内容正文:
重难突破4 气体的制备、净化一般思路
【题型特点】
氧气、二氧化碳、氢气三大气体的实验室制法一直是湖北中考实验的必考内容。对三大气体的考查常常结合起来,主要考查内容为制取气体的反应原理、实验装置的选择、检验和验满以及气体的干燥与除杂等,常出现在选择题、填空题及综合实验探究题中。
【考点梳理】
一、二氧化碳的实验室制法
1.实验原理:实验室制取二氧化碳,常用__稀盐酸__与__大理石__(或石灰石,主要成分都是碳酸钙)。反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 。
2.实验装置:发生装置为__B__(填上图中装置字母,下同),仪器①的名称是__长颈漏斗__,收集装置为__C__,检查装置气密性的方法是向长颈漏斗中加水至浸没__长颈漏斗下端__,夹紧弹簧夹,再向长颈漏斗中加水,若长颈漏斗中__液面不下降__,则装置气密性良好。
3.检验方法:把生成的气体通入澄清石灰水,如果石灰水__变浑浊__,则通入的气体是二氧化碳。化学反应方程式是 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 。
4.验满方法:把一根__燃着的木条__平放在集气瓶口,如果木条熄灭,则二氧化碳收集满。
二、制取气体的一般思路和方法
三、气体净化的一般思路
【题型训练】
1.下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是__集气瓶__,采用的集气方法为__向下排空气法__。
(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为__BD__(填装置序号)。
(3)实验室制取气体时,下列因素中,需要考虑的是__bcd__(填序号)。
a.所要制取气体的颜色
b.试剂容易获得,能生成所要制取的气体
c.反应条件易于控制,反应速率适中
d.操作简便易行,安全可靠,节能环保
2.基本实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。据图回答问题。
(1)图B中仪器a的名称是__锥形瓶__。
(2)实验室制取的CO2中常混有少量水蒸气,可通过盛有__浓硫酸__的F装置除去水蒸气,混合气体应从F装置的__②__(填“①”或“②”)口通入。
(3)已知二氧化硫是一种易溶于水,密度比空气大的有刺激性气味的气体,若收集二氧化硫气体,则应选用图中的__D__(填“C”“D”或“E”)装置,为避免生成的二氧化硫污染环境,用__湿润的蓝色石蕊试纸__验满,防泄漏。
3.(2024·苏州)实验室用如图所示装置制取CO2气体,并进行相关性质研究。
已知:CO2与饱和NaHCO3溶液不发生反应。
(1)仪器a的名称是__分液漏斗__。
(2)连接装置A、B,向锥形瓶内逐滴加入稀盐酸。
①锥形瓶内发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 。
②若装置B内盛放饱和NaHCO3溶液,其作用是__除去CO2中混有的HCl__。
③若装置B用来干燥CO2,装置B中应盛放的试剂是__浓硫酸__。
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置C,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是__CO2与水反应生成碳酸、CO2密度比空气大__。
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是 H2CO3CO2↑+H2O (用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入澄清石灰水,生成白色沉淀,该过程参加反应的离子有__Ca2+、OH-__(填离子符号)。
4.(2024·盐城) 我国向世界承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等,达到相对零排放,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
Ⅰ.了解二氧化碳排放
(1)CO2排放量增加可能引发的后果有__ABCD__(填字母序号,下同)。
A.冰川融化,海平面上升
B.极端天气频发
C.土地沙漠化,造成农业减产
D.影响自然生态系统,改变生物多样性
(2)空气中的CO2主要来自__AB__。
A.动植物的呼吸作用
B.化石燃料的燃烧
C.植物的光合作用
(3)实验室制备CO2。根据下列仪器装置,回答问题。
①写出标号仪器的名称:a.__试管__,b.__集气瓶__。
②制取CO2可在A~E中选用装置__BC__;装置F是在装置B基础上的改进,其优点是__可以控制反应发生与停止__。
Ⅱ.探究二氧化碳转化
(4)CO2的吸收是其转化的有效方法。现有三种试剂:水、澄清石灰水、2%NaOH溶液,你认为最佳的CO2吸收剂是__2%NaOH溶液__,设计实验方案证明你的结论:__用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳,分别注入等体积的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液,盖上瓶盖,充分振荡,若注入2%NaOH溶液的塑料瓶变瘪程度最大,说明2%NaOH溶液吸收二氧化碳效果最好__。
Ⅲ.研制低碳行动方案
(5)低碳行动涵盖国际合作、国家工程和个人行为三个层面。请从“个人行为”层面策应“低碳行动”,写出你的一个行动打算:__出行乘坐公交车(合理即可)__。
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