专题01 气体的制备与收集(重难点讲义) 化学沪教版2024九年级上册
2025-10-30
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2份
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66页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第5章 奇妙的二氧化碳 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 气体制取和净化 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 29.15 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-11 |
| 作者 | jpz999 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52996799.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01气体的制备与收集
1.初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法;
2.归纳实验室制取气体的一般思路与方法(新增)。
一、氧气、二氧化碳实验室制法的比较
氧气(02)
二氧化碳(C02)
药品
高锰酸钾(KMn04)或双氧水和二氧化锰
石灰石(或大理石)和稀盐酸
反应
原理
__________________________________
__________________________________
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
发生装置
收集装置
和方法
①排水法(不易溶于水);②向上排空气法(密度比空气大 )
向上排空气法(密度比空气 大;可溶于水且能与水反应,不能用排水法收集)
检验
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃 ,则是氧气,否则是氧气
通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则是CO2
验满
①向上排空气法收集时用带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,则已收集满;
②排水法收集时集气瓶口有大量气泡冒出,则已收集满
验满:将燃着的木条放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已集满
集气瓶放置
正放
正放
实验
操作
步骤
①组装仪器;②检查气密性;③装药品;④固定试管;⑤加热;⑥收集;⑦将导管移出水槽;⑧熄灭酒精灯(若用H2O2制O2步骤同 CO2)
①组装仪器;②检查气密性;③加入石灰石; ④加入稀盐酸;⑤收集
注意
事项
①检查装置气密性;②加热法制氧气时试管口要略向下倾斜;③加热时应先使试管均匀受热,然后对药品所在的部位加热;④排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯;⑤若用高锰酸钾制取氧气,要在试管口放一团棉花;⑥排水法收集时,当气泡连续均匀放出后再收集
①检查装置的气密性;②长颈漏斗下端管口要插入液面下;③不能用排水法收集;④反应容器中的导管刚露出橡胶塞即可;⑤用向上排空气法收集时,导管口应伸入集气瓶底部;⑥不能用稀硫酸代替稀盐酸
热点03 多功能瓶的使用
目的
排空气法收集气体
排水法收集气体
(或测气体体积)
气体除杂、干燥、检验等
图示
① ②
如图①:密度大于空气的气体从a端进;密度小于空气的气体从 b端进。
如图②:密度大于空气的气体从a端进;密度小于空气的气体从 b 端进。
(1)先将瓶内装满水,气体从
a端进,水从b 端排出。
(2)如果要测定某气体的体积,则应将导管 b端与量筒连接。
先将瓶内装入用于检验(除杂、干燥)试剂,气体从a 端进。
说明
记住“ 上 轻 下 重”原则,即密度小的气体通至集气瓶上部,密度大的气体通至集气瓶下部
短 进 长 出,可用量筒量取排出水的体积,从而得到收集气体的体积
长 进 短 出,除杂时,除杂试剂应足量
二、气体制备的一般思路和方法
1.气体发生装置
装置类型
固—固加热型
固(液)—液常温(不加热)型
装置图
注意事项
①试管口应稍向下倾斜,防止 冷凝水倒流使试管炸裂 。
②用高锰酸钾制取氧气时试管口处应塞一团疏松的 棉花 ,防止 高锰酸钾粉末进入导管 。
若使用长颈漏斗,长颈漏斗下端管口应插入 液面以下 ,防止 生成的气体从长颈漏斗口逸出 。
①小结:选择发生装置要根据 反应物状态 和 反应条件 。
②固(液)—液常温型发生装置的评价
常规装置
改进装置
装置图
评价
操作简便
方便添加液体
可控制反应速率
可控制反应的发生和停止
(固体应为块状,不能放置MnO2)
2. 气体收集装置
方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
收集装置
满足条件
难溶或微溶于水
且 不与水发生反应
密度比空气大
且不与空气中的成分发生反应
密度比空气小 且不与空气中的成分发生反应
小结:选择收集装置要根据 气体的密度 和 气体的溶解性 。
注意:①要收集较纯净的气体,应选用 排水 法;要收集干燥的气体,应选用 排空气 法。
②用排水法收集气体,当观察到导管口 气泡连续均匀冒出 时开始收集;当有 大气泡 从集气瓶口冒出时,表明气体已经收集满。
③用向上排空气法收集气体,应将导管伸到 集气瓶底部 ,同时应在瓶口盖上玻璃片,以便尽可能地排尽集气瓶中的 空气 ,提高收集气体的纯度。
题型01 气体制备的原理、发生和收集装置的选择
【典例】(2025·广西·中考真题)实验是化学研究的重要手段。某同学在实验室制取氧气并进行氧气性质的探究。
(1)该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气,发生反应的化学方程式是 ,选用的发生装置是 (填字母序号)。
(2)实验室现有的双氧水浓度过大,使用前需要稀释。稀释双氧水时用到的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和 。
(3)用排空气法收集氧气应选装置 (填字母序号),还可以用 法收集氧气。
(4)用带火星的木条放在集气瓶口,观察到木条 ,说明氧气已集满。将红热的铁丝伸入集满氧气的集气瓶中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成 色固体。
【变式】(2025·新疆·中考真题)下图为实验室气体制取和应用的常用装置,回答下列问题。
(1)仪器a的名称:
(2)用高锰酸钾制氧气的发生装置为 (填字母序号、下同),反应的化学方程式为 。
(3)用过氧化氢溶液制氧气的发生和收集装置为 ,反应的化学方程式为 。
(4)E装置是实践小组同学在老师指导下设计的家用简易制氧机原理图。过碳酸钠在水的作用下分解成碳酸钠和过氧化氢。
①验证甲仓导出的气体是氧气的方法: 。②甲仓的主要作用 (答一点即可)。
题型02 气体制备的实验操作
【典例】(2025·安徽·中考真题)小明和小安同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。
回答下列问题:
I.小明同学使用溶液进行实验。
(1)仪器①的名称是 。
(2)反应的化学方程式为 。
Ⅱ.小安同学使用固体进行实验。
(3)在实验方案中,下列图标需要标注的是 (填字母序号,下同)。
(4)向试管中加入正确的操作是 。
(5)氧气收集完毕,将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯的原因是 。
【变式】(2025·四川南充·中考真题)请回答下列问题。
(1)实验室常用下图装置来制取气体。
①在用B 装置制取CO2 的实验中,仪器m的作用是 X 。选择正确的 装置制取并收集一瓶干燥的CO2气体,其接口的连接顺序是 (填序号)。
②实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷,应选择的发生装置是 (填序号)。
题型03 气体的检验与验满
【典例】(2025·贵州·中考真题)自然界氧循环对维持人类生活与生态平衡具有重要意义。
(1)用图1装置制取和
①用大理石()和稀制取的化学方程式为 ,收集装置是 ,验满的方法是 。
②用B作发生装置产生,反应的化学方程式为 ,检验氧气的方法是 。
【变式】(2025·吉林·中考真题)下图是实验室制取气体的部分装置,回答下列问题。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生反应的化学方程式为 。
(2)用上述装置制取二氧化碳时,选择发生装置和收集装置的组合是 。
(3)证明二氧化碳是否集满的方法是 。
题型04 气体的净化(除杂)与干燥(除水)
【典例】(2025·四川凉山·中考真题)化学兴趣小组的同学用如图装置制取并探究CO2的性质。
查阅资料:CO2几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
(1)图中a仪器的名称是 。
(2)同学们用大理石与盐酸反应制取二氧化碳,A装置内反应的化学方程式为 。
(3)B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
(4)对比D、E装置中观察到的现象,可以得出的结论是 。
【变式】(2025·四川眉山·中考真题)实验室利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳是初中化学学习的重要内容,据图回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(3)为制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺序为 →F(从A-E中选择字母序号填空),验满时应将燃着的木条放在 (填“m”或“n”)导管口。
题型05 控制反应发生和停止的装置
【典例】(2025·四川遂宁·中考真题)我国在联合国大会上承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等,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
CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
II.制备CO2
根据下列实验装置图,回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用C装置收集CO2时,气体应从 端通入(填“a”或“b”),写出实验室制取CO2的化学方程式 。
(3)若用装置B作为CO2制取的发生装置,除了废物利用的优点外,请再写出一个优点 。
III.低碳行动方案
(4)全面推进美丽中国建设,倡导“低碳”生活,应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是______(填字母)。
A.双面使用纸张 B.多乘公交车出行 C.多用一次性餐具
【变式】(2025·四川广安·中考真题)化学实验是科学探究的重要方式。根据下图所示实验装置,回答下列问题。
(1)实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,若要用D装置收集氧气,进气口应选 (选填字母“a”或“b”)。
(2)实验室制取二氧化碳,用C作发生装置,与B装置相比其主要优点是 ,实验室常用 (填物质名称)来检验二氧化碳。
(3)常温下可用NaH固体和水来制取氢气,若用E装置收集干燥的氢气,U型管中可盛装的物质为___________(填字母)。
A. B. C.CaO
题型06 多功能瓶的使用
【典例】(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)实验室制取气体的部分装置如下图所示,请回答下列问题:
(1)请写出标号仪器的名称:a 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 。
当用装置F收集时,发现水槽内的水变成紫色,其原因是 。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可选择装置B或C作发生装置。与装置B相比,装置C的优点是 。
(4)要组装一套实验室制取二氧化碳的装置,可从A~F中选择 (填字母序号)。若用装置G测量生成二氧化碳气体的体积,其中植物油的作用是 。
【变式】(2025·河南·中考真题)实验室制取气体的常用装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)制取和可选用相同的发生和收集装置,该套装置为 (填字母)。
(2)写出实验室用装置B制取的化学方程式 。
(3)若用虚线框内装置干燥气体,请将该装置图补画完整 。
题型07 气体的制备与性质检验的综合性实验
【典例】(2025·四川成都·中考真题)用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用品设计如图装置,完成氧气的制取与性质实验。
(1)仪器b的名称是 。
(2)检查装置气密性的方法是 。
(3)打开弹簧夹、,关闭,用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液,反应的化学方程式为 。
(4)检验B中氧气已集满的方法是 。
(5)向C中加入澄清石灰水,将D中红热的木炭移入B中,塞紧胶塞,打开,观察到的现象:B中木炭燃烧发出白光,C中 。对比木炭移入B前后的现象,可得出的结论是 。
(6)对该装置评价不合理的是 (填序号)。
a.废旧物品再利用
b.可完成的制取和检验
c.可控制反应速率
d.可随时控制反应发生和停止
【变式】(2025·黑龙江绥化·中考真题)根据如图所示装置,回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)A装置中,药品要平铺在试管底部,目的是 。
(3)选用A装置作为实验室制取氧气的发生装置,写出该反应的化学方程式 ,反应的基本类型是 。若选用C装置收集氧气,判断氧气已经收集满的现象是 。
(4)实验室要制取纯净、干燥的二氧化碳气体,选用的装置依次为 。
(5)长途运输鱼时使用过氧化钙作供氧剂,查阅资料可知,过氧化钙与水反应生成氧气和一种碱,写出该反应的化学方程式 。
(6)实验室可以选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,为了验证是否也适用于实验室制取氧气,化学兴趣小组设计了如下实验。
取适量放入大试管中,注入足量水,发现固体表面有细小的气泡产生,连接集气瓶,第二天瓶内收集到少量气体,振荡后仍有少量气泡产生,据此同学们认为,不适合用于实验室制取氧气,知道了适合作供氧剂的原因是 。
题型08 实验室制取气体的一般思路和方法
【典例】(24-25九年级上·海南海口·期末)下图装置常用于实验室制取气体,请按要求回答有关问题:
(1)装置中仪器①的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳时,检验二氧化碳的原理是(用方程式表示) 。
(3)在常温下,硫化亚铁固体和稀硫酸反应可以制得气体,且该气体易溶于水。若用C装置收集则进气口应为 端(选填“b”或“c”)。
(4)总结:实验室制取气体的一般思路是 (将编号排序)
①选择适当的反应,包括反应物和反应条件②验证所制得的气体③选择合适的实验装置
【变式】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等试剂及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
Ⅰ.用高锰酸钾制取氧气:
(1)发生反应的化学方程式为: 。
(2)仪器a的一般性用途是: ,在常温或加热时使用。
(3)制取较为纯净的氧气应选择的装置是 (填字母)。
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳:
(4)仪器b的名称是 。
(5)检验该气体的化学反应方程式为 。
(6)实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时,一般有5个步骤:①检查装置的气密性;②按要求组装好仪器;③向长颈漏斗中注入稀盐酸;④收集气体;⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
(7)向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。瓶内气体压强 (填“大于”或“等于”或“小于”)外界大气压强,瓶子会慢慢变 (填“瘪”或“鼓”)。
(8)通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取,我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法为___________(填字母)。
A.确定制取气体的化学反应原理
B.设计制取气体的实验装置
C.验证得到的气体就是所要制取的气体
【巩固训练】
一、选择题
1.(2025·四川成都·中考真题)高锰酸钾制取氧气的实验如图,下列操作符合安全规范的是
A.连接仪器——将试管抵住实验台,用力塞紧胶塞
B.加热试管——先预热,再对准试剂所在部位加热
C.结束实验——熄灭酒精灯后,将导管移出水面
D.整理复位——加热后的试管,立即用冷水清洗
2.(2025·江苏连云港·中考真题)实验室用CaCO3、稀盐酸制取CO2,涉及的装置和操作正确的是
A.制取CO2 B.除去CO2中HCl
C.干燥CO2 D.收集CO2
二、实验题
3.(2025·湖北·中考真题)以下是氧气的实验室制取和性质实验有关示意图。
(1)仪器a的名称是 。
(2)B中制取氧气的化学方程式为 ,收集氧气可选用 (填字母)装置。
(3)F中水的主要作用是 。
4.(24-25八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期中)A-F是实验室制取气体的常用装置。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢制取一瓶较纯净的氧气,选择的装置组合是 (填字母),反应的符号表达式是 。
(3)用收集的氧气进行“铁丝在氧气中的燃烧”的实验,观察到的现象是 ,在集气瓶底部放少量水的目的是 。
(4)若选用BE装置加热高锰酸钾制取氧气,有下列操作:
①熄灭酒精灯;②装药品,固定装置;③检查装置气密性;④收集气体;⑤连接仪器;⑥点燃酒精灯,加热;⑦从水槽中取出导气管。
正确的操作顺序为___________。
A.⑦②③①④⑤⑥ B.⑤③②⑥④①⑦
C.⑤③②⑥④⑦① D.⑤②③⑥④①⑦
(5)F装置常称为“多功能瓶”,可用来收集气体。若利用排水法收集气体,则气体应该从 (填“m”或“n”)端通入。
5.(24-25九年级下·安徽黄山·阶段练习)根据下图回答有关问题:
(1)图中标号a的仪器名称是 。
(2)实验室用B装置制取二氧化碳的化学方程式为 。主要操作步骤:①检查装置的气密性;②收集并验满气体;③装入试剂;④组装仪器。正确的操作顺序是 (填序号)。
(3)实验室可用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气,则制取氨气应选择的发生装置是 (填字母),收集氨气应选择D装置而不能用C、E装置,据此推测氨气具有的物理性质是 。
6.(24-25九年级上·广东深圳·阶段练习)某化学兴趣小组的同学利用双氧水、二氧化锰、高锰酸钾,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
I.制取氧气
(1)写出图中标有序号的仪器名称:② 。
(2)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是 。
(3)若实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应的文字(或符号)表达式为: 。若用C装置收集到的氧气不纯,可能原因有 。(写一条即可)
(4)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,则发生装置应选择 。(填字母编号)
(5)若用F装置收集一瓶干燥的氧气,如何验满: 。
Ⅱ.氧气的性质
如图所示,“探险队员”一一氧气,不小心走进了化学迷宫,不知怎样走出来,因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与氧气反应的物质),氧气必须避开它们,否则就无法通过。
(6)“箭头”画出了氧气走迷宫的路线,氧气不能从甲处通过。你认为甲处放的物质是______(填字母)。
A.硫 B.水 C.氮气
(7)氧气在走迷宫的过程中,除了甲,还看到了两种“吃人的野兽”,请写出其中一种生成黑色固体反应的文字(或符号)表达式: 。
7.在实验室和生活中选择合适的试剂和装置可以制取气体。
图甲是实验室常用来制取气体的装置。
(1)写出图中①仪器名称 。
(2)组装A装置时,依据酒精灯 (填“外焰”或“内焰”)的高度调节试管高度。
(3)实验前,用图乙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是___________(填字母序号)。
A. B. C.
(4)实验室用电石(固体,主要成分CaC2)和水反应制取乙炔(C2H2)气体,该反应极剧烈,为控制反应速率,发生装置应选 (填序号)。
(5)如图所示,实验室制取氧气时,在试管中加热一定质量的高锰酸钾,随着实验的进行,纵坐标不能表示的是___________。
A.氧气的质量 B.二氧化锰的质量
C.锰酸钾的质量 D.高锰酸钾的质量
8.(24-25九年级上·广东茂名·期末)Ⅰ.实验室制取气体
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气可以选择的发生装置是 ,但该装置需要改进的是 ;若要收集一瓶较纯净的氧气,可以选择的收集装置为 。
(3)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择B或C或D,其中可以控制反应的发生与停止的是 ,写出反应的化学方程式 ;若用G装置来收集,二氧化碳应该从 通入(填“a”或“b”)。
Ⅱ.二氧化碳的性质
实验过程:在如图气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体,往2支试管中分别缓缓注入5mL含有石蕊的水溶液和5umL澄清石灰水。
查阅资料:相同体积的水和澄清石灰水,澄清石灰水吸收的二氧化碳更多。
(4)左边试管内观察到的现象是 。
(5)充分反应后U形管中的液面左边 (填“高于”、“低于”)右边。
三、科学探究题
9.(24-25九年级上·重庆·期中)实验室提供下图所示仪器制取氧气;
(1)实验室制取并收集氧气,一定会用到的仪器有 (填序号)。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,装置中还需要补充的一种用品是 。
(3)若只选用了仪器acefh,制取氧气的化学反应方程式为 。
(4)实验室制取气体要求反应速率适中。三位同学分别探究影响产生氧气速率的因素。按照要求完成表格中的空白。
【限选控制速率的方法】①反应物浓度;②催化剂种类③催化剂的比表面积(提示:比表面积一单位质量下,物质的表面积)
【限选的试剂】
A.3%的双氧水
B. 10%的双氧水
C.CuO粉末(比表面积:0.47m3/g)
D.1号MnO(比表面积:49.3m3/g)
E.2号MnO2(比表面积:23.7m3/g)
F.3号MnO(比表面积:0.47m3/g)
【实验记录】
对比实验
控制速率的方法
最佳选择试剂
小自
AC和AF
AF
小启
和
①
BC
小希
略
BD
10.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)某小组在做双氧水制氧气的实验时不小心把双氧水洒到了水泥地上,意外地发现地上立即产生大量的气泡,于是她对这一现象产生了探究兴趣。
【提出问题】
①除二氧化锰外,水泥块是否也能作双氧水分解的催化剂?
②水泥块的催化效果是否比二氧化锰更好?
【设计实验】小雨以收集等体积氧气所需时间为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)
实验序号
3%双氧水溶液体积
其他物质质量
时间/s
①
10mL
/
200
②
10mL
水泥块
100
③
10mL
二氧化锰:0.5g
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(1)加入水泥块的质量为 g。
(2)对比实验②和实验①,得到的实验结论是 。
(3)为进一步探究该反应中水泥块是否作为催化剂,将实验②反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称量,这样做的目的是 ;同时还需验证反应前后水泥的 不变,才能证明水泥块是此实验的催化剂。请写出该反应的化学式表达式 。
(4)你认为小雨设计实验②和实验③对比的目的是 。要达到此目的,除了测量收集等体积氧气所需时间外,还可以测量相同时间内 。
(5)为完成上述实验中收集氧气及数据的测定需要用到的部分装置如图1所示,与 c 连接的是 (填“a”或“b”)端,进行操作时,集气瓶中未装满水,对实验测量结果 (填“会”或“不会”)产生影响。
(6)利用数据传感技术可以直观地比较气体的生成速率。小芳同学利用图 2 装置,测得瓶内气压随时间的变化如图 3 所示,可判断曲线 (填“A”或“B”)表示无二氧化锰条件下发生的反应,请用实线在图3中补上实验②所得曲线 。
【强化训练】
1.(2025·山西·中考真题)如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中,正确的一项是
A.均需用酒精灯加热 B.均可用镊子装入固体
C.均需检查装置的气密性 D.均可用带火星木条检验气体
2.(2025·内蒙古包头·三模)化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定产生的氧气体积。装置气密性良好,图I中的锥形瓶内盛有过氧化氢溶液,燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有干燥剂。下列说法正确的是
A.将装置I分别与装置Ⅱ、Ⅲ、IV连接,均能达到实验目的
B.若用装置Ⅱ收集氧气,验满的方法是将燃着的木条放在瓶口,若燃烧更剧烈则已集满
C.若用装置IV测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响
D.实验中只须将装有二氧化锰的燃烧匙上提离开过氧化氢溶液的液面,反应即可停止
3.(2025·天津·中考真题)利用下图所示实验装置制取气体,并用制得的气体进行性质实验。
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选用 装置(填序号),其反应的化学方程式为 。
(3)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下 (填“快速”或“缓慢”)插入充满氧气的集气瓶中,观察到木炭燃烧更剧烈。
(4)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用 装置(填序号),其反应的化学方程式为 。
4.(2025·陕西·中考真题)如图甲是实验室制取氧气的实验装置,乙是某学习小组设计的自制简易供氧器。
(1)写出标有字母a的仪器的名称: 。
(2)甲、乙中制取氧气的化学反应方程式是 。
(3)甲中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是 。
(4)乙中为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性,塑料吸管需要伸入液体X中,X应该是 。
5.(2025·四川达州·中考真题)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,请结合以下实验装置回答问题:
(1)仪器甲的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选择的装置组合是 (从图1的A~E中选择,填字母序号),该反应的化学方程式为 。
(3)选用F装置收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端进入集气瓶。
(4)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,选用B装置做发生装置的优点为 。
(5)水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都能用来制取氧气,是因为物质中都含有 元素。
(6)白炽灯泡内玻璃柱上有一点红色物质,那是红磷。只要看到使用过的灯泡内有这点红色物质存在,就可基本判定,该灯泡没有漏气,判断依据是 (用化学方程式表示)。
6.(2025·山东潍坊·三模)请根据下列装置回答问题。
(1)选用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ,用如图1中仪器组装发生装置应选择 E,还需补充的仪器是 (填名称)。
(2)图2是化学小组制作的喷气船,打开分液漏斗活塞,气体从小孔喷出,使船前进。
①小船能前进,其中的反应原理为 (用化学方程式表示),可采用 方法,使小船加速前进。
②船身A处安上如图3所示的桅杆,一段时间后,可观察到试纸 (填“A”或“B”)变红。
③停止前进后,根据质量守恒定律,小船会 (填“上浮”或“下沉”)。
7.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)实验室中有必要的药品和下列装置,结合所学知识回答下列问题。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)实验室用A装置制取氧气,写出反应的化学方程式 ;
(2)如果利用图1装置研究H2O2的分解反应,所得结果如图2所示。下列说法不正确的是________。
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关
C.对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关
D.该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用
Ⅱ.实验室制取二氧化碳
(3)下列是实验室制取二氧化碳的部分操作步骤:①向锥形瓶中加入大理石②向长颈漏斗中注入稀盐酸③将导管伸入集气瓶④收集气体。从节约药品角度考虑,步骤③应该在步骤② (填“之前”或“之后”)。
(4)实验室若需控制反应的发生和停止来制取二氧化碳,应选图中的 (填字母)做发生装置。
(5)如下图所示,在制取过程中,开始长颈漏斗内液面高于锥形瓶中的液面,一段时间后,长颈漏斗内液面逐渐下降,此过程中锥形瓶内气压逐渐 (填“变大”或者“变小”)
Ⅲ.实验室制取氢气
(6)为了检验收集到的氢气的纯度,应在装置E (填“a”或“b”)导管口收集一小试管气体。
(7)按图G装置进行验纯,若 ,表示氢气较纯。
8.(2025·广东揭阳·模拟预测)根据如图装置,回答下列有关问题。
(1)写出仪器A的名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,发生与收集装置的仪器组合应选 (选填仪器的字母序号),反应的化学方程式为 ;若用过氧化氢与二氧化锰制取氧气并控制反应速率,则可选择的发生装置的仪器组合为 (选填仪器的字母序号)。
(3)硫化氢(H2S)是一种无色有毒气体,能溶于水,其水溶液叫氢硫酸,具有酸的通性。
①选用装置K可收集H2S并进行尾气处理,其中干燥管的作用是 。
②KOH溶液吸收H2S发生反应的化学方程式为 。
(4)小刚同学选用片状的鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)和 (填一种厨房调味品的名称)反应来制取二氧化碳,并利用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置,比较甲、乙装置,甲装置的优点是 。
9.(2025·江苏苏州·中考真题)某同学在实验室制取并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 (填名称)。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到的仪器有 (填字母)。
(2)如图-2所示,进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
(3)下列反应均能生成。
A.木炭燃烧
B.碳酸钠与稀硫酸反应
C.石灰石高温分解
D.CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 (填字母)。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 (写两条)。
(4)收集时,常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭,真的集满了吗?如图-3,向三颈烧瓶中持续通,测定瓶内氧气体积分数的变化情况,并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭,结果如图-4所示。
①图-3中,通导管的末端应处于 (填“A”或“B”)位置。
②图-4所示点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内的体积分数约为 。
10.(24-25八年级下·上海奉贤·期末)下图是初中化学实验中常用装置。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选择的发生和收集装置为 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)氧气在医疗急救和日常保健中有重要作用。实验小组的同学研究某家用制氧机的制氧原理。O2可用于医疗急救,是因为O2能 。
【查阅资料】
①某家用制氧机由“反应仓”和“加湿过滤仓”组成。图为其结构示意图。
②一般情况下,温度越高、反应物浓度越大,反应速率越快。
【实验过程】探究制氧气的原理
实验步骤
实验操作
实验现象
步骤1
向反应仓和加湿过滤仓中分别加入适量水
步骤2
向反应仓中加入过碳酸钠和MnO2
有大量气泡产生
步骤3
从出气口收集一瓶气体,将带火星的木条伸入瓶中
________
【解释与结论】
①过碳酸钠在水中会分解为碳酸钠和H2O2,H2O2继续反应产生O2.制氧机中H2O2分解产生O2的化学方程式为 。
②在上图中注明“反应仓”和“加湿过滤仓” 。
③步骤3可证明有O2生成,实验现象是 。
【反思与评价】为保证制氧的效果稳定,在反应仓内过碳酸钠、MnO2用量相同时,夏季用水量应 (填“>”“<”或“=”)冬季用水量。
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专题01气体的制备与收集
1.初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法;
2.归纳实验室制取气体的一般思路与方法(新增)。
一、氧气、二氧化碳实验室制法的比较
氧气(02)
二氧化碳(C02)
药品
高锰酸钾(KMn04)或双氧水和二氧化锰
石灰石(或大理石)和稀盐酸
反应
原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2_2H2O+O2↑
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
发生装置
收集装置
和方法
①排水法(不易溶于水);②向上排空气法(密度比空气大 )
向上排空气法(密度比空气 大;可溶于水且能与水反应,不能用排水法收集)
检验
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃 ,则是氧气,否则是氧气
通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则是CO2
验满
①向上排空气法收集时用带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,则已收集满;
②排水法收集时集气瓶口有大量气泡冒出,则已收集满
验满:将燃着的木条放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已集满
集气瓶放置
正放
正放
实验
操作
步骤
①组装仪器;②检查气密性;③装药品;④固定试管;⑤加热;⑥收集;⑦将导管移出水槽;⑧熄灭酒精灯(若用H2O2制O2步骤同 CO2)
①组装仪器;②检查气密性;③加入石灰石; ④加入稀盐酸;⑤收集
注意
事项
①检查装置气密性;②加热法制氧气时试管口要略向下倾斜;③加热时应先使试管均匀受热,然后对药品所在的部位加热;④排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯;⑤若用高锰酸钾制取氧气,要在试管口放一团棉花;⑥排水法收集时,当气泡连续均匀放出后再收集
①检查装置的气密性;②长颈漏斗下端管口要插入液面下;③不能用排水法收集;④反应容器中的导管刚露出橡胶塞即可;⑤用向上排空气法收集时,导管口应伸入集气瓶底部;⑥不能用稀硫酸代替稀盐酸
热点03 多功能瓶的使用
目的
排空气法收集气体
排水法收集气体
(或测气体体积)
气体除杂、干燥、检验等
图示
① ②
如图①:密度大于空气的气体从a端进;密度小于空气的气体从 b端进。
如图②:密度大于空气的气体从a端进;密度小于空气的气体从 b 端进。
(1)先将瓶内装满水,气体从
a端进,水从b 端排出。
(2)如果要测定某气体的体积,则应将导管 b端与量筒连接。
先将瓶内装入用于检验(除杂、干燥)试剂,气体从a 端进。
说明
记住“ 上 轻 下 重”原则,即密度小的气体通至集气瓶上部,密度大的气体通至集气瓶下部
短 进 长 出,可用量筒量取排出水的体积,从而得到收集气体的体积
长 进 短 出,除杂时,除杂试剂应足量
二、气体制备的一般思路和方法
1.气体发生装置
装置类型
固—固加热型
固(液)—液常温(不加热)型
装置图
注意事项
①试管口应稍向下倾斜,防止 冷凝水倒流使试管炸裂 。
②用高锰酸钾制取氧气时试管口处应塞一团疏松的 棉花 ,防止 高锰酸钾粉末进入导管 。
若使用长颈漏斗,长颈漏斗下端管口应插入 液面以下 ,防止 生成的气体从长颈漏斗口逸出 。
①小结:选择发生装置要根据 反应物状态 和 反应条件 。
②固(液)—液常温型发生装置的评价
常规装置
改进装置
装置图
评价
操作简便
方便添加液体
可控制反应速率
可控制反应的发生和停止
(固体应为块状,不能放置MnO2)
2. 气体收集装置
方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
收集装置
满足条件
难溶或微溶于水
且 不与水发生反应
密度比空气大
且不与空气中的成分发生反应
密度比空气小 且不与空气中的成分发生反应
小结:选择收集装置要根据 气体的密度 和 气体的溶解性 。
注意:①要收集较纯净的气体,应选用 排水 法;要收集干燥的气体,应选用 排空气 法。
②用排水法收集气体,当观察到导管口 气泡连续均匀冒出 时开始收集;当有 大气泡 从集气瓶口冒出时,表明气体已经收集满。
③用向上排空气法收集气体,应将导管伸到 集气瓶底部 ,同时应在瓶口盖上玻璃片,以便尽可能地排尽集气瓶中的 空气 ,提高收集气体的纯度。
题型01 气体制备的原理、发生和收集装置的选择
【典例】(2025·广西·中考真题)实验是化学研究的重要手段。某同学在实验室制取氧气并进行氧气性质的探究。
(1)该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气,发生反应的化学方程式是 ,选用的发生装置是 (填字母序号)。
(2)实验室现有的双氧水浓度过大,使用前需要稀释。稀释双氧水时用到的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和 。
(3)用排空气法收集氧气应选装置 (填字母序号),还可以用 法收集氧气。
(4)用带火星的木条放在集气瓶口,观察到木条 ,说明氧气已集满。将红热的铁丝伸入集满氧气的集气瓶中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成 色固体。
【答案】(1) A
(2)玻璃棒
(3) D 排水
(4) 复燃 黑
【详解】(1)选用双氧水和二氧化锰制氧气,过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:;反应物为固体和液体,不需要加热,选择A为发生装置;
(2)稀释双氧水的步骤是:用量筒量取一定体积的双氧水,倒入烧杯中,加入一定体积的水,用玻璃棒搅拌,故用到的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和玻璃棒;
(3)氧气的密度略大于空气,用向上排空气法收集,故选D为收集装置;氧气不易溶于水,还可选择排水法收集;
(4)氧气具有助燃性,验满时,将带火星的木条放在集气瓶口,观察到木条复燃,证明氧气已集满;铁燃烧生成四氧化三铁,能观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。
【变式】(2025·新疆·中考真题)下图为实验室气体制取和应用的常用装置,回答下列问题。
(1)仪器a的名称:
(2)用高锰酸钾制氧气的发生装置为 (填字母序号、下同),反应的化学方程式为 。
(3)用过氧化氢溶液制氧气的发生和收集装置为 ,反应的化学方程式为 。
(4)E装置是实践小组同学在老师指导下设计的家用简易制氧机原理图。过碳酸钠在水的作用下分解成碳酸钠和过氧化氢。
①验证甲仓导出的气体是氧气的方法: 。②甲仓的主要作用 (答一点即可)。
【答案】(1)试管
(2) A
(3) BD
(4) 将带火星的木条伸入甲仓导出的气体中,若木条复燃,证明是氧气 判断氧气的流速(合理即可)
【详解】(1)仪器 a 是试管。
(2)高锰酸钾是固体,反应需要加热,因此发生装置选A(固体加热型装置 )。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:。
(3) 过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应不需要加热,发生装置选B(固液不加热型 );氧气密度比空气略大且不易溶于水,收集装置可选D(排水法 )或向上排空气法,则选排水法则组合为BD 。 过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:。
(4)①氧气具有助燃性,则验证甲仓导出的气体是氧气的方法:将带火星的木条伸入甲仓导出的气体中,若木条复燃,证明是氧气。
②过氧化氢在二氧化锰催化下生成氧气,氧气不易溶于水,氧气从甲仓中的导管流出会冒出气泡,可以通过冒出气泡的快慢,判断氧气的流速,水还可以给氧气降温,并且湿润氧气等。
题型02 气体制备的实验操作
【典例】(2025·安徽·中考真题)小明和小安同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。
回答下列问题:
I.小明同学使用溶液进行实验。
(1)仪器①的名称是 。
(2)反应的化学方程式为 。
Ⅱ.小安同学使用固体进行实验。
(3)在实验方案中,下列图标需要标注的是 (填字母序号,下同)。
(4)向试管中加入正确的操作是 。
(5)氧气收集完毕,将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯的原因是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3)b
(4)bc
(5)防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂
【详解】(1)由图可知,仪器①为长颈漏斗。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:。
(3)高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,则需要标注热烫,但不需要用电和排风,故选b。
(4)取用高锰酸钾时,先将试管横放,用药匙或纸槽将药品送至试管底,再将试管竖立,故选bc。
(5)实验结束后,为了防止水槽中的水倒吸,引起热的试管炸裂,则应先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯。
【变式】(2025·四川南充·中考真题)请回答下列问题。
(1)实验室常用下图装置来制取气体。
①在用B 装置制取CO2 的实验中,仪器m的作用是 X 。选择正确的 装置制取并收集一瓶干燥的CO2气体,其接口的连接顺序是 (填序号)。
②实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷,应选择的发生装置是 (填序号)。
【答案】(1) 添加液体试剂 bgfd A
【详解】(1)①仪器m是长颈漏斗,其在该实验中的作用是添加液体试剂 ;
实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)和稀盐酸,发生装置选固液不加热型,即B装置,要收集干燥的二氧化碳,需要先通过浓硫酸干燥(长进短出,从g进f出),再收集,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,用向上排空气法收集,连接顺序为bgfd;
② 实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷,属于固体加热型,应选择的发生装置是A;
题型03 气体的检验与验满
【典例】(2025·贵州·中考真题)自然界氧循环对维持人类生活与生态平衡具有重要意义。
(1)用图1装置制取和
①用大理石()和稀制取的化学方程式为 ,收集装置是 ,验满的方法是 。
②用B作发生装置产生,反应的化学方程式为 ,检验氧气的方法是 。
【答案】(1) D 将然着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满 将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明该气体为氧气
【详解】(1)①碳酸钙与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;
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,即收集装置选D;
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,则验满的方法为将然着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满;
②B装置适用于固-液常温型,可用于过氧化氢制氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为;
氧气具有助燃性,则检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明该气体为氧气;
【变式】(2025·吉林·中考真题)下图是实验室制取气体的部分装置,回答下列问题。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生反应的化学方程式为 。
(2)用上述装置制取二氧化碳时,选择发生装置和收集装置的组合是 。
(3)证明二氧化碳是否集满的方法是 。
【答案】(1)
(2)BD
(3)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已集满
【详解】(1)大理石主要成分是碳酸钙,它与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应是固体和液体在常温下进行,不需要加热,所以发生装置应选 B;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气法收集,所以收集装置选 D,组合为 BD。
(3)因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,所以将燃着的木条放在集气瓶口,如果木条熄灭,就表明集气瓶内二氧化碳已充满。
题型04 气体的净化(除杂)与干燥(除水)
【典例】(2025·四川凉山·中考真题)化学兴趣小组的同学用如图装置制取并探究CO2的性质。
查阅资料:CO2几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
(1)图中a仪器的名称是 。
(2)同学们用大理石与盐酸反应制取二氧化碳,A装置内反应的化学方程式为 。
(3)B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
(4)对比D、E装置中观察到的现象,可以得出的结论是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2)
(3)除去二氧化碳中的氯化氢杂质
(4)二氧化碳能与水反应
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是:锥形瓶;
(2)同学们用大理石与盐酸反应制取二氧化碳,A装置内反应为大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故饱和碳酸氢钠溶液的作用是:除去二氧化碳中的氯化氢杂质;
(4)D装置中干燥的石蕊纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,E装置中润湿的石蕊纸花变红,说明二氧化碳能与水反应。
【变式】(2025·四川眉山·中考真题)实验室利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳是初中化学学习的重要内容,据图回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(3)为制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺序为 →F(从A-E中选择字母序号填空),验满时应将燃着的木条放在 (填“m”或“n”)导管口。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 复分解反应
(3) B→E→D n
【详解】(1)根据常见仪器的形状和用途,仪器①是锥形瓶。
(2)实验室制取二氧化碳是用石灰石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应,反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为;
该反应是两种化合物(碳酸钙和盐酸)互相交换成分(碳酸根与氯离子交换),生成另外两种化合物(氯化钙和碳酸,碳酸分解为水和二氧化碳),属于基本反应类型中的复分解反应。
(3)实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸,是固液常温型反应,发生装置选B;制取的二氧化碳中可能混有氯化氢气体和水蒸气,饱和碳酸氢钠溶液可除去氯化氢气体(E装置,),浓硫酸可干燥二氧化碳(D装置),所以制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺序为B→E→D→F。
F装置收集二氧化碳时,因为二氧化碳密度比空气大,应长进短出,即从m端通入,n端排出空气,验满时应将燃着的木条放在n导管口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。
题型05 控制反应发生和停止的装置
【典例】(2025·四川遂宁·中考真题)我国在联合国大会上承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等,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
CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
II.制备CO2
根据下列实验装置图,回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用C装置收集CO2时,气体应从 端通入(填“a”或“b”),写出实验室制取CO2的化学方程式 。
(3)若用装置B作为CO2制取的发生装置,除了废物利用的优点外,请再写出一个优点 。
III.低碳行动方案
(4)全面推进美丽中国建设,倡导“低碳”生活,应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是______(填字母)。
A.双面使用纸张 B.多乘公交车出行 C.多用一次性餐具
【答案】(1)铁架台
(2) a
(3)可以控制反应的发生和停止
(4)AB
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是铁架台,故填:铁架台;
(2)二氧化碳的密度比空气大,若用装置C收集CO2,气体应从a端通入;
实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,碳酸钙与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;故填:a;;
(3)装置B可将固体置于铜网中,关闭弹簧夹,通过去底塑料瓶添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入导管中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,因此除了废物利用的优点外,还可以控制反应的发生和停止,故填:可以控制反应的发生和停止;
(4)A、双面使用纸张,可以减少造纸过程中的能源消耗和碳排放,符合低碳理念,故A符合题意;
B、多乘公交车出行,减少私家车使用,可以降低燃油消耗和尾气排放,符合低碳理念,故B符合题意;
C、多用一次性餐具,会增加塑料或木材消耗,生产过程中会产生更多二氧化碳,且难以降解,不符合低碳理念,故C不符合题意。
故选AB。
【变式】(2025·四川广安·中考真题)化学实验是科学探究的重要方式。根据下图所示实验装置,回答下列问题。
(1)实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,若要用D装置收集氧气,进气口应选 (选填字母“a”或“b”)。
(2)实验室制取二氧化碳,用C作发生装置,与B装置相比其主要优点是 ,实验室常用 (填物质名称)来检验二氧化碳。
(3)常温下可用NaH固体和水来制取氢气,若用E装置收集干燥的氢气,U型管中可盛装的物质为___________(填字母)。
A. B. C.CaO
【答案】(1) a
(2) 可随时控制反应的发生与停止 澄清石灰水/氢氧化钙溶液
(3)C
【详解】(1)A 装置是固体加热型发生装置且试管口有棉花,适用于高锰酸钾受热分解制取氧气,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
氧气密度比空气大,用 D 装置(向上排空气法收集装置)收集氧气时,应 “长进短出”,即进气口选 a,这样氧气进入后在集气瓶底部聚集,将空气从短管 b 排出。
(2)C 装置中,将固体药品放在铜网上,关闭弹簧夹时,装置内气体压强增大,液体被压回烧杯,固液分离,反应停止;打开弹簧夹,气体排出,压强减小,液体进入,固液接触,反应发生。而 B 装置固液一旦混合,无法中途停止反应,所以 C 装置的主要优点是能随时控制反应的发生与停止;
二氧化碳能使澄清石灰水(氢氧化钙溶液)变浑浊,反应原理是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为,所以常用澄清石灰水检验二氧化碳。
(3)要干燥氢气,U 型管中应盛放能吸收水分且不与氢气反应的物质。
A、NaHCO3不能吸收水分,错误;
B、CaCO3不能吸收水分,错误;
C、CaO能与水反应生成氢氧化钙,且不与氢气反应,可用于干燥氢气,正确。
故选C。
题型06 多功能瓶的使用
【典例】(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)实验室制取气体的部分装置如下图所示,请回答下列问题:
(1)请写出标号仪器的名称:a 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 。
当用装置F收集时,发现水槽内的水变成紫色,其原因是 。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可选择装置B或C作发生装置。与装置B相比,装置C的优点是 。
(4)要组装一套实验室制取二氧化碳的装置,可从A~F中选择 (填字母序号)。若用装置G测量生成二氧化碳气体的体积,其中植物油的作用是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管口没有放一团棉花
(3)可以控制反应速率/可以得到平稳气流
(4) BD/CD 防止溶于水
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称为长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)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2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;当用装置F收集时,发现水槽内的水变成紫色,其原因是试管口没有放一团棉花,加热时粉末状的物质进入水槽内,故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;试管口没有放一团棉花;
(3)装置C中含有分液漏斗,与装置B相比,装置C的优点是可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率,来控制反应速率,得到平稳的氧气流,故填:可以控制反应速率或可以得到平稳气流;
(4)实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液常温型,选择的发生装置为B或C;二氧化碳的密度比空气大,且能溶于水,只能采用排水法收集,选择的收集装置为D;用装置G测量生成二氧化碳气体的体积,二氧化碳的体积等于排出水的体积,在水面上放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水,故填:BD或CD;防止溶于水。
【变式】(2025·河南·中考真题)实验室制取气体的常用装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)制取和可选用相同的发生和收集装置,该套装置为 (填字母)。
(2)写出实验室用装置B制取的化学方程式 。
(3)若用虚线框内装置干燥气体,请将该装置图补画完整 。
【答案】(1)AD
(2)
(3)
【详解】(1)实验室制取氧气若用过氧化氢在二氧化锰催化下分解,是固液常温型反应,制取二氧化碳是用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,也是固液常温型反应,所以发生装置都可以用 A。氧气密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法(收集装置选 D)或排水法收集;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气法收集(收集装置选 D)。所以制取O2和CO2可选用相同的发生和收集装置为 AD。
(2)装置 B 是固体加热型发生装置,用 B 装置制取氧气是氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为:。
(3)用浓硫酸干燥二氧化碳气体,应遵循 “长进短出” 的原则,即二氧化碳从长管进入,与浓硫酸充分接触干燥后从短管排出。所以装置图应为:进气口 c 连接长管,短管另一端空着 。
题型07 气体的制备与性质检验的综合性实验
【典例】(2025·四川成都·中考真题)用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用品设计如图装置,完成氧气的制取与性质实验。
(1)仪器b的名称是 。
(2)检查装置气密性的方法是 。
(3)打开弹簧夹、,关闭,用注射器向盛有二氧化锰的A中注入过氧化氢溶液,反应的化学方程式为 。
(4)检验B中氧气已集满的方法是 。
(5)向C中加入澄清石灰水,将D中红热的木炭移入B中,塞紧胶塞,打开,观察到的现象:B中木炭燃烧发出白光,C中 。对比木炭移入B前后的现象,可得出的结论是 。
(6)对该装置评价不合理的是 (填序号)。
a.废旧物品再利用
b.可完成的制取和检验
c.可控制反应速率
d.可随时控制反应发生和停止
【答案】(1)铁架台
(2)连接仪器装置,关闭、,打开,向上拉动注射器活塞,松手后活塞回到原位置,则装置气密性良好(合理即可)
(3)
(4)将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满
(5) 导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊 氧气浓度越大,燃烧越剧烈
(6)d
【详解】(1)仪器b是铁架台;
(2)装置气密性检查的核心原理是利用装置内外的压强差。则操作是:连接仪器装置,关闭、,打开,向上拉动注射器活塞,松手后活塞回到原位置,则装置气密性良好;
(3)过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生水和氧气,方程式是:;
(4)氧气有助燃性,则验满B中氧气:将带火星的木条放在a导管口,木条复燃,证明氧气已收集满。
(5)B中,木炭燃烧生成CO2,同时放出热量,导致压强增大,将气体压入C中,C中现象:导管口有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊(二氧化碳和石灰水反应产生碳酸钙沉淀和水);木炭移入B前:木炭在空气中燃烧发红光,移入B后:木炭进入盛有氧气的B中,剧烈燃烧,发出白光,结论:氧气浓度影响燃烧剧烈程度(或氧气能支持燃烧 )。
(6)a、废旧物品再利用;a合理;
b、该装置中,A可作为反应发生装置(类似固液不加热型 ),若在A中加入大理石(或石灰石 )、注射器注入稀盐酸,能发生反应产生CO2,装置中C可盛放澄清石灰水,若A中制取的CO2通入C,观察到石灰水变浑浊,即可完成检验;b合理;
c、注射器可控制液体滴加速度,能控制反应速率,c合理;
d、通过注射器,可控制反应的速率,不能控制反应的发生和停止,d不合理。
选d。
【变式】(2025·黑龙江绥化·中考真题)根据如图所示装置,回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)A装置中,药品要平铺在试管底部,目的是 。
(3)选用A装置作为实验室制取氧气的发生装置,写出该反应的化学方程式 ,反应的基本类型是 。若选用C装置收集氧气,判断氧气已经收集满的现象是 。
(4)实验室要制取纯净、干燥的二氧化碳气体,选用的装置依次为 。
(5)长途运输鱼时使用过氧化钙作供氧剂,查阅资料可知,过氧化钙与水反应生成氧气和一种碱,写出该反应的化学方程式 。
(6)实验室可以选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,为了验证是否也适用于实验室制取氧气,化学兴趣小组设计了如下实验。
取适量放入大试管中,注入足量水,发现固体表面有细小的气泡产生,连接集气瓶,第二天瓶内收集到少量气体,振荡后仍有少量气泡产生,据此同学们认为,不适合用于实验室制取氧气,知道了适合作供氧剂的原因是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)增大药品受热面积,使其受热均匀
(3) 分解反应 集气瓶口有大气泡冒出
(4)BGFD
(5)
(6)与水反应速率较慢、持续时间长或与水反应能够持续缓慢地放出氧气
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是长颈漏斗;
(2)A装置中,药品要平铺在试管底部,目的是增大药品受热面积,使其受热均匀;
(3)A装置试管口有棉花,适用于高锰酸钾制氧气,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,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;
装置C为排水法收集氧气,当集气瓶口有大气泡冒出时,说明氧气已经收集满;
(4)实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,该反应适用于固-液常温型,发生装置选B;盐酸具有挥发性,会使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体,除去氯化氢可用饱和的碳酸氢钠溶液(装置G),浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳气体(装置F),二氧化碳的密度比空气大,能溶于水且与水反应,则应采用向上排空气法进行收集(装置D),则实验室要制取纯净、干燥的二氧化碳气体,选用的装置依次为BGFD;
(5)过氧化钙与水反应生成氧气和一种碱,根据质量守恒定律,则生成的碱为氢氧化钙,即过氧化钙与水反应生成氧气和氢氧化钙,反应的化学方程式为;
(6)结合实验现象,CaO2适合作供氧剂,是因为其与水反应速率较慢、持续时间长或与水反应能够持续缓慢地放出氧气。
题型08 实验室制取气体的一般思路和方法
【典例】(24-25九年级上·海南海口·期末)下图装置常用于实验室制取气体,请按要求回答有关问题:
(1)装置中仪器①的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳时,检验二氧化碳的原理是(用方程式表示) 。
(3)在常温下,硫化亚铁固体和稀硫酸反应可以制得气体,且该气体易溶于水。若用C装置收集则进气口应为 端(选填“b”或“c”)。
(4)总结:实验室制取气体的一般思路是 (将编号排序)
①选择适当的反应,包括反应物和反应条件②验证所制得的气体③选择合适的实验装置
【答案】(1)试管
(2)
(3)c
(4)①③②
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称为试管,故填:试管;
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用澄清石灰水检验二氧化碳。澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为,故填:;
(3)H2S易溶于水,且密度大于空气的密度,应采用向上排空气法进行收集,若用C装置来进行收集,则进气口应为c端,故填:c;
(4)实验室制取气体的一般思路是:选择适当的反应,包括反应物和反应条件,确定反应原理之后,需选择合适的实验装置,最后验证所制得的气体,故填:①③②。
【变式】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等试剂及相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
Ⅰ.用高锰酸钾制取氧气:
(1)发生反应的化学方程式为: 。
(2)仪器a的一般性用途是: ,在常温或加热时使用。
(3)制取较为纯净的氧气应选择的装置是 (填字母)。
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳:
(4)仪器b的名称是 。
(5)检验该气体的化学反应方程式为 。
(6)实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时,一般有5个步骤:①检查装置的气密性;②按要求组装好仪器;③向长颈漏斗中注入稀盐酸;④收集气体;⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
(7)向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。瓶内气体压强 (填“大于”或“等于”或“小于”)外界大气压强,瓶子会慢慢变 (填“瘪”或“鼓”)。
(8)通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取,我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法为___________(填字母)。
A.确定制取气体的化学反应原理
B.设计制取气体的实验装置
C.验证得到的气体就是所要制取的气体
【答案】(1)
(2)少量试剂的反应容器
(3)AC
(4)长颈漏斗
(5)
(6)②①⑤③④
(7) 小于 瘪
(8)ABC
【详解】(1)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(2)仪器a是试管,一般性用途是:少量试剂的反应容器,在常温或加热时使用。
(3)用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,发生装置选A;氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法或排水法收集,用排水法收集的氧气较为纯净,收集装置选C,则装置组合是AC。
(4)根据图像,仪器b是长颈漏斗。
(5)检验二氧化碳气体用澄清的石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,反应的化学方程式为.
(6)实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时先组装仪器,再装试剂(先固后液),最后收集,故正确的操作顺序是②①⑤③④。
(7)二氧化碳能溶于水,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加水振荡后,瓶内二氧化碳减少,气体压强减小,小于外界大气压,在大气压作用下瓶子变瘪。
(8)实验室里制取气体的一般思路和方法为选择适当的反应,选择合适的实验装置,以及验证所制得的气体。
A、确定制取气体的化学反应原理,故正确;
B、设计制取气体的实验装置,故正确;
C、验证得到的气体就是所要制取的气体,故正确。
故选ABC。
【巩固训练】
一、选择题
1.(2025·四川成都·中考真题)高锰酸钾制取氧气的实验如图,下列操作符合安全规范的是
A.连接仪器——将试管抵住实验台,用力塞紧胶塞
B.加热试管——先预热,再对准试剂所在部位加热
C.结束实验——熄灭酒精灯后,将导管移出水面
D.整理复位——加热后的试管,立即用冷水清洗
【答案】B
【详解】A、将试管抵住实验台,用力塞紧胶塞,容易使试管底部破碎,选项错误;
B、加热试管先预热,再对准有药品的部位集中加热,以防试管炸裂,选项正确;
C、做该实验时如果先撤酒精灯,则会使导管内温度降低,压强变小而把水到吸入试管引起试管炸裂,选项错误;
D、加热后的试管,不能立即用冷水清洗,否则会引起试管炸裂,选项错误。
故选B。
2.(2025·江苏连云港·中考真题)实验室用CaCO3、稀盐酸制取CO2,涉及的装置和操作正确的是
A.制取CO2 B.除去CO2中HCl
C.干燥CO2 D.收集CO2
【答案】A
【详解】A、实验室通常用石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可以选择该装置,符合题意;
B、氢氧化钠能与氯化氢反应生成氯化钠和水,但是氢氧化钠也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,不但除去了杂质,也除去了原物质,不能用氢氧化钠除去二氧化碳中的氯化氢,不符合题意;
C、浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,但是应“长进短出”,这样干燥的比较充分,不符合题意;
D、二氧化碳的密度比空气大, 用该装置收集二氧化碳,应从长管通入,不符合题意。
故选A。
二、实验题
3.(2025·湖北·中考真题)以下是氧气的实验室制取和性质实验有关示意图。
(1)仪器a的名称是 。
(2)B中制取氧气的化学方程式为 ,收集氧气可选用 (填字母)装置。
(3)F中水的主要作用是 。
【答案】(1)酒精灯
(2) C或E
(3)吸收二氧化硫,防止空气污染
【详解】(1)由图可知,仪器a为酒精灯;
(2)B中发生的反应过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,方程式为:;
氧气的密度比空气大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法收集,又可以采用排水法收集,故选C或E;
(3)硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,直接排放会污染空气,故F中水的主要作用是吸收二氧化硫,防止空气污染。
4.(24-25八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期中)A-F是实验室制取气体的常用装置。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢制取一瓶较纯净的氧气,选择的装置组合是 (填字母),反应的符号表达式是 。
(3)用收集的氧气进行“铁丝在氧气中的燃烧”的实验,观察到的现象是 ,在集气瓶底部放少量水的目的是 。
(4)若选用BE装置加热高锰酸钾制取氧气,有下列操作:
①熄灭酒精灯;②装药品,固定装置;③检查装置气密性;④收集气体;⑤连接仪器;⑥点燃酒精灯,加热;⑦从水槽中取出导气管。
正确的操作顺序为___________。
A.⑦②③①④⑤⑥ B.⑤③②⑥④①⑦
C.⑤③②⑥④⑦① D.⑤②③⑥④①⑦
(5)F装置常称为“多功能瓶”,可用来收集气体。若利用排水法收集气体,则气体应该从 (填“m”或“n”)端通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) AE
(3) 火星四射、发出大量的热、生成黑色固体 防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底
(4)C
(5)m
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是长颈漏斗;
(2)实验室用过氧化氢制取一瓶较纯净的氧气,该反应为固液常温型,发生装置可选择A,排水法收集的氧气较排空气法纯净,氧气不易溶于水,可选择E排水法收集,故可选择的装置组合是AE,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,符号表达式为:;
(3)用收集的氧气进行“铁丝在氧气中的燃烧”的实验,观察到的现象是剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体;
在集气瓶底部放少量水能防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;
(4)加热高锰酸钾制取氧气,正确的操作顺序为:⑤连接仪器,③检查装置气密性,以防止装置漏气影响实验结果,②装药品,固定装置,⑥点燃酒精灯,加热制取气体,④收集气体,⑦从水槽中取出导气管,①熄灭酒精灯,以防止水倒流炸裂试管,因此正确操作顺序是⑤③②⑥④⑦①;
故选C;
(5)气体的密度比水小,若利用排水法收集气体,气体应从短进长出,故将气体从m端通入。
5.(24-25九年级下·安徽黄山·阶段练习)根据下图回答有关问题:
(1)图中标号a的仪器名称是 。
(2)实验室用B装置制取二氧化碳的化学方程式为 。主要操作步骤:①检查装置的气密性;②收集并验满气体;③装入试剂;④组装仪器。正确的操作顺序是 (填序号)。
(3)实验室可用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气,则制取氨气应选择的发生装置是 (填字母),收集氨气应选择D装置而不能用C、E装置,据此推测氨气具有的物理性质是 。
【答案】(1)集气瓶
(2) ④①③②
(3) A 密度比空气小
【详解】(1)由图可知,标号a的仪器名称是:集气瓶;
(2)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,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
实验室用B装置制取二氧化碳的步骤为:组装仪器,检查装置的气密性,装入药品,收集并验满气体,故顺序是:④①③②;
(3)实验室可用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
收集氨气应选择D装置而不能用C、E装置,即采用向下排空气法收集,说明氨气密度比空气小。
6.(24-25九年级上·广东深圳·阶段练习)某化学兴趣小组的同学利用双氧水、二氧化锰、高锰酸钾,开展氧气的实验室制取和有关性质的研究。请结合下列实验装置,回答有关问题。
I.制取氧气
(1)写出图中标有序号的仪器名称:② 。
(2)根据所给的药品,实验室里选择一种节能环保、操作简便的方法制取氧气,所选的药品是 。
(3)若实验室用高锰酸钾制取氧气,该反应的文字(或符号)表达式为: 。若用C装置收集到的氧气不纯,可能原因有 。(写一条即可)
(4)通过查阅资料得知:实验室用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,则发生装置应选择 。(填字母编号)
(5)若用F装置收集一瓶干燥的氧气,如何验满: 。
Ⅱ.氧气的性质
如图所示,“探险队员”一一氧气,不小心走进了化学迷宫,不知怎样走出来,因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与氧气反应的物质),氧气必须避开它们,否则就无法通过。
(6)“箭头”画出了氧气走迷宫的路线,氧气不能从甲处通过。你认为甲处放的物质是______(填字母)。
A.硫 B.水 C.氮气
(7)氧气在走迷宫的过程中,除了甲,还看到了两种“吃人的野兽”,请写出其中一种生成黑色固体反应的文字(或符号)表达式: 。
【答案】(1)锥形瓶
(2)双氧水、二氧化锰
(3) / 集气瓶未装满水(或未等气泡连续均匀冒出就开始收集)
(4)B
(5)将带火星的木条放在 b 导管口,若木条复燃,则氧气已收集满
(6)A
(7)/
【详解】(1)根据图像,仪器②是锥形瓶。
(2)用双氧水在二氧化锰催化下制取氧气,不需要加热,节能且操作简便;高锰酸钾制取氧气需加热,相对复杂。
(3)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,文字表达式为:,符号表达式为;
集气瓶未装满水,里面有空气,会使收集的氧气不纯;未等气泡连续均匀冒出就收集,刚开始排出的是装置内空气,也会导致氧气不纯。
(4)用固体石灰石和液体稀盐酸常温下制取二氧化碳,是固液常温型反应,B 装置适用于固液常温反应。
(5)F 装置收集氧气,氧气密度比空气大,从 a 导管进,空气从 b 导管出,所以在 b 导管口验满,具体方法是:将带火星的木条放在 b 导管口,若木条复燃,则氧气已收集满。
(6)硫能与氧气反应,水和氮气不与氧气反应,所以甲处是硫,故选A。
(7)氧气在迷宫中,铁与氧气反应生成黑色的四氧化三铁,磷与氧气反应生成白色固体,所以符合生成黑色固体的是铁与氧气的反应,该反应的文字表达式为:,符号表达式为。
7.在实验室和生活中选择合适的试剂和装置可以制取气体。
图甲是实验室常用来制取气体的装置。
(1)写出图中①仪器名称 。
(2)组装A装置时,依据酒精灯 (填“外焰”或“内焰”)的高度调节试管高度。
(3)实验前,用图乙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是___________(填字母序号)。
A. B. C.
(4)实验室用电石(固体,主要成分CaC2)和水反应制取乙炔(C2H2)气体,该反应极剧烈,为控制反应速率,发生装置应选 (填序号)。
(5)如图所示,实验室制取氧气时,在试管中加热一定质量的高锰酸钾,随着实验的进行,纵坐标不能表示的是___________。
A.氧气的质量 B.二氧化锰的质量
C.锰酸钾的质量 D.高锰酸钾的质量
【答案】(1)长颈漏斗
(2)外焰
(3)A
(4)C
(5)D
【详解】(1)①仪器名称是长颈漏斗;
(2)酒精灯外焰温度最高,通常用外焰加热,组装A装置时,依据酒精灯外焰的高度调节试管高度;
(3)用图乙所示方法检查装置气密性时,若气密性良好,双手紧握试管外壁,试管内气体受热膨胀,压强增大,会将水压入导管中,所以很快会出现的现象是导管口有气泡冒出,故选A;
(4)根据“实验室用电石(固体,主要成分CaC2)和水反应制取乙炔(C2H2)气体”可知,该反应的反应物是固体和液体,不需加热,属于固、液混合不加热型,可选用发生装置B或C,其中C装置中注射器能控制液体的滴加速率,从而能控制反应的速率,该反应极剧烈,为控制反应速率,发生装置应选C;
(5)A、在试管中加热一定质量的高锰酸钾,随着反应进行,氧气不断生成,其质量从 0 开始逐渐增加,反应结束后不再变化,纵坐标可以表示氧气的质量,不符合题意;
B、二氧化锰是该反应的生成物,随着反应进行,其质量从 0 开始逐渐增加,反应结束后不再变化,纵坐标可以表示二氧化锰的质量,不符合题意;
C、锰酸钾是该反应的生成物,随着反应进行,其质量从 0 开始逐渐增加,反应结束后不再变化,纵坐标可以表示锰酸钾的质量,不符合题意;
D、随着反应进行,高锰酸钾不断分解,质量逐渐减少,最后反应完全,质量变为 0,而图中纵坐标表示的量是从 0 开始增加的,所以纵坐标不能表示高锰酸钾的质量,符合题意。
故选D。
8.(24-25九年级上·广东茂名·期末)Ⅰ.实验室制取气体
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气可以选择的发生装置是 ,但该装置需要改进的是 ;若要收集一瓶较纯净的氧气,可以选择的收集装置为 。
(3)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择B或C或D,其中可以控制反应的发生与停止的是 ,写出反应的化学方程式 ;若用G装置来收集,二氧化碳应该从 通入(填“a”或“b”)。
Ⅱ.二氧化碳的性质
实验过程:在如图气密性良好的装置中充满了二氧化碳气体,往2支试管中分别缓缓注入5mL含有石蕊的水溶液和5umL澄清石灰水。
查阅资料:相同体积的水和澄清石灰水,澄清石灰水吸收的二氧化碳更多。
(4)左边试管内观察到的现象是 。
(5)充分反应后U形管中的液面左边 (填“高于”、“低于”)右边。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A 在试管口放一团棉花 E
(3) D a
(4)溶液变红
(5)低于
【详解】(1)装置B中仪器①的名称是长颈漏斗;
(2)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,应选择固体加热型发生装置,即装置A;为防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管,应在试管口放一团棉花,故该装置需要改进的是在试管口放一团棉花;
氧气密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应,可采用向上排空气法或排水法收集,其中用排水法能收集到较纯净的氧气,即装置E;
(3)实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择B或C或D,其中装置D能将固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗加入,关闭弹簧夹,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗内,固液分离反应停止,打开弹簧夹,气体导出,使得装置内压强减小,液体重新流入试管内,固液接触反应发生,故可以控制反应的发生与停止的是D;
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,化学方程式为;
若用G装置来收集二氧化碳,由于二氧化碳密度比空气大,所以二氧化碳应该从a通入;
(4)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊变红,因此左边试管内观察到的现象是溶液变红;
(5)二氧化碳与水反应生成碳酸,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,已知相同体积的水和澄清石灰水,澄清石灰水吸收的二氧化碳更多,因此右边气体减少的多,则压强减小的多,故充分反应后U形管中的液面左边低于右边。
三、科学探究题
9.(24-25九年级上·重庆·期中)实验室提供下图所示仪器制取氧气;
(1)实验室制取并收集氧气,一定会用到的仪器有 (填序号)。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,装置中还需要补充的一种用品是 。
(3)若只选用了仪器acefh,制取氧气的化学反应方程式为 。
(4)实验室制取气体要求反应速率适中。三位同学分别探究影响产生氧气速率的因素。按照要求完成表格中的空白。
【限选控制速率的方法】①反应物浓度;②催化剂种类③催化剂的比表面积(提示:比表面积一单位质量下,物质的表面积)
【限选的试剂】
A.3%的双氧水
B. 10%的双氧水
C.CuO粉末(比表面积:0.47m3/g)
D.1号MnO(比表面积:49.3m3/g)
E.2号MnO2(比表面积:23.7m3/g)
F.3号MnO(比表面积:0.47m3/g)
【实验记录】
对比实验
控制速率的方法
最佳选择试剂
小自
AC和AF
AF
小启
和
①
BC
小希
略
BD
【答案】(1)a
(2)棉花
(3)
(4) ② AC/CA BC /CB ③
【详解】(1)实验室制取氧气可以采用加热固体的方法和常温分解过氧化氢的方法,氧气可以用排水法、向上排空气法收集,但是必须使用集气瓶收集氧气,集气瓶对应的符号为a;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,需要在试管口放一团棉花,防止加热时试管中粉末状物质进入导管,所以若用高锰酸钾制取氧气,装置中还需要补充的一种用品是棉花;
(3)若只选用了仪器acefh,制取氧气,则对应的是过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成水和氧气,反应的化学反应方程式为为:;
(4)小自:依据控制变量法的具体操作和控制变量的方法可知,小秋选择的对比实验是 AC和AF;两种区别是催化剂的种类不同,因此其控制速率的方法是:②催化剂种类;
小启:由于小钦的最佳试剂选择为BC粉末,剩下的两种控制速率的方法分别为①反应物浓度和③催化剂的比表面积;由于在选项A~F中只有C是CuO粉末,因此小钦选择的控制速率的方法一定不是③催化剂的比表面积,则小钦选择的是①反应物浓度,那么小钦做的对比实验为AC和BC;
小希:三位同学分别探究影响产生氧气速率的因素,小自选择的是②催化剂种类,小启选择的是①反应物浓度,根据小希的最佳选择试剂是BD,D是1号MnO2(比表面积),可以推测小希选择的是③催化剂的比表面积,故填:③。
10.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)某小组在做双氧水制氧气的实验时不小心把双氧水洒到了水泥地上,意外地发现地上立即产生大量的气泡,于是她对这一现象产生了探究兴趣。
【提出问题】
①除二氧化锰外,水泥块是否也能作双氧水分解的催化剂?
②水泥块的催化效果是否比二氧化锰更好?
【设计实验】小雨以收集等体积氧气所需时间为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)
实验序号
3%双氧水溶液体积
其他物质质量
时间/s
①
10mL
/
200
②
10mL
水泥块
100
③
10mL
二氧化锰:0.5g
67
(1)加入水泥块的质量为 g。
(2)对比实验②和实验①,得到的实验结论是 。
(3)为进一步探究该反应中水泥块是否作为催化剂,将实验②反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称量,这样做的目的是 ;同时还需验证反应前后水泥的 不变,才能证明水泥块是此实验的催化剂。请写出该反应的化学式表达式 。
(4)你认为小雨设计实验②和实验③对比的目的是 。要达到此目的,除了测量收集等体积氧气所需时间外,还可以测量相同时间内 。
(5)为完成上述实验中收集氧气及数据的测定需要用到的部分装置如图1所示,与 c 连接的是 (填“a”或“b”)端,进行操作时,集气瓶中未装满水,对实验测量结果 (填“会”或“不会”)产生影响。
(6)利用数据传感技术可以直观地比较气体的生成速率。小芳同学利用图 2 装置,测得瓶内气压随时间的变化如图 3 所示,可判断曲线 (填“A”或“B”)表示无二氧化锰条件下发生的反应,请用实线在图3中补上实验②所得曲线 。
【答案】(1)0.5
(2)水泥块能加快过氧化氢溶液的分解速率
(3) 验证反应前后水泥块的质量是否改变 化学性质
(4) 探究水泥块和二氧化锰的催化效果 收集气体的体积
(5) a 不会
(6) B
【详解】(1)对比实验需要控制单一变量,实验目的是探究除二氧化锰外,水泥是否也能作双氧水分解的催化剂,则实验变量是催化剂种类,其它实验条件需保持一致,实验③加入0.5g二氧化锰,则实验②加入水泥块的质量为0.5g;
(2)对比实验②和实验①,加入水泥块后,反应时间变短,则说明水泥块能加快过氧化氢溶液的分解速率;
(3)水泥块难溶于水,将实验②反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称量,可验证水泥块反应前后质量是否改变;
催化剂是指能改变反应速率,但质量和化学性质不变,则还需验证反应前后水泥块的化学性质不变,才能证明水泥块是此实验的催化剂;
过氧化氢在水泥块催化作用下生成水和氧气,该反应的化学式表达式为;
(4)实验②和实验③中所加催化剂种类不同,则目的为比较水泥块和二氧化锰的催化效果;
要达到此目的,除了测量收集等体积氧气所需时间外,还可以测量相同时间内收集气体的体积;
(5)若想知道收集的气体的体积,且氧气密度比水小,则氧气从b口通入,水从a口排出,将a与c连接,用量筒量取排出的水的体积,排出的水的体积即为氧气的体积;
通入氧气后,装置中压强增大,水被压入量筒内,排出的水的体积即为氧气的体积,则集气瓶中未装满水,对实验测量不会产生影响;
(6)实验①没有加入催化剂(收集等体积氧气所需时间为200s),实验③加入二氧化锰(收集等体积氧气所需时间为67s),则实验③中过氧化氢分解速率较快,对应气压曲线斜率更大,可判断曲线B表示无二氧化锰条件下发生的反应;水泥块能加快过氧化氢分解,由于实验②中使用水泥块(收集等体积氧气所需时间为100s),说明其催化效果比二氧化锰差,因此曲线斜率应介于实验①和实验③之间。催化剂不能增加产物的最终质量,所以实验①②③最终气压相同,故作图为:。
【强化训练】
1.(2025·山西·中考真题)如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中,正确的一项是
A.均需用酒精灯加热 B.均可用镊子装入固体
C.均需检查装置的气密性 D.均可用带火星木条检验气体
【答案】C
【详解】A、制取氧气的装置为固体加热装置,需要酒精灯加热,制取二氧化碳的装置为固液常温装置,不需要酒精灯加热,故选项错误;
B、制取氧气的装置试管口有一团棉花,选用的是高锰酸钾粉末状物质,需要用药匙或纸槽,将药品送至试管底部,制取二氧化碳选用大理石或石灰石,可用镊子装入固体,故选项错误;
C、制取氧气和二氧化碳都有气体生成,均需检查装置的气密性,故选项正确;
D、氧气具有助燃性,能使得火星的木条复燃,可用带火星的木条检验,二氧化碳常用澄清的石灰水来检验,故选项错误。
故选:C。
2.(2025·内蒙古包头·三模)化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定产生的氧气体积。装置气密性良好,图I中的锥形瓶内盛有过氧化氢溶液,燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有干燥剂。下列说法正确的是
A.将装置I分别与装置Ⅱ、Ⅲ、IV连接,均能达到实验目的
B.若用装置Ⅱ收集氧气,验满的方法是将燃着的木条放在瓶口,若燃烧更剧烈则已集满
C.若用装置IV测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响
D.实验中只须将装有二氧化锰的燃烧匙上提离开过氧化氢溶液的液面,反应即可停止
【答案】C
【详解】A、将装置I与装置Ⅱ连接只能收集到湿润的氧气,但无法测定体积;与Ⅲ相连收集的氧气较为干燥,也无法测定体积;与Ⅳ连接,可收集到较为干燥的氧气,且可测定产生的氧气体积,故A错误;
B、装置Ⅱ为排水法收集氧气,用排水法收集氧气时,由于集气瓶倒扣于水槽中,当观察到集气瓶口有气泡冒出即可证明氧气已满,故B错误;
C、若用装置Ⅳ测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响,是因为有多少体积的氧气进入集气瓶,就有多少体积的水排入量筒,排入量筒中的水的体积即为收集的氧气体积,故C正确;
D、实验中,将装有二氧化锰的燃烧匙上提,离开过氧化氢溶液的液面,是反应速率减慢而非反应即可停止,故D错误。
故选C。
3.(2025·天津·中考真题)利用下图所示实验装置制取气体,并用制得的气体进行性质实验。
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选用 装置(填序号),其反应的化学方程式为 。
(3)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下 (填“快速”或“缓慢”)插入充满氧气的集气瓶中,观察到木炭燃烧更剧烈。
(4)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用 装置(填序号),其反应的化学方程式为 。
【答案】(1)铁架台
(2) B
(3)缓慢
(4) A
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是:铁架台;
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,氧气不易溶于水,可用排水法收集,故应选择装置B;
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:;
(3)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中,这样反应充分,现象明显;
(4)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液不加热反应,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,故可以选择A装置;
石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
4.(2025·陕西·中考真题)如图甲是实验室制取氧气的实验装置,乙是某学习小组设计的自制简易供氧器。
(1)写出标有字母a的仪器的名称: 。
(2)甲、乙中制取氧气的化学反应方程式是 。
(3)甲中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是 。
(4)乙中为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性,塑料吸管需要伸入液体X中,X应该是 。
【答案】(1)集气瓶
(2)
(3)防止生成的氧气从长颈漏斗逸出
(4)水
【详解】(1)标有字母a的仪器是集气瓶。
(2)甲、乙装置中都是用过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,化学方程式为。
(3)甲中长颈漏斗必须伸入液面以下,是为了防止生成的氧气从长颈漏斗逸出 。
(4)乙中为了便于观察氧气的流速,氧气通入水中会产生气泡,通过观察气泡产生的快慢,就能判断氧气的流速,从而增加吸氧的安全性 ,则X应该是水(或蒸馏水等合理答案)。
5.(2025·四川达州·中考真题)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,请结合以下实验装置回答问题:
(1)仪器甲的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选择的装置组合是 (从图1的A~E中选择,填字母序号),该反应的化学方程式为 。
(3)选用F装置收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端进入集气瓶。
(4)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,选用B装置做发生装置的优点为 。
(5)水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都能用来制取氧气,是因为物质中都含有 元素。
(6)白炽灯泡内玻璃柱上有一点红色物质,那是红磷。只要看到使用过的灯泡内有这点红色物质存在,就可基本判定,该灯泡没有漏气,判断依据是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)试管
(2) AE
(3)a
(4)能控制反应速率
(5)氧
(6)
【详解】(1)由图可知,仪器甲为试管;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用固体加热型发生装置,氧气的密度比空气大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法收集,又可以采用排水法收集,排空气法收集的气体比较干燥,排水法收集的气体比较纯净,故选AE;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:;
(3)氧气的密度比空气大,若选用F装置收集,气体应长进短出,故气体从a口进入;
(4)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,应选用固液常温型发生装置,B能通过分液漏斗控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,产生平稳的气流;
(5)氧气是由氧元素组成的,根据反应前后元素种类不变,可知水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都能用来制取氧气,是因为物质中都含有氧元素;
(6)红磷能与空气中的氧气反应生成五氧化二磷,只要看到使用过的灯泡内有这点红色物质(红磷)存在,说明红磷没有被消耗,可基本判定,该灯泡没有漏气,方程式为:。
6.(2025·山东潍坊·三模)请根据下列装置回答问题。
(1)选用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ,用如图1中仪器组装发生装置应选择 E,还需补充的仪器是 (填名称)。
(2)图2是化学小组制作的喷气船,打开分液漏斗活塞,气体从小孔喷出,使船前进。
①小船能前进,其中的反应原理为 (用化学方程式表示),可采用 方法,使小船加速前进。
②船身A处安上如图3所示的桅杆,一段时间后,可观察到试纸 (填“A”或“B”)变红。
③停止前进后,根据质量守恒定律,小船会 (填“上浮”或“下沉”)。
【答案】(1) AC 酒精灯
(2) 加快滴加稀盐酸的速率(合理即可) B 上浮
【详解】(1)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
用高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应,发生装置需要铁架台(A)固定仪器、试管(C)作反应容器、带导管的单孔橡胶塞(E),所以应选 ACE;
固体加热型反应需要酒精灯提供热量,图中缺少酒精灯。
(2)①小船能前进是因为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,气体从小孔喷出产生反作用力使船前进,化学方程式为;
要使小船加速前进,可加快反应速率,如加快滴加稀盐酸的速率、增加碳酸钙粉末的量等。
②二氧化碳不能使紫色石蕊试纸变红,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变红。因此干燥的紫色石蕊试纸(A)不变色,湿润的紫色石蕊试纸(B)会变红。
③根据质量守恒定律,反应生成二氧化碳气体逸出,小船总质量减小,浮力不变,所以小船会上浮。
7.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)实验室中有必要的药品和下列装置,结合所学知识回答下列问题。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)实验室用A装置制取氧气,写出反应的化学方程式 ;
(2)如果利用图1装置研究H2O2的分解反应,所得结果如图2所示。下列说法不正确的是________。
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关
C.对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关
D.该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用
Ⅱ.实验室制取二氧化碳
(3)下列是实验室制取二氧化碳的部分操作步骤:①向锥形瓶中加入大理石②向长颈漏斗中注入稀盐酸③将导管伸入集气瓶④收集气体。从节约药品角度考虑,步骤③应该在步骤② (填“之前”或“之后”)。
(4)实验室若需控制反应的发生和停止来制取二氧化碳,应选图中的 (填字母)做发生装置。
(5)如下图所示,在制取过程中,开始长颈漏斗内液面高于锥形瓶中的液面,一段时间后,长颈漏斗内液面逐渐下降,此过程中锥形瓶内气压逐渐 (填“变大”或者“变小”)
Ⅲ.实验室制取氢气
(6)为了检验收集到的氢气的纯度,应在装置E (填“a”或“b”)导管口收集一小试管气体。
(7)按图G装置进行验纯,若 ,表示氢气较纯。
【答案】(1)
(2)B
(3)之前
(4)F
(5)变小
(6)b
(7)发出微弱的爆鸣声
【详解】(1)A装置为固固加热型,且试管口有棉花,故为高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,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,化学方程式为:;
(2)A、由图2可知,a点时氧气浓度开始逐渐增大,说明a点对应的操作是推动注射器活塞,过氧化氢溶液进入锥形瓶中,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气浓度增大,说法正确;
B、由图2可知,b、e点是收集相同体积分数氧气所需的时间①小于②,①②的过氧化氢溶液浓度不同,则对比b点和e点能验证反应速率与的浓度有关,说法错误;
C、由图2可知,c、e点是相同时间内收集氧气的体积分数①大于②,①②的过氧化氢溶液浓度不同,则对比c点和e点能验证反应速率与的浓度有关,说法正确;
D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度,两组实验均有二氧化锰,故该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用,说法正确。
故选B。
(3)从节约药品的角度考虑,步骤③将导管伸入集气瓶应该在步骤②向长颈漏斗中注入稀盐酸之前,因为若先向长颈漏斗中注入稀盐酸,再伸入导管,会导致部分气体从导管逸散到空气中,浪费药品;
(4)装置F能够通过止水夹控制固体与液体的接触与分离,从而控制反应的发生与停止,故选F;
(5)开始时长颈漏斗内液面高于锥形瓶中的液面,一段时间后,长颈漏斗内液面逐渐下降,说明此过程中锥形瓶内气压的变化情况是逐渐变小;
(6)因为氢气密度小于空气,故应在装置E的b导管口收集一小试管气体;
(7)氢气具有可燃性,故点燃氢气,若发出微弱的爆鸣声,则表示氢气较纯。
8.(2025·广东揭阳·模拟预测)根据如图装置,回答下列有关问题。
(1)写出仪器A的名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,发生与收集装置的仪器组合应选 (选填仪器的字母序号),反应的化学方程式为 ;若用过氧化氢与二氧化锰制取氧气并控制反应速率,则可选择的发生装置的仪器组合为 (选填仪器的字母序号)。
(3)硫化氢(H2S)是一种无色有毒气体,能溶于水,其水溶液叫氢硫酸,具有酸的通性。
①选用装置K可收集H2S并进行尾气处理,其中干燥管的作用是 。
②KOH溶液吸收H2S发生反应的化学方程式为 。
(4)小刚同学选用片状的鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)和 (填一种厨房调味品的名称)反应来制取二氧化碳,并利用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置,比较甲、乙装置,甲装置的优点是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) BDF AC
(3) 防止倒吸 2KOH+H2S=K2S+2H2O
(4) 食醋 可控制反应的发生与停止
【详解】(1)据图可知,仪器A的名称是:锥形瓶;
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,需要固体加热型装置,用排水法收集的氧气较纯净,同时B装置缺少橡胶塞,则发生与收集装置的仪器组合应选:BDF;
加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
若用过氧化氢与二氧化锰混合制取氧气并控制反应速率,需要固液常温型装置并能控制过氧化氢的加入速率,则可选择的发生装置的仪器组合为:AC;
(3)①选用装置K可收集H2S并进行尾气处理,氢氧化钾能吸收硫化氢,使压强减小,则其中干燥管的作用是:防止倒吸;
②NaOH溶液吸收H2S发生的反应是氢氧化钠和硫化氢反应生成硫化钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2S=Na2S+2H2O;
(4)鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙),制取二氧化碳还需要一种酸,厨房中的食醋里面含有醋酸,可以用来制取二氧化碳;
甲装置将装有蛋壳的塑料瓶底部浸入食醋中,反应开始,将塑料瓶提起,反应停止,则甲装置的优点是:能控制反应的发生与停止。
9.(2025·江苏苏州·中考真题)某同学在实验室制取并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 (填名称)。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到的仪器有 (填字母)。
(2)如图-2所示,进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
(3)下列反应均能生成。
A.木炭燃烧
B.碳酸钠与稀硫酸反应
C.石灰石高温分解
D.CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 (填字母)。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 (写两条)。
(4)收集时,常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭,真的集满了吗?如图-3,向三颈烧瓶中持续通,测定瓶内氧气体积分数的变化情况,并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭,结果如图-4所示。
①图-3中,通导管的末端应处于 (填“A”或“B”)位置。
②图-4所示点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内的体积分数约为 。
【答案】(1) 稀盐酸 AC
(2) 滴有紫色石蕊溶液的水 溶液由紫色变为红色
(3) B 制得的较纯净;常温进行,操作方便
(4) B 60%/61.9%
【详解】(1)①实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,故应选用的另一种试剂是稀盐酸;
②实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,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,C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂,故需要用到的仪器有AC;
(2)①如图-2所示,进行验证能与水反应生成酸性物质的实验,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,则试管中的物质为滴有紫色石蕊溶液的水;
②通入后可观察到的现象为溶液由紫色变为红色;
(3)①
A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,氧气不足可能产生一氧化碳等杂质气体,不易收集到纯净的二氧化碳,同时操作过程中存在一定危险性,所以不适合用于实验室制取二氧化碳;
B、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,制得的较纯净,且该反应在常温下进行,操作方便,适合用于实验室制取二氧化碳;
C、石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应需要高温条件,操作复杂且能耗高,不适合用于实验室制取二氧化碳;
D、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应需要高温条件,且一氧化碳有毒,操作不当会造成危险,不适合用于实验室制取二氧化碳;
综上可知,最适合用于实验室制取的是B;
②B反应适合用于实验室制取的主要理由是制得的较纯净;常温进行,操作方便等;
(4)①二氧化碳密度比空气大,所以图-3中,通导管的末端应处于B位置;
②图-4所示点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内的体积分数为8%,由于氧气约占空气总体积的五分之一(或21%),则此时三颈烧瓶内空气的体积分数为(或),故此时三颈烧瓶内的体积分数约为(或)。空气中二氧化碳约占空气体积的0.03%,占比非常小,保留一位小数对结果无影响,忽略不计。
10.(24-25八年级下·上海奉贤·期末)下图是初中化学实验中常用装置。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可选择的发生和收集装置为 (填字母),反应的化学方程式为 。
(3)氧气在医疗急救和日常保健中有重要作用。实验小组的同学研究某家用制氧机的制氧原理。O2可用于医疗急救,是因为O2能 。
【查阅资料】
①某家用制氧机由“反应仓”和“加湿过滤仓”组成。图为其结构示意图。
②一般情况下,温度越高、反应物浓度越大,反应速率越快。
【实验过程】探究制氧气的原理
实验步骤
实验操作
实验现象
步骤1
向反应仓和加湿过滤仓中分别加入适量水
步骤2
向反应仓中加入过碳酸钠和MnO2
有大量气泡产生
步骤3
从出气口收集一瓶气体,将带火星的木条伸入瓶中
________
【解释与结论】
①过碳酸钠在水中会分解为碳酸钠和H2O2,H2O2继续反应产生O2.制氧机中H2O2分解产生O2的化学方程式为 。
②在上图中注明“反应仓”和“加湿过滤仓” 。
③步骤3可证明有O2生成,实验现象是 。
【反思与评价】为保证制氧的效果稳定,在反应仓内过碳酸钠、MnO2用量相同时,夏季用水量应 (填“>”“<”或“=”)冬季用水量。
【答案】(1)锥形瓶
(2) BE
(3) 供给呼吸 带火星木条复燃 >
【详解】(1)仪器a的名称是锥形瓶;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,为固液常温反应,选择的发生装置为B,二氧化碳密度比空气大,且能溶于水,因此选择的收集装置为E,反应的化学方程式为:;
(3)O2可用于医疗急救,是因为O2能供给呼吸;
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:;
②在反应仓中制取氧气,产生的氧气在反应仓高处聚集,经导管从低处进入加湿过滤仓,则由图可知,左边是加湿过滤仓,右边是反应仓,则在结构示意图中注明“反应仓”和“加湿过滤仓”为;
③氧气具有助燃性,步骤3可证明有O2生成,可将带火星的木条伸入瓶中,可观察到的现象是带火星的木条复燃;
温度升高会加快化学反应速率,夏季温度高,过碳酸钠在二氧化锰催化作用下的分解反应会比冬季剧烈,为了使不同季节产生氧气的速率接近,在过碳酸钠、MnO2用量相同时,夏季用水量应>冬季用水量。
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