1 处于关闭状态，打开分液漏斗的活塞，分液漏斗内液体不会全部顺利流入试管中。主要原因是____________________________________________________。 Ⅰ.试管内压强略大于外面大气压 Ⅱ.分液漏斗中液体太多 Ⅲ. 装置漏气 Ⅳ. 分液漏斗内压强太小 ④ B、C 装置都可用于实验室制二氧化碳，理由是_____________________________。观察 C 装置，判断该装置正处于_________反应（选填“正在”或“停止”）。使用 C 装置制取气体的优点是__________________________________________________________。 ⑤ 把 2g 含 80%碳酸钙的大理石放入 14.6g 过量的盐酸中完全反应，理论上可生成__________mol 二氧化碳（根据化学方程式列式计算）。 6、气体的制取是初中化学常见的实验（装置气密性均良好）。 ①实验室制取二氧化碳。 I如图1所示，仪器m的名称是　 　。从长颈漏斗中加入的试剂名称是　 　。 Ⅱ将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察到石蕊变　 　色。 Ⅲ用　 　法收集一瓶二氧化碳。证明二氧化碳已经收集满的方法是　 　。 ②实验室制取氧气 I如图2所示，取用二氧化锰操作正确的是　 　（选填编号）。 Ⅱ用3%左右的双氧水可平稳地制取氧气。现有100g 15%的双氧水，为稀释成3%的双氧水，需加入　 　g水。 Ⅲ如需制取0.1摩尔的氧气，所需过氧化氢的质量至少为多少克？（根据化学方程式列式计算）　 　。 7、实验室制备二氧化碳的实验装置如图所示． ①写出仪器名称：a　 　，D的装置的名称是　 　．此时D装置的开关处于　 　状态（选填“开”或“关”）．E与D装置制取气体具有相同的优点是　 　． ②观察A～E装置，　 　装置（选填编号）进行实验时，集气瓶中不能收集得到二氧化碳，原因是　 　． ③用C装置制取CO2，反应时装置内盐酸液面应位于　 　处（选填“1、2或3”）为宜，理由是　 　． ④测定其大理石中碳酸钙的质量分数．在15g大理石中分5次共加入50.0g稀盐酸（假设杂质不与盐酸反应，忽略盐酸的挥发），部分数据如表． 容器中盐酸的质量 10 20 40 50 气体质量m/g 1.1 2.2 m 4.4 根据实验数据回答下列问题： Ⅰ．当盐酸滴入40g时，对应的气体质量m是　 　g． Ⅱ．大理石中碳酸钙的质量分数是　 　．（根据化学方程式列式计算，结果精确到0.1%） 8、实验室制备气体并验证其性质是初中化学重要的活动． （一）氧气的制取及性质（如图1） ①请写出 I中发生反应的化学方程式　 　． ②用 II收集氧气是利用了氧气　 　的性质． ③制备完毕．用铁丝在氧气中燃烧，该实验的现象是　 　． （二）二氧化碳的制取及性质 ①选择药品．适合实验室制取二氧化碳且操作正确的是图2中的　 　（选填编号）． ②制取装置如图3所示 i 仪器a的名称是　 　． ii加入盐酸的量应在　 　（选填“x”“y”或“z”）处． iii请写出证明二氧化碳集满的方法　 　． ③将二氧化碳通入滴有紫色石蕊试液的水中，石蕊试液变红，说明溶液 呈　 　性． ④为使二氧化碳在水中的溶解度增大，可采用的一种方法是　 　． （三）比较装置 I和 IV，有关说法正确的是　 　（选填编号）． A．都能随时控制滴加液体的量 B．都能随时控制反应的发生和停止 C．都适用于常温下的反应 D．都只能制备密度比空气大的气体 E．都是反应过程中装置内气体压强大于外界大气压． 9、根据如图所示的实验装置图回答： �写出图1中标号仪器的名称：a　 　． �实验室用双氧水制取氧气应选用的装置是　 　（填序号），写出反应的化学方程式　 　．装置C中的注射器其作用与装置B中长颈漏斗不同之处是　 　．装置D可用于向上排气法收集氧气，气体应从　 　导气管口进入． �用E装置做硫在氧气中燃烧实验，用10mL量筒量取6mL水，读数时量筒内的液体凹液面最低处应于图2甲中　 　处（填“a”或“b”）刻度线保持水平．燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而掉不下来（如图2乙），其原因是　 　． 10、如图装置气密性良好，K1和K2处于关闭状态．分别进行以下实验，请回答有关问题．（夹持仪器省略，分液漏斗加入液体后关闭活塞） ①若打开K1，在甲中放入适量二氧化锰，从分液漏斗中加入一定量5%过氧化氢溶液，写出该反应的化学反应方程式　 　．验证乙中氧气是否集满的方法是　 　．反应后从甲中分离出二氧化锰的操作是　 　． ②若打开K1，甲中放入适量氧化钙，乙中有水，从分液漏斗中加入一定量水．观察到乙中有气泡，写出产生该现象的原因　 　． ③若在a处添加多孔塑料板，通过打开或关闭K2，装置甲能否达到启普发生器“随开随用，随关随停”的效果，你的理由是　 　．（写出一条即可） ④若打开K2，甲中放入大理石，乙中盛放滴有酚酞的氢氧化钠溶液，从分液漏斗中加入过量的稀盐酸．写出实验过程中可能观察到的现象　 　． ( 第 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$