2025年中考化学气体制备综合专项练习
2025-03-09
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内容正文:
气体制备综合专项练习
1.“利用高锰酸钾制氧气及氧气的相关性质实验”涉及的实验操作中不正确的是
A.检查装置气密性 B.收集氧气
C.氧气的检验 D.熄灭酒精灯
2.用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸并制取纯净氢气,下列实验操作不正确的是
A.稀释
B.产生H2
C.干燥氢气
D.收集H2
3.实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2。下列装置能达到实验目的的是
A.制备 B.除杂
C.干燥 D.收集
4.实验室用大理石固体和稀盐酸制取二氧化碳的实验操作中,下列操作正确的是
A.检查气密性 B.添加大理石
C.量取稀盐酸 D.收集二氧化碳
阅读下列材料,完成下面小题。
是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。能和反应:。实验室以二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,其化学反应方程式为:。
5.实验室制取时,下列装置能达到实验目的是
A.制取 B.干燥
C.收集 D.吸收尾气
6.下列有关说法正确的是
A.制取过程中溶液的不断减小
B.实验室制取氯气的反应属于复分解反应
C.打开盛装浓盐酸的试剂瓶塞,瓶口有白烟产生
D.能闻到氯气的刺激性气味,是因为分子在不断运动
7.化学是一门以实验为基础的科学。请回答以下问题。
(1)写出仪器名称:①为 ;②为 。
(2)实验室用装置A制取,反应的化学方程式为 ;收集干燥的可选用装置 (在中选填字母序号)。
(3)实验室用装置B可制取 (填一例气体即可);装置F是在装置B基础上的改进,其优点是 。
(4)若气体M只能选用装置G收集,推测M具有的性质有 (填数字序号)。
①密度比空气大
②密度比空气小
③能与溶液反应
④有毒或对空气有污染
(5)为探究物质燃烧的条件,设计实验如图,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_____(填序号)。
A.燃烧需要氧气 B.热水有隔绝空气的作用 C.白磷的着火点不高于
8.如图是实验室制取气体的部分装置,根据实验装置(部分固定装置已省略)回答问题:
(1)图中标识①仪器的名称是: ;
(2)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),用该装置制取CO2的化学方程式为: ;
(3)H2、NH3、CO2三种气体中,能用F装置收集的是 。
(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。
③写出步骤①中发生反应的化学方程式 。
9.实验室现有高锰酸钾、盐酸、二氧化锰、氯酸钾、过氧化氢、硫酸、颗粒状的碳酸钙和如图所示实验装置及仪器,按要求完成下列各题。
(1)写出图中a仪器的名称 。
(2)若用A装置来制取氧气,则所用的药品是 ,若用C装置收集氧气,则验满的方法是 。
(3)写出实验室制取二氧化碳气体的化学方程式 。若除去生成气体中少量的氯化氢气体,应该用 (填字母)装置来除去杂质,且气体应该从 (填序号)端口通入。若除去生成气体中的水蒸气,可以将G中的澄清石灰水改为 (物质的名称)来干燥气体。
(4)集满CO2的集气瓶应 (填“正”或“倒”)放在桌面上。
(5)B装置虽然操作简便,但无法控制反应速率。请从图中选取 (填序号)取代B中的单孔塞,以达到控制反应速率的目的。
10.利用下图所示实验装置进行相关实验,请回答有关问题。
(1)写出标有序号的仪器名称:① 。
(2)在装置A的试管内放入高锰酸钾粉末以制取氧气,该反应化学方程式为 。若用装置B收集一瓶氧气,不考虑操作因素,获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是 。用装置C收集氧气,验满时将带火星的木条放在 (填“a”或“b”)处。
(3)装置D是用软塑料管自制的气体发生装置,药品加入完毕后,要使反应进行,接下来的操作是_________(填字母)。
A.挤压软塑料管下端,使固液接触
B.将装置D倒转过来
(4)E装置模拟氢氧焰实验。
①关闭止水夹K,通入氢气并点燃。将铁丝网放在火焰上灼烧,铁丝网只发红,不熔断。
②打开止水夹K,通入氧气。火焰更明亮,铁丝熔断,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
(5)F装置中将少量稀盐酸滴加到盛有碳酸钙的U形管中,可观察到脱脂棉剧烈燃烧。
①碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 。要确认碳酸钙与稀盐酸反应后的残留液中是否有盐酸剩余,下列物质中可以单独使用完成实验的是 (填字母)。
A.紫色石蕊试液 B.锌粒 C.碳酸钠溶液 D.硝酸银溶液
②根据燃烧条件分析脱脂棉燃烧的原因:A.脱脂棉是可燃物;B.Na2O2与CO2反应生成了O2;C.反应释放热量,使温度达到了脱脂棉的 。
11.掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。请根据图示装置回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称: 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,该反应的化学方程式是 ,发生装置可选择 (填字母),若用C装置收集氧气,收集满的现象是 。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式是 。若用B装置制取并准备收集一瓶干燥的气体,导管按气流方向连接顺序是a— (用字母表示,从b—e中选择)。
(4)图B是某同学组装的实验室制的发生装置,该装置的优点是 ,为了解装置具有该优点的原因,他在装置B中连接压强传感器如图G,打开活塞注入药品后关闭活塞,记录数据,得到测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图)。下列说法正确的是 (填序号)。
a.ab段石灰石与稀盐酸接触,发生反应
b.be段石灰石与稀盐酸脱离接触,反应停止
c.c点打开活塞,长颈漏斗内液面逐渐上升
12.根据实验装置,回答下列问题。
(1)仪器名称:① 。
(2)实验室用氧酸钾和二氧化锰制取并收集O2,发生装置可选用 (选填序号),反应的化学方程式为 ,二氧化锰的作用为 。
(3)实验室可以用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,可以用D装置收集,因为CO2密度比空气 (填“大”或“小”)。将干燥纯净的二氧化碳通入装置F,可观察到澄清的溶液变浑浊,原因是 (已知:20℃时,氢氧化钠在乙醇中的溶解度为17.3g,而碳酸钠在乙醇中几乎不溶解)。
(4)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,锌粒和稀硫酸反应属于 (填基本反应类型之一)。用E收集氢气,当 ,氢气已收集满。可选用C做发生装置,该装置相对于A的优点为 。
13.甲烷常温下是无色无味的气体,难溶于水,密度比空气小。甲烷即是能源又是重要的化工原料。请回答下列问题:
(1)甲烷实验室制取:通过无水醋酸钠和氢氧化钠以及氧化钙的混合共热来制取,图-1中选择的发生装置是 。(填写字母)
(2)催化还原法能实现CO2甲烷化:以为催化剂,在紫外光照射下,CO2和水反应生成甲烷和一种单质气体,此反应方程式为 。实验室选择图-1中的装置E收集CO2,验满的方法是 。
(3)甲烷催化重整:甲烷和CO2在催化剂作用下可得到合成气(CO和H2),反应过程中催化剂表面还同时存在反应1和反应2,反应原理如图-甲所示。
①反应2中的产物“”是 。
②其它条件不变,催化剂表面的含碳量随温度变化如图-乙所示,温度高于600℃时,催化剂表面含碳量减少的原因可能是 。
(4)甲烷的用途:天然气是常见的化石燃料,其主要成分是甲烷,甲烷燃烧的反应方程式为 ,与煤作燃料相比,用天然气的优点是 。(任写1个)
14.实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答有关问题。
(1)写出图中标有序号的仪器名称:① ;② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气时,选择A装置的原因是 ;反应的化学方程式为 。
(3)用大理石制取二氧化碳时,可选用发生装置B或C,与装置B相比,装置C优点是什么? 。
(4)已知浓硫酸可做干燥剂,若要收集一瓶干燥的氢气,各导管口的连接顺序为________(填序号)。
A.acdef B.adcef C.bdcfe D.bfecd
(5)实验室加热49g氯酸钾和1g二氧化锰的混合物制取氧气,请计算理论上获得氧气的质量。(写计算过程)
15.实验室用下列装置完成气体制备。
I.用双氧水和二氧化锰混合制取氧气
(1)二氧化锰在反应中的作用是 ,实验结束后回收二氧化锰的操作为: 、烘干。
(2)若用E装置干燥氧气,则E中盛放的试剂为 。
(3)若用F装置排空气收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
【拓展:家庭制氧】
便携式制氧杯(如图1所示)是将制氧剂先放入制氧杯内,再倒入洁净的水,通过吸氧管吸氧。固体制氧剂A剂和B剂的成分分别是:过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)、二氧化锰。制氧原理为:、
(4)便携式制氧杯是对上图(A-F)中装置组合 (填字母序号)进行的改进。加湿仓用无色透明材料制作,可便于观察 。
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体
(5)用装置B制CO2,相较于装置C,优点是 。
(6)实验室用澄清石灰水检验CO2时,小苏同学画出了检验时溶液中某种离子的数目变化情况,如图2所示,其中甲离子的符号为 。
(7)实验结束后废液pH约为3,不能直接倒入下水道,最好加入适量下列药品中的_____进行预处理。
A.稀硫酸 B.熟石灰 C.氯化钠 D.生石灰
16.在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
I、选择合适的药品制取氧气
(1)过碳酸钠制氧。某款家用制氧机利用两种化学药剂【过碳酸钠和二氧化锰】同时加入水中制取氧气,装置如图所示。
①制氧机工作时发生了两步反应,写出第二步反应的化学方程式。
第一步:;第二步: 。
②图中“加湿过滤仓”的原理与下图 (填字母)装置类似。
(2)渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,如图所示。
①空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率 (填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。
②该方法制取氧气的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
II、设计鱼类运输供氧箱
(3)任务1:选供氧剂
已知:过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2)都能与H2O反应生成O2和相应的碱,反应原理:;。前者反应速率缓慢,后者反应剧烈。
①CaO2与H2O反应速率比Na2O2缓慢的主要原因是 。
②小组讨论后,认为鱼类运输供氧一般不选择Na2O2,选择CaO2更好,理由是 、 。
(4)任务2:设计装置
①为保证不同鱼类在运输中的存活率,需要监测水中溶氧量和温度。源源同学在老师指导下,设计了如图的鱼类运输供氧箱,其中微孔输氧棒的作用是 。
②利用该装置持续供氧30分钟,记录数据,如图,可得出30分钟内,水中溶氧量随温度变化的规律为 。
不同温度下水中溶气量
温度/℃
溶气量/mg
10
670.8
16
588
22
519
28
465.6
17.下列图示是某校同学在实验室整理出来的常见仪器和装置,分析并回答问题。
(1)标有序号a仪器名称为 。
(2)小刘要组合一套高锰酸钾制取氧气的发生装置,可供选择的仪器和装置有 (填字母),若用装置K收集氧气,观察到 出现时,开始收集。
(3)小王用CDHI组合制取并收集一瓶干燥的氧气。装置H内盛放的液体应该是 ,写出该实验中制取氧气的化学方程式: 。
(4)小明用收集的氧气做硫燃烧的实验,如图2所示。
①硫在氧气中燃烧的现象为 。
②氢氧化钠溶液的作用是 。
(5)小李同学对实验室制取二氧化碳的原料产生了兴趣,想测定一下石灰石中碳酸钙的质量分数,他将50g石灰石加入到足量的稀盐酸中,测量产生的CO2气体的质量变化如图。求:
①50g石灰石与过量稀盐酸完全反应后生成气体CO2的质量 ;
②计算石灰石中CaCO3的质量分数 。
18.我国致力2060年实现“碳中和”,为助力“碳中和”,的产生、制备与资源化利用是重要研究课题。
的产生:动、植物的呼吸,化石燃料的燃烧排放大量。
(1)的制备:
①用A、B装置制取二氧化碳时,为方便添加稀盐酸且能控制反应速率,应选用的发生装置是 (选填装置字母序号),制取二氧化碳的化学方程式为 ;某同学用自制的C装置在实验室制取二氧化碳气体,改进装置的优点是 。
②若用E装置收集二氧化碳,气体从 端通入(填“m”或“n”)
(2)的性质:
装置D集气瓶中装满,打开止水夹,观察到蜡烛自下而上依次熄灭,可以得出二氧化碳具有 的化学性质;将二氧化碳通入F装置中,试管中的现象为 。
(3)的捕集:
的捕集和利用是我国能源领域的重要战略方向。如图H是的捕集与转化示意图,有关说法正确的是______。
A.可以循环使用 B.反应Ⅰ属于化合反应
C.反应II固体质量减少 D.铁的氧化物之间转化的条件相同
【解析】
1.B
【详解】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故正确;
B、氧气密度小于水,采用排水法收集氧气时,水应从下方导管排出,则氧气应从短管进入万能瓶,故错误;
C、检验氧气应使用带火星的木条,将木条伸入集气瓶,若木条复燃,说明集气瓶内的气体是氧气,故正确;
D、熄灭酒精灯时,应该使用灯帽盖灭酒精灯,故正确。
故选B。
2.B
【详解】A、稀释浓硫酸时应该将浓硫酸沿烧杯内壁倒入水中并用玻璃不断搅拌,选项正确;
B、用B装置制取氢气时,长颈漏斗应伸入液面以下,该装置没有将长颈漏斗伸入液面以下,造成氢气沿长颈漏斗逸出,选项错误;
C、浓硫酸具有吸水性可以用来干燥氢气,氢气从长管进入,经过浓硫酸干燥后沿短管排出,选项正确;
D、氢气密度比空气小,如图装置倒置,故用该装置收集氢气时从长管进入,将空气从短管排出,选项正确;
故选B。
3.D
【详解】A、石灰石和稀盐酸的反应为常温下的反应,不需要加热,该选项不正确;
B、二氧化碳、氯化氢均能和氢氧化钠反应,不能用氢氧化钠除去二氧化碳中的氯化氢,该选项不正确;
C、浓硫酸具有吸水性,可干燥二氧化碳,但应从长管通入,该选项不正确;
D、二氧化碳密度比空气大,用该装置收集时,气态应从长管通入,该选项正确。
故选D。
4.D
【详解】A、该装置通过长颈漏斗和外界相通,无论装置是否漏气,导管口均无气泡冒出,无法用图中方法检查装置的气密性,图中操作错误,不符合题意;
B、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器。图中操作错误,不符合题意;
C、常用量筒量取一定体积的液体,读数时,视线应与液体凹液面的最低处保持水平,图中操作错误,不符合题意;
D、二氧化碳的密度比空气大,用万用瓶收集二氧化碳,应“长进短出”,符合题意。
故选D。
5.D 6.D
【解析】5.A、实验室以二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,反应条件为加热,该装置无法加热,则不适合用于发生装置,故选项说法错误;
B、氯气和碱石灰中的NaOH会发生反应,不能用碱石灰干燥氯气,故选项说法错误;
C、氯气的密度比空气密度大,应从长端进入,故选项说法错误;
D、氯气有毒,可与NaOH溶液反应,图中装置可吸收尾气,故选项说法正确;
故选D。
6.A、随着反应的进行,盐酸逐渐减少,酸性减弱,pH不断增大,故选项说法错误;
B、实验室制取氯气的原理为:,复分解反应为两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,则该反应不属于复分解反应,故选项说法错误;
C、浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体能与空气中的水蒸气结合成盐酸小液滴,瓶口出现白雾,而不是白烟,选项说法错误;
D、由分子的性质可知,能闻到氯气的刺激性气味,是因为分子在不断运动,故选项说法正确;
故选D。
7.(1) 铁架台 锥形瓶 (2) C
(3) 或或H2 可以控制反应的发生与停止 (4)①③④ (5)ABC
【详解】(1)仪器①为铁架台;②为锥形瓶;
(2)实验室用装置A制取O2,A装置为固体加热型,且试管口没有堵棉花,即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:;
排空气法收集的气体较排水法干燥,氧气密度比空气略大,收集干燥的 O2 可选用装置C向上排空气法;
(3)装置B为固液常温型,适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,也适用于石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,还适用于锌粒和稀硫酸反应制取氢气;
装置F是在装置B基础上的改进,固体放在多孔隔板上,液体从分液漏斗中加入,关闭活塞开关,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开活塞开关,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,故该装置可以控制反应的发生与停止;
(4)若气体M只能选用装置G收集,说明该气体的密度大于空气,且该气体需要被碱液吸收(能与氢氧化钠溶液反应),说明该气体有毒或对空气有污染,故推测M具有的性质有①③④;
(5)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,通入氧气前白磷不能燃烧,通入氧气后白磷燃烧,说明可燃物燃烧需要氧气;装置中的热水可以使白磷隔绝氧气;通入氧气后,白磷能够在80℃的热水中燃烧,说明白磷的着火点不高于80℃,故选:ABC。
8.(1)锥形瓶 (2) BD
(3)二氧化碳/CO2 (4) 一氧化碳/CO 关闭活塞甲,打开活塞乙
【详解】(1)图中标识①仪器的名称是锥形瓶;
(2)实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应中反应物为固体、液体,反应条件为常温,因此可选择固液常温型发生装置,即装置B;装置B也可用于分解过氧化氢溶液制取氧气;由于二氧化碳能溶于水且密度比空气大,氧气密度比空气略大且不易溶于水,则可采用向上排空气法收集氧气、二氧化碳,因此收集装置选择装置D,故实验室既可以制取CO2,又可以制取O2的发生和收集装置组合为BD;
用该装置制取CO2的化学方程式为;
(3)若用F装置收集一瓶干燥的气体,则该气体不能与浓硫酸反应且其密度比空气大,H2、NH3、CO2三种气体中,氨气能与浓硫酸反应且密度比空气小,氢气不与浓硫酸反应且密度比空气小,二氧化碳不与浓硫酸反应且密度比空气大,因此H2、NH3、CO2三种气体中,能用F装置收集的是二氧化碳;
(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,由于一氧化碳不能与浓氢氧化钠溶液反应,而二氧化碳能与浓氢氧化钠溶液反应,因此可收集到一氧化碳气体;
②然后,关闭活塞甲,打开活塞乙,稀硫酸与生成碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,所以又可收集到二氧化碳气体;
③步骤①中发生的反应是二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
9.(1)锥形瓶 (2) 高锰酸钾 将带火星的木条平放在集气瓶口,木条复燃,证明氧气已满
(3) F ① 浓硫酸 (4)正 (5)Ⅲ
【详解】(1)有图示可知仪器a为锥形瓶;
(2)装置A为固体加热型,试管口有一团棉花,从上述药品中选择为高锰酸钾制取氧气;
利用氧气助燃的性质验证是否集满,将带火星的木条平放在集气瓶口,木条复燃,证明氧气已满;
(3)实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,化学方程式为:;
盐酸会挥发出少量的氯化氢气体,导致制取的气体不纯,可用饱和碳酸氢钠溶液吸收故选F装置;
未彻底除去氯化氢气体,使得气体与饱和碳酸氢钠溶液充分接触,应从①端进入;
浓硫酸具有吸水性,可以干燥二氧化碳,故可以用浓硫酸干燥;
(4)收集密度比空气大的气体,集气瓶应正放,二氧化碳的密度比空气大,故应正放;
(5)图Ⅰ、图Ⅱ都用到长颈漏斗,长颈漏斗的优点是便于添加液体药品,不能控制反应速率,图Ⅲ中注射器可以控制反应速率,故选Ⅲ。
10.(1)酒精灯 (2) 收集到氧气中含有水蒸气 a
(3)A (4)氧气浓度 (5) ABC 着火点
【详解】(1)①为酒精灯;
(2)用高锰酸钾粉末制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
使用排水法装置B收集一瓶氧气,不考虑操作因素,获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是收集到氧气中含有水蒸气;
用装置C收集氧气,氧气密度大于空气,氧气应该从b管通入,氧气具有助燃性,验满时将带火星的木条放在a处;
(3)装置D是用软塑料管自制的气体发生装置,药品加入完毕后,要使反应进行,应该挤压软塑料管下端,使固液接触反应进行,故选A;
(4)打开止水夹K,通入氧气,氧气浓度变大,火焰更明亮,铁丝熔断,说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关;
(5)①碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,化学方程式为;
A、稀盐酸能使紫色石蕊试液变红色,若观察到溶液变红色,则说明盐酸有剩余,故正确;
B、锌粒和盐酸生成氯化锌和氢气,若观察到有气泡冒出,则说明盐酸有剩余,故正确;
C、碳酸钠溶液和稀盐酸生成二氧化碳气体,若观察到有气泡冒出,则说明盐酸有剩余,故正确;
D、反应后溶液中存在氯化钙,氯化钙也能与硝酸银溶液生成白色沉淀,不能证明盐酸存在,故错误;
故选:ABC;
②燃烧的条件:可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触;根据燃烧条件分析脱脂棉燃烧的原因:脱脂棉是可燃物;Na2O2与CO2反应生成了O2;反应释放热量,使温度达到了脱脂棉的着火点。
11.(1)酒精灯 (2) A 气泡从瓶口向外逸出
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ d—e—c (4) 可以控制反应的发生和停止 ab
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称是酒精灯;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热来制取氧气,该反应的化学方程式是:,因反应为固体加热型反应,反应装置选择A;用C装置收集氧气,判断瓶内氧气已集满的现象是气泡从瓶口向外逸出时;
(3)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取的,大理石(或石灰石)的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;若用B装置制取并准备收集一瓶干燥的,应该先干燥,再收集,干燥时应该d进e出,可以用浓硫酸干燥,氢气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,所以连接的顺序为:a—d—e—c;
(4)B装置的原理是:关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止;打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,所以优点是:可以控制反应的发生和停止;
a、ab段试管中压强增大,是石灰石与稀盐酸接触,发生反应生成二氧化碳气体,故说法正确;
b、bc段压强不变,是因为石灰石与稀盐酸脱离接触,反应停止,故说法正确;
c、c点的对应操作是打开活塞,气体导出,压强减小,长颈漏斗内液面逐渐下降,故说法错误;故选:ab。
12.(1)酒精灯 (2) B 催化作用
(3) 大 二氧化碳会与氢氧化钠反应产生碳酸钠,碳酸钠在乙醇中几乎不溶解,故出现了浑浊
(4) 置换反应 集气瓶口周围有大气泡冒出时 便于控制反应的发生与停止
【详解】(1)由图示可知,该仪器是酒精灯;
(2)氯酸钾和二氧化锰制取氧气属于固体加热型的发生装置,故发生装置选择B;
化学方程式为:;
二氧化锰加快反应速率,其催化作用;
(3)碳酸钙和稀盐酸反应产生氯化钙和二氧化碳和水,化学方程式为:;
D装置为向上排空气法,可知二氧化碳的密度比空气大;
二氧化碳会与氢氧化钠反应产生碳酸钠,碳酸钠在乙醇中几乎不溶解,故出现了浑浊;
(4)锌与稀硫酸反应化学方程式为:,一种单质和一种化合物反应产生另一种单质和化合物,属于置换反应;
E为排水法,当看到集气瓶口周围有大气泡冒出时证明气体已经集满;
C装置试管中有一个多孔隔板,打开活塞固液接触反应发生,关闭活塞在压强的作用下固液分离,反应停止,故C的优点是便于控制反应的发生与停止。
13.(1)A (2) 将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,证明已满
(3) CO 温度升高,消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳
(4) 污染小
【详解】(1)甲烷实验室制取:通过无水醋酸钠和氢氧化钠以及氧化钙的混合共热来制取,反应物为固体,需要加热,选择A为发生装置;
(2)以 C3N4 为催化剂,在紫外光照射下,CO2和水反应生成甲烷和一种单质气体,依据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,单质气体为氧气,此反应方程式为;E装置为向上排空气法,验满的方法是将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,证明已满;
(3)①依据图甲, 表示碳原子,表示氧原子,则表示CO;
②温度高于600℃时,催化剂表面含碳量减少的原因可能是温度升高,消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳;
(4)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,反应方程式为;与煤作燃料相比,用天然气的优点是污染小。
14.(1) 试管 长颈漏斗 (2) 反应物为固体,反应条件为加热
(3)能使反应随时进行或停止 (4)B
(5)设理论上获得氧气的质量
答:理论上获得氧气的质量为19.2g。
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称为试管,仪器②的名称为长颈漏斗;
(2)用高锰酸钾制取氧气时,选择A装置,是因为该反应中反应物为固体,反应条件为加热;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:;
(3)装置C固体放在隔板上,通过漏斗添加液体,固液接触反应发生,关闭活塞,气体无法排出压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离反应停止,打开活塞,气体排出,压强减小,液体重新流入试管,反应重新发生,故能控制反应的发生和停止;
(4)锌粒与盐酸(HCl)反应生成氯化锌和氢气,可用于实验室制取氢气,反应不需要加热,发生装置选B或C,浓硫酸干燥氢气长进短出,氢气密度比空气小,收集短进长出,且先干燥再收集,故连接顺序为adcef或bdcef,故选:B;
(5)解析见答案。
15.(1) 催化作用 过滤、洗涤 (2)浓硫酸 (3)a (4) CE 氧气产生速率
(5)可以随时控制反应的发生和停止 (6)OH- (7)B
【详解】(1)二氧化锰在反应中作为催化剂,作用是加速过氧化氢分解。
过氧化氢分解生成水、氧气,二氧化锰不溶于水,实验结束后回收二氧化锰的操作为:过滤、洗涤、烘干。
(2)浓硫酸有吸水性,不与氧气反应,可用浓硫酸干燥氧气,若用E装置干燥氧气,则E中盛放的试剂为浓硫酸。
(3)氧气密度大于空气,可采用向上排空气法收集,若用F装置排空气收集氧气,则气体应从长导管(即a端)通入。
(4)根据题目信息,该便携式制氧杯将制氧剂先放入制氧杯内,再倒入洁净的水,通过吸氧管吸氧,是固液常温型发生装置,且无法随时控制反应的发生和停止,与C装置作用相似。产生的氧气经过加湿仓湿润,则加湿仓与E装置作用相似,故填:CE。
氧气密度大于水、不易溶于水,氧气经过加湿仓,现象是大量气泡向上运动,而加湿仓用无色透明材料制作,可便于观察氧气产生速率。
(5)实验室通常使用大理石与稀盐酸制取CO2,用装置B制CO2,相较于装置C,优点是可以随时控制反应的发生和停止,具体原理是:反应过程中,关闭活塞,则试管内气压上升,导致液面下降,直到稀盐酸与塑料板上的大理石脱离接触,此时反应停止。重新打开活塞,则气体可以沿着导管流向收集装置,试管内气压下降,液面回升,液面高于塑料板时大理石与稀盐酸重新接触,反应发生。而装置C没有这一作用,故填:随时控制反应的发生和停止。
(6)澄清石灰水的溶质是氢氧化钙[Ca(OH)2],氢氧化钙由Ca2+、OH-构成,其数目比为1∶2。氢氧化钙与CO2反应生成碳酸钠、水,化学方程式为,随着反应的进行,Ca(OH)2不断减少,结合图2,说明甲离子是OH-。
(7)实验结束后废液pH约为3,说明废液呈酸性,需要加入碱性物质调节废液pH为7,稀硫酸、熟石灰、氯化钠、生石灰这四种物质中,稀硫酸呈酸性、氯化钠呈中性,不是碱性物质;熟石灰是氢氧化钙,呈碱性,可用于调节废液pH;生石灰与水反应生成氢氧化钙,但该过程放出大量的热,可能导致废液沸腾溅出,不可用于调节废液pH,故选:B。
16.(1) B (2) 小于 物理
(3) 氢氧化钙微溶于水,会包裹在过氧化钙表面,从而使反应速率减慢(合理即可) 氢氧化钠具有较强的腐蚀性 过氧化钙和水反应缓慢,利于持续产生氧气
(4) 据温度的变化,精确提供鱼类生存所需的氧气(合理即可) 相同条件下,温度升高,水中的溶解量减少
【详解】(1)①过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
②由图可知,氧气从长导管进入,经过润湿后从短导管排出,故图中“加湿过滤仓”的原理与下列B装置类似;
(2)①由图可知,空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率,从而得到富氧空气;
②渗透膜法制氧用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,没有新物质产生,所以属于物理变化;
(3)①CaO2与H2O反应会生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶,会包裹在CaO2表面,从而使反应速率缓慢;
②氢氧化钠和氢氧化钙均具有腐蚀性,但是氢氧化钠腐蚀性较强,且过氧化钙和水反应缓慢,利于持续产生氧气,故鱼类运输供氧一般不选择Na2O2,选择CaO2更好;
(4)①结合图可知,微孔输氧棒可根据温度的变化,精确提供鱼类生存所需的氧气;
②由表格数据可知,相同条件下,温度越高,水中溶氧量越少。
17.(1)长颈漏斗 (2) ABEG 气泡连续均匀冒出 (3) 浓硫酸
(4) 剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体; 吸收产生的二氧化硫,防止污染空气;
(5) 17.6 解:设50g石灰石中碳酸钙的质量为x。
石灰石中碳酸钙的质量分数为
答:石灰石中碳酸钙的质量分数为80%。
【详解】(1)a是长颈漏斗,故填长颈漏斗;
(2)高锰酸钾加热制取氧气,是固体加热型,可选择ABEG组装发生装置;若用装置K收集氧气,刚开始排出的是装置中的空气,观察到导管口气泡连续均匀冒出时,将导管伸入集气瓶中开始收集;故填ABEG;气泡连续均匀冒出;
(3)用CDHI组合制取并收集一瓶干燥的氧气。用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,用浓硫酸干燥氧气。故填浓硫酸;;
(4)硫在氧气中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,氢氧化钠溶液用来吸收产生的二氧化硫,防止污染空气。故填;剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体;吸收产生的二氧化硫,防止污染空气;
(5)由图示可知,反应结束时生成二氧化碳的质量为17.6g,故填17.6;
见答案。
18.(1) B CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 可以控制反应的发生与停止 m
(2) 不能燃烧,也不支持燃烧 紫色石蕊溶液变红 (3)AC
【详解】(1)①B装置中含有分液漏斗,可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率,来控制反应速率;实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,即石灰石或大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;C装置无纺布包内装的药品是大理石或石灰石,该装置可以通过“捏”将液体挤压到与固体接触,反应发生,可以通过“放”让液体与固体分开,反应停止,则改进装置的优点是可以控制反应的发生与停止,故填:B;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;可以控制反应的发生与停止;
②二氧化碳的密度比空气大,气体先在集气瓶底部聚集,若用E装置收集二氧化碳,气体从m端通入,故填:m;
(2)蜡烛熄灭,可以得出二氧化碳具有不能燃烧,也不支持燃烧的化学性质;二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,则将二氧化碳通入F装置中,试管中的现象为紫色石蕊溶液变红,故填:不能燃烧,也不支持燃烧;紫色石蕊溶液变红;
(3)A、就整个反应过程而言,最终反应为二氧化碳反应生成碳和氧气,所以FeO质量和化学性质不变,可循环使用,故选项说法正确;
B、反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在一定条件下生成碳和四氧化三铁,生成物是两种物质,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,故选项说法不正确;
C、反应Ⅱ是四氧化三铁在一定条件下生成氧气和氧化亚铁,氧气逸出,根据质量守恒定律可知,固体质量减少,故选项说法正确;
D、反应Ⅰ是氧化亚铁和二氧化碳在427℃下生成碳和四氧化三铁,反应Ⅱ是四氧化三铁在太阳能催化作用下生成氧气和氧化亚铁,所以铁的氧化物之间转化的条件不相同,故选项说法不正确;
故选AC。
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