内容正文:
5.2 二氧化碳的实验室制法(分层练习)
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)某同学在确定一种气体的实验室制法时,不需要考虑的是
A.反应所需条件和试剂的状态 B.实验原理
C.气体的验证 D.气体的用途
2.(25-26九年级上·安徽·课后作业)下列实验中,仪器和用品的选择不合理的是
A.收集气体——⑥⑦⑧
B.用溶液和制取——①②⑥⑦⑧
C.检验一瓶气体是否为——⑦⑧⑨
D.用大理石和稀盐酸制取——③④⑤⑥⑦⑧
3.(24-25九年级下·宁夏吴忠·期中)正确的实验操作是实验成功的保证,以下实验操作错误的是
A.倾倒液体 B.收集氢气
C.检查装置的气密性 D.检验氧气
4.(2024·四川成都·一模)下列图示操作正确的是
A.检验CO2 B.检查装置气密性
C.加热固体 D.铁丝在氧气中燃烧
5.为测定气球内的气体成分,有学生用由超薄材料制成的气球(气球质量忽略不计)按如图装置进行实验。开始时气球沉于烧杯底部,打开弹簧夹后,过一会儿气球从烧杯底部慢慢浮起,最后悬于烧杯口。则气球内的气体可能是
A.甲烷 B.氧气 C.氯气 D.氢气
6.(2025·山东济南·中考真题)氯化钙是一种重要的化工原料,其工业生产的主要流程如图所示。下列说法不正确的是
A.粉碎石灰石是为了增大反应物的接触面积
B.反应釜中,通过搅拌可以加快反应速率
C.反应釜中生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
D.过滤除去杂质是利用各组分的沸点不同
7.(24-25九年级下·山东烟台·期中)规范操作是科学实验的基本要求,下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作正确的是
A.药品选择 B.制取装置
C.检验CO2 D.收集CO2
8.实验室内用块状固体碳化钙,在常温下与水反应,制取乙炔(C2H2),该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加激烈,所选发生装置最合适的是
A. B. C. D.
9.(23-24九年级上·宁夏银川·阶段练习)NO是汽车尾气中的一种大气污染物,它是一种无色气体,难溶于水,密度比空气略大,在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体。在实验室中,收集NO时可选用的集气方法是
A.向上排空气法 B.排水法 C.向下排空气法 D.A和B均可
10.(2025·辽宁盘锦·模拟预测)下列关于二氧化碳的实验室制法正确的是
A.制CO2的药品
B.发生装置
C.收集气体
D.处理实验后药品
11.(2025·安徽安庆·模拟预测)结合以下实验装置图回答有关气体制取和性质的问题:
已知:二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)收集一瓶二氧化碳气体,装置的正确连接顺序是B→ → →F,F装置收集二氧化碳气体时应 口进气。
(3)实验室制取气体前需对装置进行 检查。当出现以下现象时,试管内气体压强由大到小的顺序是 (用a、b、c表示)
12.(25-26九年级上·安徽·课后作业)装置创新根据下图所示装置,回答有关问题:
(1)实验室中用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,若用装置E收集,则气体从 (填“a”或“b”)端进入。发生装置选用装置C代替装置B的优点是 。
(3)装置F是某同学利用矿泉水瓶制作的简易供氧装置。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.左瓶可装试剂为高锰酸钾
B.左瓶可装试剂为过氧化氢溶液和二氧化锰
C.通过右瓶中的水可判断产生氧气的速率
D.此装置简单、环保
13.(25-26九年级上·广西南宁·开学考试)如图所示是实验室制取和收集气体的部分装置。请回答下列问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称:① ;
(2)用高锰酸钾制取并收集比较纯净的氧气,选择发生装置B与收集装置 (填字母)。用高锰酸钾制取氧气时,反应的符号表达式为 。
(3)操作过程中发现导管附近的水变红,你的改进建议是 。
(4)装置D作为收集装置检验氧气是否集满的操作方法是 。
(5)若用F装置收集氧气,则氧气应该从 端通入(填“m”或“n”)
(6)请利用A-D装置完成实验:实验室常用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳。已知常温下二氧化碳是一种无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,且与水反应能生成碳酸。则制取二氧化碳的发生和收集装置是 。(填序号)
1.(24-25九年级上·重庆垫江·阶段练习)性质决定用途。下列用途主要利用了物质化学性质的是
①氧气用于炼钢;②液氮用于医疗麻醉;③稀有气体作保护气;④澄清石灰水用于检验二氧化碳;⑤稀有气体制霓虹灯。
A.①③④ B.②④⑤ C.③④⑤ D.①②⑤
2.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)下列实验操作错误的是
A.倾倒二氧化碳气体
B.量取液体体积
C.取用粉末状固体
D.检查装置气密性
3.(2025·宁夏银川·三模)正确的实验操作是实验成功的保证,下列实验操作正确的是
A.称量NaOH固体
B.检验二氧化碳
C.检验装置气密性
D.蒸发
4.(24-25八年级下·山东泰安·期末)下列图示的实验操作中,正确的是
A.加入大理石 B.验满
C.收集二氧化碳 D.铁丝燃烧
5.(25-26九年级上·全国·课后作业)实验室制取二氧化碳的有关操作如下图所示,不正确的是
A.检查装置的气密性
B.制取气体
C.收集气体
D.验满
6.(24-25九年级下·福建泉州·期末)下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A.电解水一段时间
B.分解等量等浓度的过氧化氢溶液
C.加热一定量的高锰酸钾固体
D.实验室制二氧化碳时往石灰石中加入少量稀盐酸
7.(25-26九年级上·安徽·课后作业)初步学会运用简单的装置和方法制取某些气体,是初中化学要求掌握的实验技能。根据以下装置回答问题。
(1)某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下。
气体
制取方法(或原理)
发生装置
收集装置
方法1:加热
可选择A装置(需要添加棉花)
均可选择 (填字母)装置
方法2:利用过氧化氢溶液和二氧化锰
均可选择 (填字母)装置
方法3:稀盐酸与大理石反应
(2)实验室制取气体的过程主要包括:a.选择制取装置;b.验证所得气体;c.明确反应原理。这3个过程的合理顺序应为 (填字母)。
8.(2025九年级·全国·专题练习)化学兴趣小组在实验室利用图1仪器制取纯净、干燥的二氧化碳,请回答下列问题。
已知:①盐酸具有一定的挥发性,会挥发出HCl气体,浓硫酸具有吸水性;
②HCl与澄清石灰水、NaOH溶液都能反应且无明显现象;
③二氧化碳气体难溶于饱和NaHCO3溶液,也不与NaHCO3溶液反应;
④。
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
(2)从图1中选择合适的仪器组装一套制取二氧化碳的发生装置,则需要选择的仪器是 (填序号)。实验过程中发现气体产生的速率过快,为控制反应速率,可对该仪器组合进行的改进是 。
(3)制得的二氧化碳气体中常含有少量的 ,欲用图2装置将以上杂质气体除去并收集二氧化碳,则正确的连接顺序为混合气体→ → → → → (用端口字母表示)。
(4)收集完二氧化碳后,为检验收集的气体是二氧化碳,可进行的操作是 。
1.(2025·广东揭阳·一模)用下列装置完成初中化学最常见的气体的制取及性质实验。
(1)用高锰酸钾制取并收集较干燥的氧气,应选择的装置组合(上图)是 (填序号),该装置需要做怎样的改进: ,反应的化学方程式是 。
(2)如果用排水法收集,当 时开始收集;如果要收集并测量的体积,应选用的装置(下图)是 (填“A”、“B”或“C”)。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,用上图B装置制取二氧化碳,应将大理石放在 (选填“a”、“b”或“c”)处。
(4)由于人类的生产和生活(如下图)消耗大量的化石能源,导致大气层的二氧化碳急剧增加,二氧化碳过多会引起的环境问题是: 。
(5)实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,对于推动经济高质量发展、建设美丽中国具有重要意义。以下方法可以减少大气层的二氧化碳:
①绿色植物等的 可以减少空气中的二氧化碳;
②对产生的进行分离、回收,即二氧化碳的捕集、封存与利用。地质封存:将二氧化碳气体压缩成液态或固态,然后压入地层深处。从微观角度解释,二氧化碳气体能被压缩成液态或固态的原因是 。
2.(24-25八年级下·山东烟台·期末)氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。
(1)1766年,英国化学家卡文迪什用金属锌和稀硫酸作用制得“可燃空气”,即氢气。
①用如图1所示进行实验,氢气燃烧时可观察到的现象是 。
②锌相对原子质量的国际新标准由张青莲教授主持测定。请根据图2回答:锌的相对原子质量为 ,在化学反应中容易失去电子形成 (填写离子符号)。
(2)法国科学家拉瓦锡将水蒸气通过高温红热的铁制枪管(如图3),收集到了氢气,铁的表面生成了黑色固体(Fe3O4),写出此反应的化学方程式 。
(3)“灰氢”通过化石燃料生产,例如天然气重整,其原理如下:
CH4+_____H2OCO+_____H2
①请配平上述化学方程式 、 。
②该反应的产物中具有毒性的是 。
(4)“绿氢”通过分解水产生,其能量来源是可再生能源,属于零碳排放技术。某种光分解水的过程如图所示,则该转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和 (填写物质名称)。
(5)小组同学想使用锌粒和稀硫酸为原料在实验室制取一瓶氢气,若要随时控制反应的发生和停止,则应该选用发生装置为 (填字母,下同),查阅资料得知氢气是密度最小的气体,难溶于水,则选用的收集装置可以是 。
答案与解析
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)某同学在确定一种气体的实验室制法时,不需要考虑的是
A.反应所需条件和试剂的状态 B.实验原理
C.气体的验证 D.气体的用途
【答案】D
【解析】A、反应所需条件和试剂的状态:需要考虑。反应条件(如加热、常温)和试剂状态(固体、液体)直接影响实验装置的选择。例如,固体加热制氧气(如高锰酸钾)需用试管和酒精灯装置;液体反应制氢气(如锌粒和稀硫酸)需用锥形瓶。忽略这一点可能导致装置错误或实验失败。故A不符合题意。
B、实验原理:需要考虑。实验原理指化学反应方程式,是制取气体的基础。例如,制二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应。选择原理时需考虑反应是否可行、安全,以及生成的气体是否纯净。故B不符合题意。
C、气体的验证:需要考虑。验证是确认生成气体身份的关键步骤,例如氧气用带火星的木条复燃验证,二氧化碳用澄清石灰水变浑浊验证。在实验室制法中,验证方法需提前设计,以确保气体正确无误。故C不符合题意。
D、气体的用途:不需要考虑。气体的用途(如氧气用于呼吸、二氧化碳用于灭火)属于应用层面,与实验室制法的设计无关。制法只关注如何生成气体,而不涉及其后续使用。忽略用途不会影响制法的选择或操作。故D符合题意。
故选D。
2.(25-26九年级上·安徽·课后作业)下列实验中,仪器和用品的选择不合理的是
A.收集气体——⑥⑦⑧
B.用溶液和制取——①②⑥⑦⑧
C.检验一瓶气体是否为——⑦⑧⑨
D.用大理石和稀盐酸制取——③④⑤⑥⑦⑧
【答案】B
【分析】本题考查学生对二氧化碳和氧气制取装置的理解。
【解析】A.二氧化碳能溶于水,且密度比空气大,所以只能用向上排空气法,需要的仪器为:导气管、集气瓶、毛玻璃片,应选择⑥⑦⑧,故A不符合题意;
B.用溶液和制,由于反应不需要加热,所以不需要酒精灯,故B符合题意;
C.检验氧气的方法是利用氧气的助燃性,用带火星的木条伸入集气瓶内,如果复燃,证明集气瓶内是氧气,所以需要的仪器是集气瓶、毛玻璃片、带火星的木条,应选⑦⑧⑨,故C不符合题意;
D.用大理石和稀盐酸制,实验室制取二氧化碳气体的药品为大理石和稀盐酸,二者接触就会发生反应,生成氯化钙和水和二氧化碳,反应物是固体和液体且不需要加热,故发生装置可用长颈漏斗、锥形瓶和双孔橡皮塞,应选③④⑤⑥⑦⑧,故D不符合题意。
综上,仪器和用品的选择不合理的是B。
【点睛】需熟练掌握气体的性质,依据性质选择合理的仪器。
3.(24-25九年级下·宁夏吴忠·期中)正确的实验操作是实验成功的保证,以下实验操作错误的是
A.倾倒液体 B.收集氢气
C.检查装置的气密性 D.检验氧气
【答案】B
【解析】A、倾倒液体时,取下瓶塞倒放在桌面上,标签朝向手心持瓶,瓶口紧靠试管口慢慢倒入液体,选项正确;
B、氢气的密度比空气小,应选择向下排空气法收集氢气,选项错误;
C、检查装置气密性时,先将导管的出气端浸入水中,再手握试管外壁,导管口产生气泡,说明装置不漏气,选项正确;
D、氧气具有助燃性,能够使带火星的木条复燃,检验氧气时,将带火星的木条伸到气体中,如木条复燃,说明气体为氧气,选项正确,故选B。
4.(2024·四川成都·一模)下列图示操作正确的是
A.检验CO2 B.检查装置气密性
C.加热固体 D.铁丝在氧气中燃烧
【答案】C
【解析】A、检验二氧化碳,应将二氧化碳通入澄清石灰水中,为了保证气体和澄清石灰水充分接触,应从长管通入,操作错误;
B、检查装置气密性时,要确保装置不与外界连通,图中试管有导管与大气连通,无法通过密闭检查装置气密性,操作错误;
C、加热固体药品时,试管口要略微向下倾斜,以防冷凝水倒流引起试管炸裂,操作正确;
D、铁丝在O2中燃烧时,为防止熔化的生成物溅落下来使瓶底炸裂,集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙,操作错误。
故选C。
5.为测定气球内的气体成分,有学生用由超薄材料制成的气球(气球质量忽略不计)按如图装置进行实验。开始时气球沉于烧杯底部,打开弹簧夹后,过一会儿气球从烧杯底部慢慢浮起,最后悬于烧杯口。则气球内的气体可能是
A.甲烷 B.氧气 C.氯气 D.氢气
【答案】B
【解析】空气的平均相对分子质量为29;
A、气球内充甲烷,甲烷的相对分子质量为12+1×4=16,甲烷密度比空气小,开始气球悬于烧杯口,故选项不符合题意;
B、气球内充氧气,氧气的相对分子质量为16×2=32,氧气密度比空气大,开始气球沉于烧杯底部;碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳进入烧杯,二氧化碳的相对分子质量为44,二氧化碳密度比氧气大,所以气球从烧杯底部慢慢浮起,最后悬于烧杯口,故选项符合题意;
C、气球内充氯气,氯气的相对分子质量为35.5×2=71,氯气密度比空气大,开始气球沉于烧杯底部;碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳进入烧杯,因二氧化碳密度比氯气也小,所以气球不会浮起,故选项不符合题意;
D、气球内充氢气,氢气的相对分子质量为1×2=2,氢气密度比空气小,开始气球悬于烧杯口,故选项不符合题意。
故选B。
6.(2025·山东济南·中考真题)氯化钙是一种重要的化工原料,其工业生产的主要流程如图所示。下列说法不正确的是
A.粉碎石灰石是为了增大反应物的接触面积
B.反应釜中,通过搅拌可以加快反应速率
C.反应釜中生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
D.过滤除去杂质是利用各组分的沸点不同
【答案】D
【解析】A、粉碎机将石灰石粉碎,增大与反应物的接触面积,搅拌器搅拌使反应物充分接触,能使反应更充分,正确;
B、搅拌能使反应物充分接触,从而加快反应速率,正确;
C、反应釜中石灰石中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,正确;
D、过滤是利用物质颗粒(粒径)大小进行的分离,与沸点无关,错误;
故选D。
7.(24-25九年级下·山东烟台·期中)规范操作是科学实验的基本要求,下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作正确的是
A.药品选择 B.制取装置
C.检验CO2 D.收集CO2
【答案】B
【解析】A、实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,不选用硫酸是因为硫酸和碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,阻止反应进一步进行,图示操作错误,不符合题意;
B、实验室常用石灰石或大理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,图示操作正确,符合题意;
C、二氧化碳的检验:向集气瓶中倒入适量澄清石灰水,振荡,若澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,图示操作错误,不符合题意;
D、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收集,图示操作错误,不符合题意。
故选:B。
8.实验室内用块状固体碳化钙,在常温下与水反应,制取乙炔(C2H2),该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加激烈,所选发生装置最合适的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】实验室内用块状固体碳化钙,在常温下与水反应,制取乙炔,应选用固液常温型发生装置,该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加激烈,应选用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。
故选B。
9.(23-24九年级上·宁夏银川·阶段练习)NO是汽车尾气中的一种大气污染物,它是一种无色气体,难溶于水,密度比空气略大,在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体。在实验室中,收集NO时可选用的集气方法是
A.向上排空气法 B.排水法 C.向下排空气法 D.A和B均可
【答案】B
【解析】NO难溶于水,密度比空气略大且在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体,所以不能采用排空气法收集,只能采用排水法收集。
故选B。
10.(2025·辽宁盘锦·模拟预测)下列关于二氧化碳的实验室制法正确的是
A.制CO2的药品
B.发生装置
C.收集气体
D.处理实验后药品
【答案】A
【解析】A、在实验室中常用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应来制取二氧化碳,故 A 正确;
B、发生装置中的长颈漏斗下端要伸入液面以下,以防生成的二氧化碳由长颈漏斗逸出,故 B 错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,应采用向上排空气法来收集二氧化碳,故 C 错误;
D、实验后的废物不能倒入下水道,以防造成水污染,应倒入废液缸中,故 D 错误。
故选 A 。
11.(2025·安徽安庆·模拟预测)结合以下实验装置图回答有关气体制取和性质的问题:
已知:二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应。
(1)仪器a的名称是 。
(2)收集一瓶二氧化碳气体,装置的正确连接顺序是B→ → →F,F装置收集二氧化碳气体时应 口进气。
(3)实验室制取气体前需对装置进行 检查。当出现以下现象时,试管内气体压强由大到小的顺序是 (用a、b、c表示)
【答案】(1)锥形瓶
(2)E D b
(3)气密性 b>a>c
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称是锥形瓶;
(2)实验室通常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应属于固液不加热型,发生装置可选B;盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,已知二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应,故可用饱和碳酸氢钠溶液(装置E)吸收氯化氢;浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,可用浓硫酸(装置D)干燥二氧化碳;二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,故若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体,装置的正确连接顺序是 B→E→D→F;
二氧化碳密度比空气大,用F装置收集二氧化碳气体时应b口进气;
(3)实验室制取气体前需对装置进行气密性检查,防止漏气;
a图:在检查装置气密性前,此时导管内液面与导管外液面持平,说明内外压强相等;b图:由于热量的传导,容器内部的气体温度会升高,气体受热膨胀,导致导管口有气泡冒出,此时导管内液面低于导管外液面,说明试管内部压强大于外界大气压(正压);c图:冷却后,容器内部的气体压力会减小,导致导管口出现倒吸现象,此时导管内液面高于导管外液面,说明试管内部压强小于外界大气压(负压),因此试管内气体压强由大到小的顺序是b> a>c。
12.(25-26九年级上·安徽·课后作业)装置创新根据下图所示装置,回答有关问题:
(1)实验室中用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,若用装置E收集,则气体从 (填“a”或“b”)端进入。发生装置选用装置C代替装置B的优点是 。
(3)装置F是某同学利用矿泉水瓶制作的简易供氧装置。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.左瓶可装试剂为高锰酸钾
B.左瓶可装试剂为过氧化氢溶液和二氧化锰
C.通过右瓶中的水可判断产生氧气的速率
D.此装置简单、环保
【答案】(1)
(2) a 可以控制反应的发生和停止
(3)BCD
【解析】(1)装置A是固体加热型装置,试管口有棉花,所以是高锰酸钾制取氧气,方程式为
(2)大理石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为。二氧化碳的密度比空气的密度大,且二氧化碳能溶于水,只能用向上排空气法收集,用装置E收集二氧化碳,气体应从a端进入。发生装置选用装置C代替装置B的优点是可以控制反应的发生和停止。打开弹簧夹,固体和液体混合,反应生成气体;关闭弹簧夹,气体无法排出,试管内气压增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止。
(3)高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该装置中的矿泉水瓶不能加热,A错误。
左瓶可装试剂为过氧化氢溶液和二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下可以分解产生氧气,B正确。
可以通过观察右瓶水中产生气泡的速率判断产生氧气的速率,C正确。
此装置中发生的反应在常温下进行,生成物为水和氧气,二氧化锰是催化剂,可以回收,装置简单、环保,D正确。
故选BCD。
13.(25-26九年级上·广西南宁·开学考试)如图所示是实验室制取和收集气体的部分装置。请回答下列问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称:① ;
(2)用高锰酸钾制取并收集比较纯净的氧气,选择发生装置B与收集装置 (填字母)。用高锰酸钾制取氧气时,反应的符号表达式为 。
(3)操作过程中发现导管附近的水变红,你的改进建议是 。
(4)装置D作为收集装置检验氧气是否集满的操作方法是 。
(5)若用F装置收集氧气,则氧气应该从 端通入(填“m”或“n”)
(6)请利用A-D装置完成实验:实验室常用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳。已知常温下二氧化碳是一种无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,且与水反应能生成碳酸。则制取二氧化碳的发生和收集装置是 。(填序号)
【答案】(1)长颈漏斗
(2)C
(3)在试管口塞一团棉花
(4)将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,则满
(5)m
(6)AD
【解析】(1)①为长颈漏斗。
(2)氧气不易溶于水,排水法收集的气体较排空气法纯净,收集装置可选择C排水法,故选择装置B与C的组合;反应的符号表达式为:。
(3)高锰酸钾是粉末,会随着气流进入导管,使导管附近的水变红,防止粉末进入导管在试管口放一团棉花。
(4)氧气能支持燃烧,它能使带火星的木条复燃,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已集满。
(5)氧气的密度比空气大,用F装置收集氧气,则氧气应该从m端通入。
(6)用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳,是固体与液体,不需要加热的反应,反应装置选用A,二氧化碳是一种无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水,收集装置选D。
1.(24-25九年级上·重庆垫江·阶段练习)性质决定用途。下列用途主要利用了物质化学性质的是
①氧气用于炼钢;②液氮用于医疗麻醉;③稀有气体作保护气;④澄清石灰水用于检验二氧化碳;⑤稀有气体制霓虹灯。
A.①③④ B.②④⑤ C.③④⑤ D.①②⑤
【答案】A
【解析】①氧气用于炼钢,是利用了氧气的助燃性,需要通过化学变化才表现出来,是利用了其化学性质;
②液氮用于医疗麻醉,是利用了液氮汽化吸热的性质,不需要发生化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
③稀有气体用做保护气,因为其不容易与其他物质发生反应,化学性质稳定,利用的是其化学性质;
④澄清石灰水用于检验二氧化碳,是因为二氧化碳能与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应,需要通过化学变化才表现出来,是利用了其化学性质;
⑤稀有气体用于制作霓虹灯,是因为其通电时,会产生各种颜色的光,不需要通过化学变化就能表现出来,是利用了其物理性质;
综上,用途主要利用了物质化学性质的是①③④;
故选:A。
2.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)下列实验操作错误的是
A.倾倒二氧化碳气体
B.量取液体体积
C.取用粉末状固体
D.检查装置气密性
【答案】B
【解析】A、倾倒二氧化碳时,应将二氧化碳气体缓缓倒入烧杯中,使蜡烛由下而上熄灭,图中操作正确。故A不符合题意;
B、量取 9.5 mL 液体应选用 10 mL 量筒,而图中使用 100 mL 量筒,量程过大,会造成较大的误差,该操作错误,故B符合题意;
C、取用粉末状固体药品时,先将试管横放,然后用药匙或纸槽将药品送至试管底部,然后再将试管竖起,故C不符合题意;
D、检查装置气密性时将导管伸入装有水的烧杯中,双手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,故D不符合题意;
故应选B。
3.(2025·宁夏银川·三模)正确的实验操作是实验成功的保证,下列实验操作正确的是
A.称量NaOH固体
B.检验二氧化碳
C.检验装置气密性
D.蒸发
【答案】D
【解析】A、用托盘天平称量药品时,因为氢氧化钠具有腐蚀性,应放在玻璃仪器中称量,该选项操作不正确;
B、检验二氧化碳应用澄清石灰水,将气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则该气体为二氧化碳,该选项操作不正确;
C、检查该装置的气密性时,用手紧握试管,气体会从长颈漏斗中逸出,则烧杯中不会有气泡,该选项操作不正确;
D、蒸发溶液时,应用玻璃棒不断搅拌,防止因局部温度过高,引起液滴飞溅,该选项操作正确。
故选D。
4.(24-25八年级下·山东泰安·期末)下列图示的实验操作中,正确的是
A.加入大理石 B.验满
C.收集二氧化碳 D.铁丝燃烧
【答案】D
【解析】A、向锥形瓶加块状大理石,应先横放容器,用镊子把固体放在瓶口,再慢慢竖立,图中直接从瓶口丢入,易砸破容器,此选项错误;
B、二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,二氧化碳验满应该使用燃着的木条放在瓶口,此选项错误;
C、二氧化碳密度比空气大,进入集气瓶后会聚集在集气瓶底部,用向上排空气法收集,二氧化碳气体应从长管进入,此选项错误;
D、铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,集气瓶中要放少量的水防止生成物溅落炸裂集气瓶,此选项正确。
故选D。
5.(25-26九年级上·全国·课后作业)实验室制取二氧化碳的有关操作如下图所示,不正确的是
A.检查装置的气密性
B.制取气体
C.收集气体
D.验满
【答案】B
【解析】A、检查该装置气密性的方法是拉动注射器的活塞,若装置气密性良好,则锥形瓶内的压强变小,可以看到长颈漏斗的下端产生气泡,A选项正确。
B、实验室制取二氧化碳时,不能使用稀硫酸,稀硫酸与块状大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙会附着在大理石表面,阻止反应继续进行,B选项错误。
C、二氧化碳的密度比空气大,用图中装置收集二氧化碳时,应从长导管进气,C选项正确。
D、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,D选项正确。
故答案选B。
6.(24-25九年级下·福建泉州·期末)下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A.电解水一段时间
B.分解等量等浓度的过氧化氢溶液
C.加热一定量的高锰酸钾固体
D.实验室制二氧化碳时往石灰石中加入少量稀盐酸
【答案】C
【解析】A、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比为1:2,不符合题意;
B、分解等量等浓度的过氧化氢溶液,二氧化锰可以加快过氧化氢分解,有二氧化锰情况下,过氧化氢分解速率较快,至完全反应所需的时间短,但二氧化锰作为催化剂,只能改变反应速率,不能增加产物的最终质量,不论有无二氧化锰,氧气的最终质量相等,不符合题意;
C、加热一定量的高锰酸钾固体,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,根据质量守恒定律,固体中锰元素的质量不变,随着反应的进行,氧气的不断逸出,剩余固体的质量不断减小,则固体中锰元素的质量分数不断增大,待高锰酸钾完全分解后,固体中锰元素的质量分数保持不变,符合题意;
D、实验室利用石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,仅加入少量稀盐酸,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,随着反应的进行,二氧化碳不断逸出,剩余固体质量不断减小,待盐酸反应完全,剩余固体的质量保持不变,不符合题意。
故选C。
7.(25-26九年级上·安徽·课后作业)初步学会运用简单的装置和方法制取某些气体,是初中化学要求掌握的实验技能。根据以下装置回答问题。
(1)某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下。
气体
制取方法(或原理)
发生装置
收集装置
方法1:加热
可选择A装置(需要添加棉花)
均可选择 (填字母)装置
方法2:利用过氧化氢溶液和二氧化锰
均可选择 (填字母)装置
方法3:稀盐酸与大理石反应
(2)实验室制取气体的过程主要包括:a.选择制取装置;b.验证所得气体;c.明确反应原理。这3个过程的合理顺序应为 (填字母)。
【答案】(1)高锰酸钾固体 C B
(2)cab
【解析】(1)①实验室加热高锰酸钾制氧气,反应物都是固体且需要加热,故发生装置选择A;
②二氧化碳、氧气密度均比空气大,容易聚集在空气的下面,将空气从上方排出,故均可用C装置收集;
③分解过氧化氢溶液制氧气、用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,药品状态都是固体和液体,反应不需要加热,故发生装置都可以选择B。
(2)实验室里制取气体的一般思路为明确反应原理、选择制取装置、验证所得气体,这3个过程的合理顺序为:cab。
8.(2025九年级·全国·专题练习)化学兴趣小组在实验室利用图1仪器制取纯净、干燥的二氧化碳,请回答下列问题。
已知:①盐酸具有一定的挥发性,会挥发出HCl气体,浓硫酸具有吸水性;
②HCl与澄清石灰水、NaOH溶液都能反应且无明显现象;
③二氧化碳气体难溶于饱和NaHCO3溶液,也不与NaHCO3溶液反应;
④。
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 。
(2)从图1中选择合适的仪器组装一套制取二氧化碳的发生装置,则需要选择的仪器是 (填序号)。实验过程中发现气体产生的速率过快,为控制反应速率,可对该仪器组合进行的改进是 。
(3)制得的二氧化碳气体中常含有少量的 ,欲用图2装置将以上杂质气体除去并收集二氧化碳,则正确的连接顺序为混合气体→ → → → → (用端口字母表示)。
(4)收集完二氧化碳后,为检验收集的气体是二氧化碳,可进行的操作是 。
【答案】(1)
(2)②⑦⑧ 将长颈漏斗换为分液漏斗(答案不唯一,合理即可)
(3)水蒸气和氯化氢/H2O和HCl c d a b e
(4)将制取的气体通入澄清石灰水中
【解析】(1)实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石或石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:,故填写:。
(2)实验室制取二氧化碳,应选择固液常温型发生装置,所需仪器应为②⑦⑧,故填写:②⑦⑧;
若气体产生的速率过快,为控制反应速率,可将长颈漏斗换为分液漏斗或注射器,通过控制液体试剂的滴加速率来控制反应速率,故填写:将长颈漏斗换为分液漏斗(答案不唯一,合理即可)。
(3)盐酸具有一定的挥发性,制得的二氧化碳气体中常含有少量的水蒸气(H2O)和氯化氢(HCl),故填写:水蒸气和氯化氢或H2O和HCl;
除杂时,先除杂后干燥,由题干可知,二氧化碳气体难溶于饱和NaHCO3溶液,也不与NaHCO3溶液反应,但它与氯化氢反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,且导管应长进短出,故填写:c;
由图2可知,盛装饱和碳酸氢钠溶液的万能瓶的短导管是d,根据长进短出的原则,此空为d,故填写:d;
由题干可知,浓硫酸具有吸水性,干燥水蒸气应用浓硫酸,且导管应长进短出,故填写:a;
由图2可知,盛装浓硫酸的万能瓶的短导管是b,根据长进短出的原则,此空为b,故填写:b;
二氧化碳的密度比空气大,则收集时气体应从长管(既e)端通入,故填写:e。
(4)实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳,可将制取的气体通入澄清石灰水中,若观察到澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,故填写:将制取的气体通入澄清石灰水中。
1.(2025·广东揭阳·一模)用下列装置完成初中化学最常见的气体的制取及性质实验。
(1)用高锰酸钾制取并收集较干燥的氧气,应选择的装置组合(上图)是 (填序号),该装置需要做怎样的改进: ,反应的化学方程式是 。
(2)如果用排水法收集,当 时开始收集;如果要收集并测量的体积,应选用的装置(下图)是 (填“A”、“B”或“C”)。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,用上图B装置制取二氧化碳,应将大理石放在 (选填“a”、“b”或“c”)处。
(4)由于人类的生产和生活(如下图)消耗大量的化石能源,导致大气层的二氧化碳急剧增加,二氧化碳过多会引起的环境问题是: 。
(5)实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,对于推动经济高质量发展、建设美丽中国具有重要意义。以下方法可以减少大气层的二氧化碳:
①绿色植物等的 可以减少空气中的二氧化碳;
②对产生的进行分离、回收,即二氧化碳的捕集、封存与利用。地质封存:将二氧化碳气体压缩成液态或固态,然后压入地层深处。从微观角度解释,二氧化碳气体能被压缩成液态或固态的原因是 。
【答案】(1)AC 在试管口放一团棉花
(2)气泡连续均匀冒出 C
(3)b
(4)温室效应(全球变暖)
(5)光合作用 分子之间有间隔
【解析】(1)高锰酸钾制氧气需要加热,选用发生装置A,要求收集干燥的氧气,则不能用排水法,只能用向上排空气法,选用收集装置C,则装置组合为AC。A中试管口没有棉花,高锰酸钾粉末可能会在加热时随热气流进入导管,因此需要在试管口放一团棉花,反应方程式为:
故填:AC;在试管口放一团棉花;。
(2)排水法收集氧气,需要等气泡连续均匀地从导管口冒出时开始收集,否则刚开始收集的是装置内的空气,导致收集的氧气不够纯。若要测量收集O2的体积,则需要将O2收集到瓶中,同时将水排至量筒,这样进入量筒的水的体积就是收集O2的体积,由于气体的密度比水要小,因此要将O2从短导管通入,同时水从下侧长导管口排出,因此选用C装置。
故填:气泡连续均匀冒出;C。
(3)B装置可利用多孔隔板和止水夹来实现固液分离,当关闭止水夹时,试管内产生的气体变多,压强变大,液体会被压入长颈漏斗,当液面降至多孔隔板以下时,可以使液体与多孔隔板上的固体分离开,从而使反应停止,当再次打开止水夹时,气体会进入导管,压强恢复,液体重新与固体接触,反应又会开始进行,因此利用B装置能随时控制反应发生或停止,固体需要放置在多孔隔板上。
故填:b。
(4)CO2是能造成温室效应的气体,CO2排放过多会引起温室效应,进而使全球气候变暖。故填:温室效应(或全球变暖,答案合理即可)。
(5)①绿色植物通过叶绿体和光照进行光合作用,CO2和H2O是光合作用的原料,所以绿色植物能减少空气中的CO2。②从微观角度看,气体体积被压缩,是分子间的间隔变小了,因此CO2能被压缩为液态或者固态的原因是:分子间存在间隔。故填:分子之间有间隔。
2.(24-25八年级下·山东烟台·期末)氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。
(1)1766年,英国化学家卡文迪什用金属锌和稀硫酸作用制得“可燃空气”,即氢气。
①用如图1所示进行实验,氢气燃烧时可观察到的现象是 。
②锌相对原子质量的国际新标准由张青莲教授主持测定。请根据图2回答:锌的相对原子质量为 ,在化学反应中容易失去电子形成 (填写离子符号)。
(2)法国科学家拉瓦锡将水蒸气通过高温红热的铁制枪管(如图3),收集到了氢气,铁的表面生成了黑色固体(Fe3O4),写出此反应的化学方程式 。
(3)“灰氢”通过化石燃料生产,例如天然气重整,其原理如下:
CH4+_____H2OCO+_____H2
①请配平上述化学方程式 、 。
②该反应的产物中具有毒性的是 。
(4)“绿氢”通过分解水产生,其能量来源是可再生能源,属于零碳排放技术。某种光分解水的过程如图所示,则该转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和 (填写物质名称)。
(5)小组同学想使用锌粒和稀硫酸为原料在实验室制取一瓶氢气,若要随时控制反应的发生和停止,则应该选用发生装置为 (填字母,下同),查阅资料得知氢气是密度最小的气体,难溶于水,则选用的收集装置可以是 。
【答案】(1)产生淡蓝色火焰,烧杯内壁出现水珠 65.38 Zn2+
(2)
(3)1 3 CO
(4)氧化亚铁
(5)B D或F
【解析】(1)①氢气燃烧生成水,现象是:发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠出现;
②在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,故锌的相对原子质量为:65.38;锌原子的最外层电子数为2,小于4,在化学反应中容易失去最外层的2个电子,形成带2个单位正电荷的锌离子,离子符号为:Zn2+;
(2)水蒸气通过高温红热的铁制枪管与铁反应生成氢气和Fe3O4,方程式为:;
(3)①反应后氧原子个数为1,根据反应后氧原子个数不变,可知H2O前的化学计量数为1,根据反应前后氢原子个数不变,反应前共有6个H,所以反应后H2前的化学计量数为3;
②该反应的产物中一氧化碳有毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,导致生物体缺氧;
(4)由图可知,转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和氧化亚铁;
(5)实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气,应选用固液常温型发生装置,装置B能通过多孔隔板和活塞控制固液的接触与分离,从而控制反应的发生与停止,故选B;
氢气密度比空气小,可采用向下排空气法收集,难溶于水,可采用排水法收集,故选D或F。
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