内容正文:
微素养·专题突破 四 常见气体的制取和提纯
类型1 气体制取装置的选择及气密性检查
【例1】 图a~e是实验室常用的气体发生装置或收集装置。下列实验选用的装置合理的是( B )
A. 用高锰酸钾制取O2可选用a、d
B.用大理石和稀盐酸制取CO2可选用b、c
C.用氯酸钾和二氧化锰制取O2可选用b、e
D.用过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2可选用a、c
【变式】 装置气密性的检查是科学实验中重要的基本操作之一,下列各图中装置气密性不好的是( D )
A.装置①,用双手捂住试管一段时间,导管口有气泡冒出
B.装置②,通过长颈漏斗加一定量的水,液面高度保持图示位置不变
C.装置③,缓慢向右拉动注射器活塞时,观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出
D.装置④,向下移动a管后,a、b两侧液面始终保持相平
类型2 气体收集装置的选择
【例2】 下列几种气体可用如图所示装置干燥、收集的是( D )
①H2 ②O2 ③CO2 ④SO2 ⑤CH4 ⑥NH3
A.①③④ B.②⑤⑥
C.②③④ D.①⑤⑥
【变式】 根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性,回答下列问题。
项目
空气
NH3
CH4
HCl
O2
密度/(g·L-1)
1.293
0.771
0.717
1.629
1.43
溶解性
-
极易溶
难溶
极易溶
难溶
(1)既能用D装置(排水法),又能用C装置(向上排空气法)收集的气体是__O2__。
(2)用如图所示E装置(盛满水的集气瓶)收集CH4,气体应从__b__端进入。
(3)采用A装置制取气体与采用B装置制取气体相比,优点是__可以随时添加液体药品,可以控制反应的速度__。
类型3 气体的干燥与提纯
【例3】 除去H2中的HCl和水蒸气,下列装置和药品均正确的是( C )
A. B.
C. D.
【变式】 过氧化钠(Na2O2)固体可以作为氧气再生剂,实现二氧化碳与氧气的转化:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
为了验证这个反应能够产生氧气,科学小组同学以大理石和浓盐酸反应生成的CO2来与Na2O2反应,设计了如下实验装置:
(1)检验H中集气瓶内收集的气体是否为氧气,可以在取出集气瓶后,用__带火星的木条__检验。
(2)已知CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液,E装置的作用是__除去浓盐酸挥发出来的氯化氢气体__。
(3)为了除去O2中可能混有的CO2,G中可盛装__氢氧化钠__溶液。
1.在实验室中制取下列气体,所用原理最合理的是( D )
A. 用Na2CO3溶液和稀盐酸反应制取CO2
B.用CaCO3和稀硫酸反应制取CO2
C.用HgO加热分解制取O2
D.用H2O2溶液和MnO2制取O2
2.在“创新实验装置”的竞赛中,某科学兴趣小组设计了如图所示的装置(固定装置已略去),引起同学们的兴趣。下面是四位同学对实验中的部分现象进行的预测,其中正确的是( D )
A.打开活塞K,装置①中会有气泡冒出,黑色固体消失
B.打开活塞K,会看到装置②中液面上升,产生蓝色沉淀
C.打开活塞K,装置②中会有气泡冒出
D.打开活塞K,装置③中会有液体流入,产生蓝色沉淀
3.小金利用如图所示装置进行二氧化碳的性质研究。注射器内装有足量稀盐酸,硬质玻璃管中有四个棉球,其中①④为用紫色石蕊试液润湿的棉球,②③为用紫色石蕊试液染成紫色的干燥棉球。下列关于实验过程及现象的分析不合理的是( D )
A.若把稀盐酸换成稀硫酸,则反应速度太慢,可能会影响实验结论
B.若把大理石换成碳酸钠,则反应速度太快,可能会影响实验结论
C.通过①②或③④现象的比较,均能得出二氧化碳溶于水呈酸性
D.通过①④或②③现象的比较,均能得出二氧化碳的密度大于空气
4.某科学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定H2O2溶液中溶质的质量分数(装置气密性良好)。图Ⅰ中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液,燃烧匙内盛有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是( B )
A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ连接,均能达到实验目的
B.称量装置Ⅰ反应前及完全反应冷却后的质量,可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C.若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D.若用装置Ⅴ测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
5.结合如图所示实验装置,回答有关问题(已知无水硫酸铜遇水由白色变蓝色)。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,若选用A装置制取、收集气体时,集气瓶中导气管口应处的位置是__②__(填“①”或“②”)。此装置不能控制反应的发生和停止,若要随时控制反应的发生或停止,应选用的装置是__B__(填字母)。
(2)若用图乙装置检验制取的二氧化碳气体中是否含有氯化氢和水蒸气,写出气体通过装置的接口顺序:__cdba(或dcba)__(用“a”“b”“c”和“d”表示)。
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