热点题型01 气体的制备与性质-2025年中考化学【热点·重点·难点】专练(上海专用)
2025-04-11
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2份
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49页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 气体制取和净化 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.92 MB |
| 发布时间 | 2025-04-11 |
| 更新时间 | 2025-04-11 |
| 作者 | 飞跃化学 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51560501.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
热点题型01 气体的制备与性质
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.热点考点诠释:知热点、掌技巧、攻薄弱
考点考点01 反应原理或药品的选择
考点考点02 发生装置和收集装置的选择
考点考点03 发生装置的特点和评价
考点考点04 实验操作
考点考点05 气体的净化与干燥
3.限时检测训练:热点通关、争分培优
三年考情分析
2025考向预测
2022 简答题形式考察
2023 填空题形式考察
2024 选择题形式考察
本专题的内容是中考常考的考点。考查题型一般以选择题、填空题、简答题为主,也常与其他知识点结合在简答题考察。重点考查的内容:气体的制备原理、药品的选择、仪器和装置的选择、实验操作的正误、气体的检验和验满、提纯、计算等。
考点01 反应原理或药品的选择
1.实验室制取氧气,药品必须含有氧元素;
2.制取二氧化碳使用大理石和稀盐酸
①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,阻碍反应的继续进行。
②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因:浓盐酸易挥发,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
③不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末的原因:它们与稀盐酸反应速率太快,不容易控制和收集,且成本较高。
考点02 气体发生装置和收集装置的选择
1.发生装置选择依据:反应物的状态(固体或者液体)和反应条件(是否需要加热)。
装置类型
固体加热型
固液常温型
装置图
反应
实例
加热高锰酸钾制取氧气(试管口塞一团棉花);氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气
过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气;
石灰石(或大理石)与稀盐酸制取二氧化碳;锌与稀硫酸制取氢气
2.收集装置的选择
气体性质
收集方法
收集装置
举例
优点
密度比空气大,且不与空气成分反应
向上排空气法
F
O2、CO2
可收集较干燥的气体
密度比空气小,且不与空气成分反应
向下排空气法
G
H2、CH4
可收集较纯净的气体
不易溶于水,且不与水反应
排水法
H
O2、H2、CH4
【易混易错】
a.用F(或G)装置收集气体时,为使收集到的气体更为纯净,应将导管伸入集气瓶底部。
b.用H装置收集气体时,最佳收集时间为气泡连续、均匀地冒出时。
c.用H装置收集满氧气接下来应进行的操作是:先在水面下用玻璃片盖住集气瓶瓶口,把集气瓶移出水面,正(填“正”或“倒”)放在桌面上。
考点03 发生装置的特点和评价
装置图
装置特点
装置简单,可制取较少量气体
可随时添加液体,制取较多量气体
可连续制取并能控制反应速率
可连续制取并能控制液体滴加速度和量
可控制反应的发生和停止
考点04 实验操作中的注意事项
1.加热固体制取气体时试管口稍向下倾斜的目的是防止冷凝水或生成的水倒流使热的试管炸裂。
2.用高锰酸钾制取氧气时,试管口放一小团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末进入导管,造成堵塞。
3.使用长颈漏斗的末端应伸入液面以下,目的是形成液封,防止反应生成的气体通过长颈漏斗逸出。
4.试管中的导管刚露出橡胶塞即可,目的是方便气体导出。
考点05 气体的净化与干燥
1.除杂和干燥的先后顺序:①若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后;②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。
2.有多种气体需要检验时,应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中是否含有二氧化碳和水蒸气时,应先检验水(用无水硫酸铜检验),后检验二氧化碳(用澄清石灰水检验)。
3.常见吸收剂及能吸收的气体(吸收剂和干燥剂只能吸收气体中的杂质和水分,不能与被净化的气体反应)
试剂及作用
浓硫酸:吸收水蒸气;
氢氧化钠溶液:吸收二氧化碳、氯化氢等;
饱和碳酸氢钠溶液:吸收二氧化碳中的氯化氢;
澄清石灰水:检验二氧化碳
碱石灰(氧化钙和氢氧化钠固体混合物)、固体氢氧化钠:吸收水分、二氧化碳;
无水氯化钙:吸收水分;
无水硫酸铜粉末:检验
考向01 气体制备药品的选择
1.(2025·上海·一模)(5)实验室制取CO2,不能选用大理石粉末的理由是 ,不能选用稀硫酸的理由是 ,能用于制备CO2且符合启普发生器工作原理的发生装置是 (从a、b、c、d中选择)。
考向02 发生装置、收集装置的选择
2.(24-25九年级上·上海静安·期末)实验室常用的制取气体的发生装置如图一:
(1)写出a、b仪器的名称 、 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母),反应的化学方程式是 ,二氧化锰的作用是 。装置A和装置C都可制备氧气,其中能得到平稳气流的是 (填字母)。
(3)用收集好的氧气进行硫粉在氧气中燃烧的实验,按图二所示,集气瓶底部放有少量水的目的是 。
(4)以块状大理石和稀盐酸为原料制备二氧化碳气体,可以选用的发生装置是 (填字母),收集二氧化碳的方法是 。
(5)含0.1mol碳酸钙的大理石和足量稀盐酸充分反应后产生多少克二氧化碳?(根据化学方程式列式计算)
考向03 气体的检验与验满
3.(24-25九年级上·上海金山·期末)气体的制取是初中化学的重要内容,如图是实验室制取气体的常见装置。
(1)实验室用氯酸钾加热制取氧气,应选择的发生装置是 (填序号),反应化学方程式是 ,若用C装置收集氧气,检验氧气是否收集满的方法是 。
(2)实验室中自制了一个如图所示简易制氧机。
若要控制产生氧气的速率,可进行的操作是 ,若要观察产生氧气的速率,可观察 处现象(选填“a”或“b”或“c”)。该反应中二氧化锰的作用是 ,使用一段时间后, (填试剂名称)需要定期补充。
(3)比较块状和粉末状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率,取等体积等浓度的稀盐酸分别与3g块状碳酸钙、3g粉末状碳酸钙在相同的密闭容器中反应,利用数字化传感器测得瓶内气压的变化如图所示。
写出该反应化学方程式 。表示块状碳酸钙与稀盐酸反应的曲线是 (选填①或②)。实验结束时,两容器中气压相同的原因是 。
4.(24-25九年级下·上海·开学考试)下列实验装置为制取气体的常见装置。(部分夹持仪器省略)
(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气,选用的发生装置是 (选填编号),实验中反应消耗0.02mol氯酸钾,理论上可生成氧气 g;
(2)实验中若要测生成的氧气体积,应选择的收集方法是 ;
(3)实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式为 ,选择的装置组合是 (选填编号);
(4)实验室可用图一发生装置制二氧化碳,其优点是 ,若实验中液体太多,关闭弹簧夹时,会导致的后果是 ;将二氧化碳发生装置连接压强传感器及电脑如图二所示进行实验可测得实验过程中试管内气体压强变化情况,其结果局部放大后见图三所示,解释数据段对应的试管内压强变大的原因 。
考向04 控制反应发生和停止
5.(2024·上海·中考真题)实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示,下列说法正确的是
A.打开旋塞之后,试管中稀盐酸体积减小
B.打开旋塞之后,有气体从长颈漏斗中逸出
C.闭合旋塞后,试管内气压减小
D.闭合旋塞后,漏斗内液面上升
6.(24-25九年级上·上海黄浦·期末)用如图装置(气密性良好)制取二氧化碳,有关说法正确的是
A.用镊子夹取石灰石,从z处送入装置
B.加入盐酸时,应控制液面高度不超过x处
C.关闭k,使液体从y处溢出,从而控制反应的发生和停止
D.关闭k,反应无法暂停的可能原因是加入的盐酸浓度过高
考向05 实验操作
7.(2025·上海奉贤·一模)实验室制取二氧化碳的部分操作如下图所示,正确的是
A.检查气密性 B.取用大理石
C.收集气体 D.验满
攻略06 气体的净化与干燥
8.(24-25九年级上·上海宝山·期末)中国科学院上海硅酸盐研究所研制出“纳米药物分子运输车”,该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果。其结构如图所示,四氧化三铁起到“磁性导航仪”的作用。Fe3O4最为快捷的制取方法是铁粉在氧气中燃烧,图1 (A~D) 为实验室模拟四氧化三铁的制取流程。(已知浓硫酸具有吸水性)
(1)装置A为实验室制取二氧化碳气体装置,A中反应的化学方程式为 。
(2)图2中①②③装置皆可用于制取二氧化碳,因实验要求二氧化碳气流稳定、流速可控,装置 A 应选择 。(选填装置编号)
(3)装置B 中过氧化钠(化学式为Na2O2)和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,该反应的化学方程式为 。
(4)装置 D 中生成Fe3O4反应的基本类型是 ,若参加反应的铁粉为3.36 g,则生成的Fe3O4的物质的量是 mol 。
(5)装置A、B 也可用下图制氧装置代替,该装置中的铂丝等同二氧化锰,其作用是 ;实验中,若观察到 ,说明装置内压强过大,此时可以采取的安全措施是 。
(6)装置C 中的浓硫酸用于吸收氧气中可能存在的水分,其目的是 。
考向07 多功能瓶的使用
9.(24-25九年级上·上海崇明·期末)实验室可用下图装置制取和收集二氧化碳。有关说法错误的是
A.反应原理为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑
B.可用碳酸钙粉末代替大理石制取二氧化碳
C.收集二氧化碳,气体应从m 端进入
D.夹紧弹簧夹,液体将被压回长颈漏斗中
攻略08 催化剂和催化作用
10.(24-25九年级上·上海松江·期末)为比较不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。用下图装置进行对比实验(气密性均好),锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液,气球中分别放大小相同的猪肝块和土豆块。实验时,将气球内的猪肝块和土豆块同时倒入锥形瓶内,实验结果发现猪肝催化效果好。下列实验现象正确的是
A.猪肝消失比土豆快
B.甲锥形瓶上的气球膨胀快
C.实验结束时,甲锥形瓶上的气球膨胀更大
D.实验结束时,乙锥形瓶内液体更多
11.(24-25九年级上·上海静安·期末)某小组用如图所示装置探究影响H2O2分解反应速率的因素(部分装置略去)。
【实验方案】
I.相同温度下,按如表进行实验,得到的数据如图1所示:
实验编号
H2O2溶液浓度/%
H2O2溶液体积/mL
催化剂
①
4%
15
无催化剂
②
4%
15
0.2gMnO2粉末
③
4%
15
xgFeCl3粉末
(1)③中,x= 。
(2)②中发生反应的化学方程式为 。
(3)依据图1可以获得的结论是 。
II.某温度下,量取15mLH2O2溶液,加入0.2gMnO2粉末进行实验。仅改变H2O2溶液的浓度,得到的实验数据如图2。另量取15mL4%的H2O2溶液,加入0.2gMnO2粉末进行实验。仅改变反应温度,得到的实验数据如图3。
(4)依据图2分析,能证明H2O2溶液的浓度对H2O2分解反应速率有影响的证据是 。
(5)依据图3数据能否能证明温度对H2O2分解反应速率有影响,说明理由? 。
考向09 气体的性质
12.(2024·上海·中考真题)某气体能用碱石灰(和)干燥,该气体具备的性质有
A.密度大于空气 B.可溶于水
C.不与、反应 D.不可燃
13.(24-25九年级上·上海静安·期末)研究二氧化碳的性质。
第一组实验:实验前如图打开K1,关闭K2,将稀盐酸注入。
(1)A中的实验现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)关闭K1,打开K2,一段时间后,C中蜡烛由下至上依次熄灭,体现出CO2的性质有 。与该性质有关的二氧化碳的用途是 。
第二组实验:用如图实验研究CO2遇水的变化。
(3)向实验1中盛有CO2的软塑料瓶中倒入三分之一体积的水,迅速旋紧瓶盖后振荡。观察到的现象是 。如把这个现象作为二氧化碳与水发生了反应的证据,你认为是否严密?请说明理由 。
(4)实验3中加热试管后观察到产生气泡,溶液颜色变成 ,用化学方程式解释产生该现象的原因 。
1.(2024·江苏南通·中考真题)“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是
A.装入MnO2 B.制备O2
C.干燥O2 D.收集O2
2.(2024·江苏常州·中考真题)下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是
A.取用药品 B.加热药品
C.收集氧气 D.氧气验满
3.(2024·江苏常州·中考真题)用如图装置进行实验,反复拉、推注射器,观察到试管内出现白色浑浊现象(下表列出了相关物质在乙醇中的溶解度)。下列说法正确的是
温度
溶剂
溶质
溶解度
20℃
乙醇
HCl
41.6g
NaOH
17.3g
NaCl
0.065g
A.拉动注射器,试管内产生气泡
B.推动注射器,广口瓶内冒气泡
C.实验过程中两个干燥管内吸收的物质相同
D.试管内反应为
4.(2024·陕西·中考真题)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A.检查气密性 B.装药品
C.收集气体 D.气体验满
5.(2024·四川泸州·中考真题)实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是
A.反应原理为:
B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D.用向上排空气法代替图中的收集方法
6.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳气体时,为了随时控制反应的发生或停止,发生装置应选用 (填字母)。
(3)如用D装置除去CO2中的水蒸气,D中盛放的试剂为 (填名称);如用D装置收集H2,则气体应从导管 端通入(填“b”或“c”)。
(4)NH3极易溶于水, 用E装置收集NH3(填“能”或“不能”)。
7.(2024·黑龙江绥化·中考真题)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 (填字母)。
(3)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。
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,其中含有的杂质是 (填物质名称),想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺序是A→ → →C。
(5)用A、D装置制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况下,想要多收集一些氧气,接下来应如何操作 。
8.(2024·山东泰安·中考真题)根据下图回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 。利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有:①检查装置的气密性质;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是 (填序号)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气,当观察到 的现象时,再开始收集。
(3)氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气,此时应选用的发生装置是 (填标号);若用F装置收集氨气,则气体要从 (填“m”或“n”)端通入。
(4)实验室利用装置A制取气体的化学反应方程式为 ,用C装置而不用E装置收集气体的原因是 。
9.(2024·吉林·中考真题)结合下列实验装置示意图,请回答问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)实验室制取并检验时,气体应从C装置的 (填字母)端管口通入。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,用此原理制取的氧气中含有水蒸气,若要制备并收集干燥的氧气,需要的实验装置组合是 (填字母)。
10.(2024·新疆·中考真题)如图所示A-E为实验室常见的气体发生和收集装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,反应的基本类型是 。采用排水法收集氧气,停止加热时,应该 ,以防止水槽中的水倒吸,使试管炸裂。
(3)实验室制取二氧化碳的发生和收集装置组合为 (填字母)。为验证二氧化碳的性质,将产生的气体由导管口 (填“a”或“b”)通入到装置F中,观察到试管中的紫色石蕊试液变为红色,是因为二氧化碳与水反应生成了 。
11.(2024·山东烟台·中考真题)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同),实验室加热高锰酸钾固体制取,应选用的发生装置是 。
(3)实验室制取和,均不能选用的收集装置是 。
(4)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明 。
12.(2024·四川广安·中考真题)化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中,从实验员处领取了如下实验仪器:
(1)仪器B (填“能”或“不能”)直接加热。
(2)若用大理石与稀盐酸来制取CO2,为组装气体发生装置,应选择的仪器是 、E、C(填字母);若用如图所示装置收集CO2,应从 端进气(填“a”或“b”)。
(3)若用KClO3和MnO2制取O2,除用上述部分仪器外,还必需补充的仪器是 (填仪器名称)。该反应的化学方程式为 。
13.(2024·四川遂宁·中考真题)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)装置B中仪器a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取并收集40mL干燥的氧气,应选择的装置是 (填装置的字母序号);其反应的化学方程式为 。
(3)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体,应选择的发生装置是 (填装置的字母序号)。
14.(2024·四川成都·中考真题)利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
(1)塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
(2)用稀盐酸与大理石制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。
(3)检查装置A的气密性,方法是 。
(4)用装置B检验二氧化碳,应盛放的药品是 。
(5)用装置C收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质有 。
(6)反应结束后,装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验,补全下表。
步骤
现象
结论
液体中含有盐酸
15.(24-25九年级上·上海静安·期末)实验室常用的制取气体的发生装置如图一:
(1)写出a、b仪器的名称 、 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母),反应的化学方程式是 ,二氧化锰的作用是 。装置A和装置C都可制备氧气,其中能得到平稳气流的是 (填字母)。
(3)用收集好的氧气进行硫粉在氧气中燃烧的实验,按图二所示,集气瓶底部放有少量水的目的是 。
(4)以块状大理石和稀盐酸为原料制备二氧化碳气体,可以选用的发生装置是 (填字母),收集二氧化碳的方法是 。
(5)含0.1mol碳酸钙的大理石和足量稀盐酸充分反应后产生多少克二氧化碳?(根据化学方程式列式计算)
16.(2025·广东深圳·一模)某学习小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践。
基础实验:实验室利用装置A和B制取O2和CO2,请回答下列问题:
(1)仪器m名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制取一瓶纯净的氧气,应选择的收集装置为 ,该反应的化学方程式为: 。
(3)小乐同学利用生活中的物品设计图C装置,该装置与B相比其优点是 。
(4)利用G装置收集CO2,验满的方法为 。
跨学科实践:基于特定需求设计和制作简易供氧器。
(5)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上图所示。若给鱼池增氧,试剂的最佳选择为 ,理由是 。
17.(24-25九年级上·山东枣庄·期末)兴趣小组用石灰石和稀盐酸制取并探究性质。
(1)制取。
①仪器a的名称为 。
②制取时,为随时控制反应的发生或停止,发生装置应选用 (填字母)。
③如用D装置收集,则气体应从导管 端通入(填“b”或“c”);如用D装置除去中的水蒸气,D中盛放的试剂为 (填名称)。
(2)探究与反应
步骤1:组装如图2装置两套,检验装置的气密性,观察压强传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像如图3,装置气密性良好。
步骤2:两烧瓶内收集满气体,注射器内各装有等体积的水和溶液,连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2,同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞1,一段时间后,同时振荡烧瓶。烧瓶内气压变化形成的图像如图4所示。
①步骤1中进行气密性检查的操作是:打开活塞1和活塞2, (填“推”或“拉”)注射器活塞一段距离后停止。
②图4中,表示注入溶液的曲线是 (填“a”或“b”);发生反应的化学方程式为 。
③图4中,时间段压强迅速降低的原因是 。
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热点题型01 气体的制备与性质
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.热点考点诠释:知热点、掌技巧、攻薄弱
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考点考点02 发生装置和收集装置的选择
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2023 填空题形式考察
2024 选择题形式考察
本专题的内容是中考常考的考点。考查题型一般以选择题、填空题、简答题为主,也常与其他知识点结合在简答题考察。重点考查的内容:气体的制备原理、药品的选择、仪器和装置的选择、实验操作的正误、气体的检验和验满、提纯、计算等。
考点01 反应原理或药品的选择
1.实验室制取氧气,药品必须含有氧元素;
2.制取二氧化碳使用大理石和稀盐酸
①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,阻碍反应的继续进行。
②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因:浓盐酸易挥发,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
③不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末的原因:它们与稀盐酸反应速率太快,不容易控制和收集,且成本较高。
考点02 气体发生装置和收集装置的选择
1.发生装置选择依据:反应物的状态(固体或者液体)和反应条件(是否需要加热)。
装置类型
固体加热型
固液常温型
装置图
反应
实例
加热高锰酸钾制取氧气(试管口塞一团棉花);氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气
过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气;
石灰石(或大理石)与稀盐酸制取二氧化碳;锌与稀硫酸制取氢气
2.收集装置的选择
气体性质
收集方法
收集装置
举例
优点
密度比空气大,且不与空气成分反应
向上排空气法
F
O2、CO2
可收集较干燥的气体
密度比空气小,且不与空气成分反应
向下排空气法
G
H2、CH4
可收集较纯净的气体
不易溶于水,且不与水反应
排水法
H
O2、H2、CH4
【易混易错】
a.用F(或G)装置收集气体时,为使收集到的气体更为纯净,应将导管伸入集气瓶底部。
b.用H装置收集气体时,最佳收集时间为气泡连续、均匀地冒出时。
c.用H装置收集满氧气接下来应进行的操作是:先在水面下用玻璃片盖住集气瓶瓶口,把集气瓶移出水面,正(填“正”或“倒”)放在桌面上。
考点03 发生装置的特点和评价
装置图
装置特点
装置简单,可制取较少量气体
可随时添加液体,制取较多量气体
可连续制取并能控制反应速率
可连续制取并能控制液体滴加速度和量
可控制反应的发生和停止
考点04 实验操作中的注意事项
1.加热固体制取气体时试管口稍向下倾斜的目的是防止冷凝水或生成的水倒流使热的试管炸裂。
2.用高锰酸钾制取氧气时,试管口放一小团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末进入导管,造成堵塞。
3.使用长颈漏斗的末端应伸入液面以下,目的是形成液封,防止反应生成的气体通过长颈漏斗逸出。
4.试管中的导管刚露出橡胶塞即可,目的是方便气体导出。
考点05 气体的净化与干燥
1.除杂和干燥的先后顺序:①若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后;②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。
2.有多种气体需要检验时,应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中是否含有二氧化碳和水蒸气时,应先检验水(用无水硫酸铜检验),后检验二氧化碳(用澄清石灰水检验)。
3.常见吸收剂及能吸收的气体(吸收剂和干燥剂只能吸收气体中的杂质和水分,不能与被净化的气体反应)
试剂及作用
浓硫酸:吸收水蒸气;
氢氧化钠溶液:吸收二氧化碳、氯化氢等;
饱和碳酸氢钠溶液:吸收二氧化碳中的氯化氢;
澄清石灰水:检验二氧化碳
碱石灰(氧化钙和氢氧化钠固体混合物)、固体氢氧化钠:吸收水分、二氧化碳;
无水氯化钙:吸收水分;
无水硫酸铜粉末:检验水蒸气
考向01 气体制备药品的选择
1.(2025·上海·一模)(5)实验室制取CO2,不能选用大理石粉末的理由是 ,不能选用稀硫酸的理由是 ,能用于制备CO2且符合启普发生器工作原理的发生装置是 (从a、b、c、d中选择)。
【答案】
(5) 反应速率过快,不方便收集气体(合理即可) 反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止(合理即可) a
【详解】
(5)大理石粉末与稀盐酸反应速率过快,不方便收集气体;通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止;
a、装置a可以通过弹簧夹的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,符合启普发生器工作原理,故a符合题意;
b、装置b通过弹簧夹的打开和关闭不能控制固体和液体的接触和分离,不符合启普发生器工作原理,故b不符合题意;
c、固体放在烧杯最底部,不能使固液分离,不符合启普发生器工作原理,故c不符合题意;
d、有孔铁片能和制取二氧化碳的稀盐酸反应生成氢气,使制取的二氧化碳不纯,则d装置不能用于制取二氧化碳,故d不符合题意;
故选a。
考向02 发生装置、收集装置的选择
2.(24-25九年级上·上海静安·期末)实验室常用的制取气体的发生装置如图一:
(1)写出a、b仪器的名称 、 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母),反应的化学方程式是 ,二氧化锰的作用是 。装置A和装置C都可制备氧气,其中能得到平稳气流的是 (填字母)。
(3)用收集好的氧气进行硫粉在氧气中燃烧的实验,按图二所示,集气瓶底部放有少量水的目的是 。
(4)以块状大理石和稀盐酸为原料制备二氧化碳气体,可以选用的发生装置是 (填字母),收集二氧化碳的方法是 。
(5)含0.1mol碳酸钙的大理石和足量稀盐酸充分反应后产生多少克二氧化碳?(根据化学方程式列式计算)
【答案】(1) 锥形瓶 分液漏斗
(2) D 作催化剂,起催化作用 C
(3)吸收生成的二氧化硫,防止污染空气
(4) ABC 向上排空气法
(5)解:设生成二氧化碳的质量为x。
0.1mol碳酸钙的质量为
答:生成二氧化碳的质量为4.4g。
【详解】(1)仪器a、b的名称分别是锥形瓶、分液漏斗;
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的原理是氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择固体加热型发生装置,即装置D;该反应的化学方程式为;二氧化锰的作用是作催化剂,起催化作用;
装置A和装置C都可制备氧气,其中装置C能通过分液漏斗控制液体药品的滴加速率,从而控制反应速率获得平稳气流,故填:C;
(3)做硫粉在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部放有少量水的目的是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气;
(4)以块状大理石和稀盐酸为原料制备二氧化碳气体,其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和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置ABC;
由于二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法进行收集;
(5)计算过程见答案。
考向03 气体的检验与验满
3.(24-25九年级上·上海金山·期末)气体的制取是初中化学的重要内容,如图是实验室制取气体的常见装置。
(1)实验室用氯酸钾加热制取氧气,应选择的发生装置是 (填序号),反应化学方程式是 ,若用C装置收集氧气,检验氧气是否收集满的方法是 。
(2)实验室中自制了一个如图所示简易制氧机。
若要控制产生氧气的速率,可进行的操作是 ,若要观察产生氧气的速率,可观察 处现象(选填“a”或“b”或“c”)。该反应中二氧化锰的作用是 ,使用一段时间后, (填试剂名称)需要定期补充。
(3)比较块状和粉末状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率,取等体积等浓度的稀盐酸分别与3g块状碳酸钙、3g粉末状碳酸钙在相同的密闭容器中反应,利用数字化传感器测得瓶内气压的变化如图所示。
写出该反应化学方程式 。表示块状碳酸钙与稀盐酸反应的曲线是 (选填①或②)。实验结束时,两容器中气压相同的原因是 。
【答案】(1) A 将带火星木条放在集气瓶口,木条复燃则已集满
(2) 上下抽拉线绳,让二氧化锰与过氧化氢溶液接触或分离 b 加快反应速率/催化作用 过氧化氢溶液
(3) ② 两容器中反应产生气体的量相同
【详解】(1)实验室用氯酸钾加热制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的作用下加热分解生成氯化钾和氧气,反应物为固体,需要加热,选择A为发生装置;反应化学方程式是;氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,若用C装置收集氧气,检验氧气是否收集满的方法是将带火星木条放在集气瓶口,木条复燃则已集满;
(2)若要控制产生氧气的速率,可上下抽拉线绳,让二氧化锰与过氧化氢溶液接触或分离;产生的氧气进入右侧集气瓶,可看到b处产生气泡,根据气泡产生的快慢,可观察产生氧气的速率;该反应中二氧化锰作催化剂,起催化作用;催化剂能改变反应速率,本身的质量和化学性质在反应前后不变,故使用一段时间后,二氧化锰的量不变,但过氧化氢溶液减少,需要补充过氧化氢溶液;
(3)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,化学方程式为;粉末状碳酸钙与稀盐酸的接触面积比块状碳酸钙的大,反应更快,相同时间内产生的气体更多,压强更大,故表示块状碳酸钙与稀盐酸反应的曲线是②;因为两种碳酸钙的质量相同,所以实验结束时,产生的气体的量相同,故两容器中气压相同。
4.(24-25九年级下·上海·开学考试)下列实验装置为制取气体的常见装置。(部分夹持仪器省略)
(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气,选用的发生装置是 (选填编号),实验中反应消耗0.02mol氯酸钾,理论上可生成氧气 g;
(2)实验中若要测生成的氧气体积,应选择的收集方法是 ;
(3)实验室制取二氧化碳的反应的化学方程式为 ,选择的装置组合是 (选填编号);
(4)实验室可用图一发生装置制二氧化碳,其优点是 ,若实验中液体太多,关闭弹簧夹时,会导致的后果是 ;将二氧化碳发生装置连接压强传感器及电脑如图二所示进行实验可测得实验过程中试管内气体压强变化情况,其结果局部放大后见图三所示,解释数据段对应的试管内压强变大的原因 。
【答案】(1) A 解:0.02mol氯酸钾质量=0.02mol×122.5g/mol=2.45g;
设理论上可生成氧气的质量为x。
x=0.96g
答:理论上可生成氧气0.96g。
(2)E
(3) BC/CB
(4) 随时控制反应的发生和停止 液体从长颈漏斗上端溢出 关闭了弹簧夹
【详解】(1)氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,选择发生装置A;理论上可生成氧气质量见答案;
(2)实验中若要测生成的氧气体积,应选择的收集方法是E,集气瓶中收集到的气体即为生成的氧气的体积;
(3)实验室用用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:;反应物为固体和液体,不需要加热,选择B为发生装置;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,收集二氧化碳可选用向上排空气法,选用装置C;二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,检验二氧化碳集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已满;
(4)图一装置中装有有孔塑料隔板和弹簧夹可以通过弹簧夹的开闭控制反应的发生和停止,大理石放在多孔塑料板上与稀盐酸接触反应,当弹簧夹关闭,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,打开弹簧夹,气体输出,压强减小,液体流入试管,固液接触,反应发生;若实验中关闭弹簧夹时,试管内压强增大,液体被压入长颈漏斗中,若液体太多,可能导致的后果是液体从长颈漏斗上端溢出;压强变大,是因为关闭了弹簧夹,试管内气体增多,压强变大,液体被压入长颈漏斗中,与固体分离,反应停止,压强不再改变。
考向04 控制反应发生和停止
5.(2024·上海·中考真题)实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示,下列说法正确的是
A.打开旋塞之后,试管中稀盐酸体积减小
B.打开旋塞之后,有气体从长颈漏斗中逸出
C.闭合旋塞后,试管内气压减小
D.闭合旋塞后,漏斗内液面上升
【答案】D
【详解】A、打开旋塞之后,长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中,所以试管中稀盐酸体积会增大,故不符合题意;
B、打开旋塞之后,长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中,大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳会从短导管处逸出,故不符合题意;
C、闭合旋塞后,大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集,气体压强增大,故不符合题意;
D、闭合旋塞后,大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集,气体压强增大,导致漏斗内液面上升,故符合题意。
故选D。
6.(24-25九年级上·上海黄浦·期末)用如图装置(气密性良好)制取二氧化碳,有关说法正确的是
A.用镊子夹取石灰石,从z处送入装置
B.加入盐酸时,应控制液面高度不超过x处
C.关闭k,使液体从y处溢出,从而控制反应的发生和停止
D.关闭k,反应无法暂停的可能原因是加入的盐酸浓度过高
【答案】A
【详解】 A、石灰石属于块状固体,用镊子夹取,从z处送入装置正确,故选项正确;
B、加入盐酸时,由于石灰石在中间的球形容器中,所以需要液面进入中间的球形容器中与石灰石接触,故选项错误;
C、关闭k,气体将液体压入到球形漏斗中,使固液分离,从而控制反应的发生和停止,液体不会从y溢出,故选项错误;
D、加入的盐酸浓度过高错误,不会造成反应无法停止,关闭k,反应无法暂停的可能原因是装置漏气,造成产生的气体逸出,不能将液体压回到球形漏斗中,固液不能分离,故选项错误;
故选: A。
考向05 实验操作
7.(2025·上海奉贤·一模)实验室制取二氧化碳的部分操作如下图所示,正确的是
A.检查气密性 B.取用大理石
C.收集气体 D.验满
【答案】C
【详解】A、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,故图示操作不正确;
B、向试管中添加块状固体试剂时,将试管平放或倾斜,用镊子将大理石放到试管口,然后将试管慢慢竖起,使试剂滑落到试管底部,故图示操作不正确;
C、二氧化碳的密度比空气大,气体先在集气瓶底部聚集,用图示装置收集二氧化碳时,二氧化碳应从长管通入,故图示操作正确;
D、二氧化碳验满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入集气瓶内,故图示操作不正确。
故选C。
攻略06 气体的净化与干燥
8.(24-25九年级上·上海宝山·期末)中国科学院上海硅酸盐研究所研制出“纳米药物分子运输车”,该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果。其结构如图所示,四氧化三铁起到“磁性导航仪”的作用。Fe3O4最为快捷的制取方法是铁粉在氧气中燃烧,图1 (A~D) 为实验室模拟四氧化三铁的制取流程。(已知浓硫酸具有吸水性)
(1)装置A为实验室制取二氧化碳气体装置,A中反应的化学方程式为 。
(2)图2中①②③装置皆可用于制取二氧化碳,因实验要求二氧化碳气流稳定、流速可控,装置 A 应选择 。(选填装置编号)
(3)装置B 中过氧化钠(化学式为Na2O2)和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,该反应的化学方程式为 。
(4)装置 D 中生成Fe3O4反应的基本类型是 ,若参加反应的铁粉为3.36 g,则生成的Fe3O4的物质的量是 mol 。
(5)装置A、B 也可用下图制氧装置代替,该装置中的铂丝等同二氧化锰,其作用是 ;实验中,若观察到 ,说明装置内压强过大,此时可以采取的安全措施是 。
(6)装置C 中的浓硫酸用于吸收氧气中可能存在的水分,其目的是 。
【答案】(1)
(2)①
(3)
(4) 化合反应 0.02
(5) 催化作用 安全管内液面上升 打开弹簧夹
(6)干燥氧气
【详解】(1)实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,大理石或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,反应的化学方程式为。
(2)分液漏斗可以控制液体的低价速率,从而控制反应速率,则实验要求二氧化碳气流稳定、流速可控,装置A应选择①。
(3)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为。
(4)装置D中发生的反应是铁粉和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,该反应符合多变一的特点,属于化合反应;
设生成的Fe3O4的质量为x,
,,x=4.46g。
则生成的Fe3O4的物质的量是4.46g÷232g/moll=0.02mol。
(5)二氧化锰是双氧水分解制取氧气的催化剂,起催化作用,该装置中的铂丝等同二氧化锰,其作用是催化作用,实验中,若观察到安全管内液面上升,说明装置内压强过大,此时可以采取的安全措施是打开弹簧夹,让气体从右侧管中逸出,从而减小瓶内压强。
(6)装置C中的浓硫酸用于吸收氧气中可能存在的水分,其目的是干燥氧气。
考向07 多功能瓶的使用
9.(24-25九年级上·上海崇明·期末)实验室可用下图装置制取和收集二氧化碳。有关说法错误的是
A.反应原理为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑
B.可用碳酸钙粉末代替大理石制取二氧化碳
C.收集二氧化碳,气体应从m 端进入
D.夹紧弹簧夹,液体将被压回长颈漏斗中
【答案】B
【详解】A、实验室利用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙和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↑,故选项说法正确;
B、用碳酸钙粉末代替大理石制取二氧化碳不能用如图装置,因为碳酸钙粉末会从多孔隔板漏下,故选项说法错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,收集二氧化碳,气体应从m端进入,故选项说法正确;
D、夹紧弹簧夹,产生的气体无法排出,装置内压强增大,液体将被压回长颈漏斗中,故选项说法错误;
故选:B。
攻略08 催化剂和催化作用
10.(24-25九年级上·上海松江·期末)为比较不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。用下图装置进行对比实验(气密性均好),锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液,气球中分别放大小相同的猪肝块和土豆块。实验时,将气球内的猪肝块和土豆块同时倒入锥形瓶内,实验结果发现猪肝催化效果好。下列实验现象正确的是
A.猪肝消失比土豆快
B.甲锥形瓶上的气球膨胀快
C.实验结束时,甲锥形瓶上的气球膨胀更大
D.实验结束时,乙锥形瓶内液体更多
【答案】B
【详解】A、猪肝和土豆都是催化剂,其质量和化学性质在反应前后不发生变化,因此猪肝和土豆都不会消失,说法错误,不符合题意;
B、已知猪肝催化效果好,说明在相同时间内,猪肝作催化剂时对过氧化氢分解产生的氧气质量大于土豆作催化剂时对过氧化氢分解产生的氧气质量,则甲锥形瓶上的气球膨胀快,说法正确,符合题意;
C、催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的质量,由于甲、乙锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液,则实验结束时,甲、乙锥形瓶中产生氧气的质量相同,则甲、乙锥形瓶上的气球膨胀程度相同,说法错误,不符合题意;
D、过氧化氢在催化剂的催化作用下分解生成水和氧气,由于甲、乙锥形瓶内分别盛有相同体积3%双氧水溶液,则实验结束时,甲、乙锥形瓶内液体体积相等,说法错误,不符合题意。
故选:B。
11.(24-25九年级上·上海静安·期末)某小组用如图所示装置探究影响H2O2分解反应速率的因素(部分装置略去)。
【实验方案】
I.相同温度下,按如表进行实验,得到的数据如图1所示:
实验编号
H2O2溶液浓度/%
H2O2溶液体积/mL
催化剂
①
4%
15
无催化剂
②
4%
15
0.2gMnO2粉末
③
4%
15
xgFeCl3粉末
(1)③中,x= 。
(2)②中发生反应的化学方程式为 。
(3)依据图1可以获得的结论是 。
II.某温度下,量取15mLH2O2溶液,加入0.2gMnO2粉末进行实验。仅改变H2O2溶液的浓度,得到的实验数据如图2。另量取15mL4%的H2O2溶液,加入0.2gMnO2粉末进行实验。仅改变反应温度,得到的实验数据如图3。
(4)依据图2分析,能证明H2O2溶液的浓度对H2O2分解反应速率有影响的证据是 。
(5)依据图3数据能否能证明温度对H2O2分解反应速率有影响,说明理由? 。
【答案】(1)0.2
(2)2H2O22H2O+O2↑
(3)催化剂能加快过氧化氢的分解、二氧化锰的催化效果比氯化铁好
(4)相同时间内,双氧水浓度越大,瓶内压强增大越多(相同时间内,不同浓度过氧化氢溶液对应压强不同)
(5)不能,温度变化,气体的压强可能会受到影响
【详解】(1)②③作为对比实验组,变量为催化剂种类,所以加入催化剂质量相同,x=0.2g,故填:0.2。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,化学方程式为:;故填:。
(3)依据图1我们发现有催化剂的反应速率快,催化剂种类不同反应速率不同,二氧化锰要比氯化铁效果更好,故填:催化剂能加快过氧化氢的分解、二氧化锰的催化效果比氯化铁好。
(4)依据图2分析,相同时间内,不同浓度过氧化氢溶液对应压强不同,相同时间内,双氧水浓度越大,瓶内压强增大越多,故能证明H2O2溶液的浓度对H2O2分解反应速率有影响,故填:相同时间内,双氧水浓度越大,瓶内压强增大越多。
(5) 气体生成速度会影响压强,温度也会影响压强,压强变大,有可能是气体受热膨胀,故图3数据不能证明温度对H2O2分解反应速率有影响,故填:不能,温度变化,气体的压强可能会受到影响。
考向09 气体的性质
12.(2024·上海·中考真题)某气体能用碱石灰(和)干燥,该气体具备的性质有
A.密度大于空气 B.可溶于水
C.不与、反应 D.不可燃
【答案】C
【分析】干燥剂不能与被干燥的气体发生化学反应,氢氧化钠固体不能干燥二氧化碳、二氧化硫、氯化氢等溶于水显酸性的气体,氧化钙和水反应生成氢氧化钙。
【详解】由分析可知,能被碱石灰干燥的气体,是因为该气体不与、发生反应。故选C。
13.(24-25九年级上·上海静安·期末)研究二氧化碳的性质。
第一组实验:实验前如图打开K1,关闭K2,将稀盐酸注入。
(1)A中的实验现象为 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)关闭K1,打开K2,一段时间后,C中蜡烛由下至上依次熄灭,体现出CO2的性质有 。与该性质有关的二氧化碳的用途是 。
第二组实验:用如图实验研究CO2遇水的变化。
(3)向实验1中盛有CO2的软塑料瓶中倒入三分之一体积的水,迅速旋紧瓶盖后振荡。观察到的现象是 。如把这个现象作为二氧化碳与水发生了反应的证据,你认为是否严密?请说明理由 。
(4)实验3中加热试管后观察到产生气泡,溶液颜色变成 ,用化学方程式解释产生该现象的原因 。
【答案】(1) 澄清的石灰水变浑浊
(2) 不可燃、不助燃、密度比空气大 灭火
(3) 变瘪 不严密,二氧化碳也能溶于水
(4) 紫色
【详解】(1)大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳进入A,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,观察到澄清石灰水变浑浊,化学方程式为;
(2)关闭K1,打开K2,一段时间后,C中蜡烛由下至上依次熄灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,二氧化碳的密度比空气大;利用此性质,二氧化碳可用于灭火;
(3)向实验1中盛有CO2的软塑料瓶中倒入三分之一体积的水,二氧化碳能溶于水,瓶内气体减少,压强减小,软塑料瓶变瘪;这个现象不能作为二氧化碳与水发生了反应的证据,因为二氧化碳能溶于水;
(4)实验3中,碳酸加热分解生成二氧化碳和水,二氧化碳逸出,溶液变为紫色,化学方程式为。
1.(2024·江苏南通·中考真题)“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是
A.装入MnO2 B.制备O2
C.干燥O2 D.收集O2
【答案】B
【详解】A、取用粉末状药品,试管倾斜(或平放),用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,图中所示操作正确。
B、用图示装置制取氧气时,长颈漏斗的下端要伸入液面以下,以防生成的氧气由长颈漏斗逸出,图中所示操作错误。
C、用浓硫酸干燥氧气时,氧气应从长管通入,经浓硫酸干燥后由短管排出,图中所示操作正确。
D、氧气的密度比空气大,且与空气中的其他成分不反应,因此可采用向上排空气法来收集氧气,图中所示操作正确。
故选:B。
2.(2024·江苏常州·中考真题)下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是
A.取用药品 B.加热药品
C.收集氧气 D.氧气验满
【答案】C
【详解】A、取用粉末状药品时,试管倾斜,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,故选项错误;
B、给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,故选项错误;
C、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集氧气,故选项正确;
D、氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不能伸入集气瓶内,故选项错误;
故选:C。
3.(2024·江苏常州·中考真题)用如图装置进行实验,反复拉、推注射器,观察到试管内出现白色浑浊现象(下表列出了相关物质在乙醇中的溶解度)。下列说法正确的是
温度
溶剂
溶质
溶解度
20℃
乙醇
HCl
41.6g
NaOH
17.3g
NaCl
0.065g
A.拉动注射器,试管内产生气泡
B.推动注射器,广口瓶内冒气泡
C.实验过程中两个干燥管内吸收的物质相同
D.试管内反应为
【答案】D
【详解】A、拉动注射器,注射器内压强减小,因为装置中的三只阀门都是单向阀,根据图示,只有来自于广口瓶内的气体能通过单向阀能够进入注射器内,装有无水氯化钙的干燥管左侧的单向阀气体不能通过,所以盛有氢氧化钠乙醇溶液的试管内没有气泡产生,选项A不正确;
B、推动注射器,注射器内的气体只能通过装有无水氯化钙的干燥管左侧的单向阀进入氢氧化钠乙醇溶液,试管内有气泡产生。推动注射器时,气体不能通过广口瓶下方的单向阀,广口瓶内不可能冒气泡,况且广口瓶内导气管口处于液面上方,也不可能产生气泡,选项B不正确;
C、实验过程中,装有氧化钙和氢氧化钠混合物的干燥管主要目的是除去空气中的二氧化碳(同时也除去了空气中的水蒸气),装有无水氯化钙的干燥管除去的是气体中的水蒸气,两个干燥管内吸收的物质不相同,选项C不正确;
D、实验过程中,拉动注射器,注射器内压强减小,广口瓶内压强也减小,空气经过装有氧化钙和氢氧化钠混合物的干燥管进入广口瓶,此时空气中的二氧化碳被除去,浓盐酸具有强挥发性,挥发出来氯化氢气体,广口瓶液面上方的气体为除去二氧化碳的空气及氯化氢气体的混合气体,因此进入注射器的气体是不含二氧化碳的空气及氯化氢气体的混合气体。推动注射器,注射器内的气体通过装有无水氯化钙的干燥管进入氢氧化钠乙醇溶液,气体中的水蒸气被无水氯化钙除去。进入氢氧化钠乙醇溶液的气体中只有氯化氢气体能与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,因为原来溶液中不含水,反应生成的水很少,根据氯化钠在乙醇中的溶解度可以推知,反应生成的氯化钠主要以固体形式析出,故实验中观察到试管内出现白色浑浊。该反应的化学方程式为:。选项D正确。
故选D。
4.(2024·陕西·中考真题)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A.检查气密性 B.装药品
C.收集气体 D.气体验满
【答案】A
【详解】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下,形成液封,双手紧握试管外壁,装置内气体受热膨胀,导管口有气泡冒出,则说明该装置气密性良好,图示操作正确;
B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,向试管中装药品时,应先装固体药品,再装液体药品,且装块状固体药品时,应“一横二放三慢竖”,先将试管横放,用镊子把固体放在试管口,再将试管慢慢竖起来,图示操作错误;
C、二氧化碳密度比空气大,应该用向上排空气法收集,图示操作错误;
D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满,图示操作错误;
故选:A。
5.(2024·四川泸州·中考真题)实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是
A.反应原理为:
B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D.用向上排空气法代替图中的收集方法
【答案】D
【详解】A、锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,化学方程式为:,A正确;
B、稀硫酸能与锌粒反应生成硫酸锌和氢气,所以可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气,B正确;
C、关闭旋塞后,试管内H2增多,气压上升,H2将反应液压入长颈漏斗中,C正确;
D、氢气密度小于空气,可用向下排空气法代替图中的收集方法,D错误。
故选:D。
6.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳气体时,为了随时控制反应的发生或停止,发生装置应选用 (填字母)。
(3)如用D装置除去CO2中的水蒸气,D中盛放的试剂为 (填名称);如用D装置收集H2,则气体应从导管 端通入(填“b”或“c”)。
(4)NH3极易溶于水, 用E装置收集NH3(填“能”或“不能”)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)C
(3) 浓硫酸 c
(4)不能
【详解】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗;
(2)相比装置B,装置C带有多孔隔板和止水夹,关闭止水夹,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,打开止水夹,气体排出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,可以控制反应的发生和停止,故选C;
(3)浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,所以如用D装置除去CO2中的水蒸气,D中盛放的试剂为浓硫酸;
氢气密度比空气小,所以用装置D收集氢气时,气体应短进长出,故从c进入;
(4)NH3极易溶于水,不能使用排水法收集,故不能选用装置E。
7.(2024·黑龙江绥化·中考真题)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 (填字母)。
(3)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。
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,其中含有的杂质是 (填物质名称),想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺序是A→ → →C。
(5)用A、D装置制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况下,想要多收集一些氧气,接下来应如何操作 。
【答案】(1)长颈漏斗下端应伸入液面以下
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O B
(3)b
(4) 氯化氢和水蒸气 G F
(5)向长颈漏斗中加水
【详解】(1)仪器①是长颈漏斗,在装置A中使用长颈漏斗时的注意事项是长颈漏斗下端应伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
(2)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,装置B可以通过弹簧夹的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,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)氧气不易溶于水,密度比水小,若用装满水的E装置收集氧气,应从导管口b输入气体;
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,由于盐酸具有挥发性,制得的气体中混有氯化氢和水蒸气,氯化氢气体能与氢氧化钠溶液反应,而氢气不与氢氧化钠溶液反应,可用氢氧化钠溶液除去氯化氢,不能用饱和碳酸氢钠溶液,因为碳酸氢钠溶液与氯化氢反应会生成二氧化碳气体,会引入杂质,浓硫酸具有吸水性,且与氢气不反应,可用浓硫酸干燥氢气,应先除杂后干燥,则想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺序是A→G→F→C;
(5)用A、D装置制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况下,想要多收集一些氧气,由于装置内残留一部分氧气,氧气不易溶于水,则接下来可向长颈漏斗中加水,排出装置内的氧气。
8.(2024·山东泰安·中考真题)根据下图回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 。利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有:①检查装置的气密性质;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是 (填序号)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气,当观察到 的现象时,再开始收集。
(3)氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气,此时应选用的发生装置是 (填标号);若用F装置收集氨气,则气体要从 (填“m”或“n”)端通入。
(4)实验室利用装置A制取气体的化学反应方程式为 ,用C装置而不用E装置收集气体的原因是 。
【答案】(1) C
(2)导管口有连续均匀的气泡冒出
(3) B n
(4) 二氧化碳的密度比空气大且能溶于水
【详解】(1)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,利用该反应及A装置制取少量氧气是要先组装仪器,然后检查装置气密性,再向锥形瓶中放入二氧化锰,向分液漏斗中注入过氧化氢溶液,最后收集气体,操作步骤为②①④③⑤,故选:C;
(2)用E装置排水法收集氧气时,当观察到导管口气泡连续均匀冒出的现象时,再开始收集,因为刚开始排出的是装置内的空气;
(3)实验室用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气为固固加热型反应,应选用的发生装置是B,氨气密度比空气小,若用F装置收集氨气,则气体要从n端通入;
(4)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙和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↑,用C装置向上排空气法收集而不用E装置排水法收集CO2气体的原因是二氧化碳密度比空气大且能溶于水。
9.(2024·吉林·中考真题)结合下列实验装置示意图,请回答问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)实验室制取并检验时,气体应从C装置的 (填字母)端管口通入。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,用此原理制取的氧气中含有水蒸气,若要制备并收集干燥的氧气,需要的实验装置组合是 (填字母)。
【答案】(1)试管
(2)m
(3) B、D、F
【详解】(1)据图可知,仪器a的名称是试管;
(2)若用盛有澄清石灰水的C装置来检验二氧化碳,从长导管m端通入,这样反应比较充分,现象明显;
(3)实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气,二氧化锰是催化剂,生成物是水和氧气,该反应的化学方程式为:;
过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合制取氧气是固液反应不需加热,因此发生装置选B;浓硫酸具有吸水性,可以用于干燥氧气,选用装置D;因为氧气不易溶于水,密度比空气大,故可以采用排水法或向上排空气法收集,但向上排空气法收集的氧气比较干燥,故选装置F,故填:BDF。
10.(2024·新疆·中考真题)如图所示A-E为实验室常见的气体发生和收集装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,反应的基本类型是 。采用排水法收集氧气,停止加热时,应该 ,以防止水槽中的水倒吸,使试管炸裂。
(3)实验室制取二氧化碳的发生和收集装置组合为 (填字母)。为验证二氧化碳的性质,将产生的气体由导管口 (填“a”或“b”)通入到装置F中,观察到试管中的紫色石蕊试液变为红色,是因为二氧化碳与水反应生成了 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 分解反应 先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯
(3) BC a 碳酸/H2CO3
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称:锥形瓶;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
采用排水法收集氧气,停止加热时,应该先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒吸,使试管炸裂;
(3)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选B,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选C,故填:BC;
为验证二氧化碳的性质,将产生的气体由导管口a通入到装置F中,这样反应比较充分,现象比较明显;
试管中的紫色石蕊试液变为红色,是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸显酸性。
11.(2024·山东烟台·中考真题)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同),实验室加热高锰酸钾固体制取,应选用的发生装置是 。
(3)实验室制取和,均不能选用的收集装置是 。
(4)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明 。
【答案】(1)分液漏斗
(2) B A
(3)D
(4) 猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量
【详解】(1)装置B中仪器①的名称是分液漏斗;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,制取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和液体,反应条件为常温,则应选用固液常温型发生装置,即装置B;
实验室加热高锰酸钾固体制取,制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,则应选用固体加热型发生装置,即装置A;
(3)二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法进行收集;氧气密度比空气略大且不易溶于水,可采用向上排空气法和排水法进行收集,因此实验室制取和,均不能选用的收集装置是D;
(4)①由图乙可知,相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大,说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多,则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块;
②由图乙可知,装置内压强先增大后减小,是因为反应产生气体使装置内压强增大,反应结束后温度降低使装置内压强减小,说明过氧化氢分解的反应是放热反应;由图可知,30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大,说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s;
③该实验为取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液,由图乙可知,曲线a、b最终达到相同的压强,说明最终生成氧气的体积相同,说明催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量。
12.(2024·四川广安·中考真题)化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中,从实验员处领取了如下实验仪器:
(1)仪器B (填“能”或“不能”)直接加热。
(2)若用大理石与稀盐酸来制取CO2,为组装气体发生装置,应选择的仪器是 、E、C(填字母);若用如图所示装置收集CO2,应从 端进气(填“a”或“b”)。
(3)若用KClO3和MnO2制取O2,除用上述部分仪器外,还必需补充的仪器是 (填仪器名称)。该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)能
(2) D a
(3) 酒精灯
【详解】(1)仪器B为试管,能直接加热;
(2)大理石是固体,稀盐酸是液体,反应条件是常温,发生装置是固液常温型,故选择的仪器是D、E、C;
二氧化碳密度比空气大,应从长管a端进入;
(3)氯酸钾制取氧气的发生装置是固体加热型,需要补充的仪器是酒精灯;
反应的化学方程式为:。
13.(2024·四川遂宁·中考真题)根据下列实验装置图,回答问题:
(1)装置B中仪器a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取并收集40mL干燥的氧气,应选择的装置是 (填装置的字母序号);其反应的化学方程式为 。
(3)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体,应选择的发生装置是 (填装置的字母序号)。
【答案】(1)酒精灯
(2) AFG
(3)B
【详解】(1)仪器a的名称是酒精灯。
(2)过氧化氢溶液制取氧气不需要加热,是固液不加热型反应,发生装置选择A。排水法收集的氧气不干燥,则不能使用E排水法收集。氧气密度比空气大,可使用向上排空气法收集,虽然排空气法收集气体干燥,但并不能收集一定量的氧气,所以不选择装置C、D收集。G装置中,氧气从短管通入,将植物油排入量筒,可收集干燥的氧气,同时排出的植物油的体积与收集的氧气的体积相同,则量筒中有40mL植物油时说明收集了40mL氧气,此时停止收集即可。因为制取的氧气中带有水蒸气,需要使用F浓硫酸干燥,除去水蒸气。所以应选择的装置是AFG。
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。
(3)加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体,是固体加热型反应,发生装置选择B。
14.(2024·四川成都·中考真题)利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
(1)塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
(2)用稀盐酸与大理石制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。
(3)检查装置A的气密性,方法是 。
(4)用装置B检验二氧化碳,应盛放的药品是 。
(5)用装置C收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质有 。
(6)反应结束后,装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验,补全下表。
步骤
现象
结论
液体中含有盐酸
【答案】(1)集气瓶
(2)
(3)连接仪器装置,关闭K1,向A装置左侧塑料瓶中加水,当左侧液面高于右侧时停止加水,能形成稳定的液面差(合理即可)
(4)澄清石灰水
(5)密度比空气大,不燃烧,也不支持燃烧
(6) 取少量A中剩余液体于试管中,滴加2~3滴紫色石蕊溶液,观察现象 溶液变为红色
【详解】(1)据图可知,C是收集装置,所以塑料瓶①相当于实验室中的集气瓶;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)检查装置A的气密性,首先要形成密闭装置,再利用压强原理进行检验。具体方法为:连接仪器装置,关闭K1,向A装置左侧塑料瓶中加水,当左侧液面高于右侧时停止加水,能形成稳定的液面差;
(4)检验二氧化碳一般用澄清的石灰水,发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水;
(5)装置C是向上排空气法收集二氧化碳,燃着的木条会熄灭,所以体现出二氧化碳不燃烧不支持燃烧,密度比空气大的性质;
(6)稀盐酸显酸性,氯化钙显中性,可用紫色石蕊溶液进行验证。具体方案为:取少量A中剩余液体于试管中,滴加2~3滴紫色石蕊溶液,观察现象,溶液变红,证明含有盐酸。
15.(24-25九年级上·上海静安·期末)实验室常用的制取气体的发生装置如图一:
(1)写出a、b仪器的名称 、 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母),反应的化学方程式是 ,二氧化锰的作用是 。装置A和装置C都可制备氧气,其中能得到平稳气流的是 (填字母)。
(3)用收集好的氧气进行硫粉在氧气中燃烧的实验,按图二所示,集气瓶底部放有少量水的目的是 。
(4)以块状大理石和稀盐酸为原料制备二氧化碳气体,可以选用的发生装置是 (填字母),收集二氧化碳的方法是 。
(5)含0.1mol碳酸钙的大理石和足量稀盐酸充分反应后产生多少克二氧化碳?(根据化学方程式列式计算)
【答案】(1) 锥形瓶 分液漏斗
(2) D 作催化剂,起催化作用 C
(3)吸收生成的二氧化硫,防止污染空气
(4) ABC 向上排空气法
(5)解:设生成二氧化碳的质量为x。
0.1mol碳酸钙的质量为
答:生成二氧化碳的质量为4.4g。
【详解】(1)仪器a、b的名称分别是锥形瓶、分液漏斗;
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的原理是氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择固体加热型发生装置,即装置D;该反应的化学方程式为;二氧化锰的作用是作催化剂,起催化作用;
装置A和装置C都可制备氧气,其中装置C能通过分液漏斗控制液体药品的滴加速率,从而控制反应速率获得平稳气流,故填:C;
(3)做硫粉在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部放有少量水的目的是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气;
(4)以块状大理石和稀盐酸为原料制备二氧化碳气体,其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和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置ABC;
由于二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法进行收集;
(5)计算过程见答案。
16.(2025·广东深圳·一模)某学习小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践。
基础实验:实验室利用装置A和B制取O2和CO2,请回答下列问题:
(1)仪器m名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制取一瓶纯净的氧气,应选择的收集装置为 ,该反应的化学方程式为: 。
(3)小乐同学利用生活中的物品设计图C装置,该装置与B相比其优点是 。
(4)利用G装置收集CO2,验满的方法为 。
跨学科实践:基于特定需求设计和制作简易供氧器。
(5)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上图所示。若给鱼池增氧,试剂的最佳选择为 ,理由是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) F 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)可以控制反应速率
(4)将燃着的木条放在集气瓶b口,若木条熄灭,则证明二氧化碳已集满
(5) 过氧化钙/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,故选过氧化钙
【详解】(1)由图可知,仪器m为长颈漏斗,故填:长颈漏斗。
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故化学方程式为:;氧气密度比空气略大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法,又可以采用排水法收集,若要收集一瓶纯度较高氧气,应选用排水法收集,故填;F;。
(3)C装置可以控制添加药品速度,进而控制反应速度,该装置与B相比其优点是可以控制反应速度,故填:可以控制反应速率。
(4)二氧化碳密度比空气大,用G装置收集,气体长进短出,二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,将燃着的木条放在集气瓶b口,若木条熄灭,则证明二氧化碳已集满,故填:将燃着的木条放在集气瓶b口,若木条熄灭,则证明二氧化碳已集满。
(5)观察过氧化钠和过氧化钙,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,故选过氧化钙,故填:过氧化钙(或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,故选过氧化钙。
17.(24-25九年级上·山东枣庄·期末)兴趣小组用石灰石和稀盐酸制取并探究性质。
(1)制取。
①仪器a的名称为 。
②制取时,为随时控制反应的发生或停止,发生装置应选用 (填字母)。
③如用D装置收集,则气体应从导管 端通入(填“b”或“c”);如用D装置除去中的水蒸气,D中盛放的试剂为 (填名称)。
(2)探究与反应
步骤1:组装如图2装置两套,检验装置的气密性,观察压强传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像如图3,装置气密性良好。
步骤2:两烧瓶内收集满气体,注射器内各装有等体积的水和溶液,连接好装置和压强传感器。打开活塞1和活塞2,同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞1,一段时间后,同时振荡烧瓶。烧瓶内气压变化形成的图像如图4所示。
①步骤1中进行气密性检查的操作是:打开活塞1和活塞2, (填“推”或“拉”)注射器活塞一段距离后停止。
②图4中,表示注入溶液的曲线是 (填“a”或“b”);发生反应的化学方程式为 。
③图4中,时间段压强迅速降低的原因是 。
【答案】(1) 长颈漏斗 C b 浓硫酸
(2) 拉 b 振荡烧瓶,使CO2与NaOH溶液充分接触,加快了反应速率,更多的CO2被消耗,导致压强迅速降低
【详解】(1)①根据图像,仪器a是长颈漏斗。
②装置 C 中有多孔隔板,关闭止水夹时,生成的二氧化碳使装置内压强增大,将液体压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开止水夹,压强减小,液体流下,固液接触,反应发生,所以能随时控制反应的发生或停止。而装置 B 不能控制反应的停止。
③二氧化碳的密度比空气大,用 D 装置收集时应 “长进短出”,即从 b 端通入;
浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,所以可用浓硫酸除去二氧化碳中的水蒸气 。
(2)①打开活塞 1 和活塞 2,拉注射器活塞一段距离后停止,若装置气密性良好,内部压强减小,松开手后,活塞会回到原来的位置;若推注射器活塞,内部压强增大,气体会从活塞处泄漏,难以判断气密性,所以应拉注射器活塞。
②二氧化碳能溶于水且与水反应,也能与氢氧化钠溶液反应,而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的程度比与水反应的程度大,消耗的二氧化碳更多,瓶内压强减小得更明显。从图 4 中可以看出曲线 b 对应的压强降低得更多,所以表示注入NaOH溶液的曲线是 b;
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
③时间段进行了振荡操作,振荡使二氧化碳与氢氧化钠溶液充分接触,反应物接触越充分,反应速率越快,二氧化碳被快速消耗,瓶内压强就迅速降低。
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