2026年中考化学复习专题12--常见气体的制备(山东专用)
2025-11-27
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2份
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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 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 28.36 MB |
| 发布时间 | 2025-11-27 |
| 更新时间 | 2025-11-27 |
| 作者 | 启明星 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55142793.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题12 常见气体的制备(山东专用)
——2025年中考模拟试题重要考点分类汇编
1.(2025·山东淄博·二模)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作不正确的是
A.检查气密性
B.制取气体
C.收集气体
D.气体验满
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、检查装置的气密性:关闭止水夹,向长颈漏斗中注水至形成一段水柱,一段时间后,液面不下降,说明装置气密性良好,图中操作正确,不符合题意;
B、实验室通常用石灰石与盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,且石灰石是块状,可以放在多孔隔板上,可以用该装置制取二氧化碳,不符合题意;
C、二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可以选择该装置,不符合题意;
D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的小木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明已经集满,不能伸入集气瓶内部,图中操作错误,符合题意。
2.(2025·山东泰安·二模)下图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,下列说法错误的是
A.实验室制取氧气和二氧化碳均可使用装置②作为发生装置
B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管c进入
D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可按如图⑤临时存放
【答案】B
【解析】A、装置②适用于固体和液体在常温下反应制取气体。实验室制取氧气可以用过氧化氢溶液和二氧化锰,在常温下反应,发生装置可用②;实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)与稀盐酸,也是在常温下反应,发生装置也可用②,该选项说法正确,不符合题意;
B、氧气和二氧化碳的密度都比空气大,收集氧气和二氧化碳用向上排空气法,应该是气体从导管a进入,将空气从导管b排出,而不是从导管b进入,该选项说法错误,符合题意;
C、浓硫酸具有吸水性,可干燥氧气和二氧化碳。用装置④干燥气体时,应遵循 “长进短出” 的原则,即气体从导管c进入,使气体与浓硫酸充分接触进行干燥,该选项说法正确,不符合题意;
D、氧气和二氧化碳的密度都比空气大,收集后可正放在桌面上临时存放,图⑤是正放,该选项说法正确,不符合题意。
3.(2025·山东烟台·一模)下列是小明同学设计的氧气制取的实验操作,其中错误的是
A.检查装置气密性 B.排空气法收集
C.检验O2 D.测量O2体积
【答案】D
【解析】A、检查该装置气密性时,先把导管放入水中,再用手紧握试管,若有气泡冒出,说明装置气密性良好,该选项操作正确;
B、氧气密度比空气大,用该装置收集时,气体应从短管通入,该选项操作正确;
C、氧气具有助燃性,检验方法为:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,则说明为氧气,该选项操作正确;
D、氧气不易溶于水,若想测量氧气的体积,应将氧气从短管通入,则水会从长管排出,用量筒量取排出的水的体积,该选项操作不正确。
4.(2025•山东泰安•一模)实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质必须考虑的是
①颜色②密度③在水中的溶解情况④可燃性⑤能否与水反应
A.①③⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
【答案】D
【解析】实验室制取气体选择收集方法时,收集方法的选择是根据:一般考虑气体物理性质中的密度和溶解性,化学性质中看它是否与水发生化学反应;难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法收集;密度比空气大的气体(不能与空气中的成分反应)可用向上排空气法收集,密度比空气小的气体(不能与空气中的成分反应)可用向下排空气法收集。不需要考虑气体的颜色和可燃性。
5.(2025·山东东营·一模)已知:Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O,为探究铜和浓硫酸的反应及生成的二氧化硫气体的部分性质,某同学设计如图实验(图中脱脂棉团蘸有紫色石蕊溶液)。
①与鼓气球相连接的导管需插入浓硫酸中
②该装置便于控制铜和浓硫酸反应的发生和停止
③铜丝绕成螺旋状是为了加快铜和浓硫酸的反应
④氢氧化钠溶液中发生的反应为2NaOH+SO2=Na2SO4+H2O
下列关于该实验的说法正确的是
A.①②③ B.②③④ C.①②③④ D.②③
【答案】D
【解析】①与鼓气球相连接的导管的作用是将生成的二氧化硫推入氢氧化钠溶液,则导管不能插入浓硫酸中,说法错误;
②该装置能通过可上下移动的粗铜丝实现铜与浓硫酸的接触与分离,固液接触反应发生,固液分离反应停止,故该装置便于控制铜和浓硫酸反应的发生和停止,说法正确;
③铜丝绕成螺旋状能增大铜与浓硫酸的接触面积,反应物的接触面积越大,反应速率越快,说法正确;
④氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,该反应的化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,说法错误;
综上可知,说法正确的有②③。
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)2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑ AC 酒精灯 (2)2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ 加快滴加稀盐酸的速率(合理即可) B 上浮
【解析】(1)高锰酸钾加热时分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑;
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2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;
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·山东淄博·二模)实验室利用如图所示装置制取某些气体。
(1)写出标号①对应仪器名称 。
(2)用过氧化氢溶液与二氧化锰粉末制取氧气并能控制反应的速率,选择的发生装置为 (填字母),该反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳,如果选择用D装置收集气体,为了制取纯净、干燥的CO2气体,则装置接口的最佳连接顺序是:发生装置→ (填小写字母)。除杂过程发生反应的化学方程式为 ,检验二氧化碳收集满的操作是 。
(4)可用C装置制取氢气,要暂停反应需进行的操作为 。
【答案】(1)分液漏斗 (2)B 2H2O2MnO22H2O+O2↑ (3)e→f→c→d→b→a NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 将燃着的木条放在a管口 (4)关闭弹簧夹
【解析】(1)仪器①是分液漏斗;
(2)用过氧化氢溶液与二氧化锰粉末制取氧气,该反应是固液不加热型,要能控制反应的速率,应选择的发生装置为 B,因为 B 装置中的分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的滴加速率,进而控制反应速率;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2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(3)实验室制取二氧化碳,二氧化碳中常混有氯化氢气体和水蒸气,要制取纯净、干燥的CO2气体,应先通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,碳酸氢钠 与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,为了使混合气体与碳酸氢钠充分接触,混合气体应 “长进短出”;再通过浓硫酸除去水蒸气,气体应 “长进短出”;最后收集二氧化碳,由于二氧化碳的密度大于空气,用D装置收集时,气体应 “长进短出”,所以装置接口的最佳连接顺序是:发生装置→e→f→c→d→b→a;
除杂过程中除去氯化氢气体发生反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;当a导管口有 二氧化碳逸出,说明二氧化碳已集满,检验二氧化碳收集满的操作是将燃着的木条放在a管口,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满;
(4)C 装置是启普发生器的简易装置,要暂停反应,需进行的操作为关闭弹簧夹。关闭弹簧夹后,气体无法排出,装置内压强增大,将液体压回长颈漏斗,使固液分离,反应停止。
8.(2025·山东临沂·二模)在化学元素组成的奇妙物质世界里,硫元素犹如一颗璀璨的明星,在生命科学、近代化学工业、现代工业生产等领域发挥着重要作用。其中硫化氢是一种常见的含硫化合物,人体内半胱氨酸和蛋氨酸代谢可生成硫化氢,硫化氢在哺乳动物体内广泛存在,而且具有重要的细胞保护作用,含有硫化氢的温泉对皮肤病有一定疗效,在工业和科研中,硫化氢在合成荧光粉、光导体制造、金属精制、农药和医药等领域有重要应用。
(1)通常情况下,硫化氢是一种无色、气体,有剧毒,密度比空气大,能溶于水,得到氢硫酸溶液。实验室用块状硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸在常温下发生复分解反应制取H2S,该反应的化学方程式是 ,H2S中硫元素的化合价为 。
(2)要制取一瓶硫化氢气体,同时通过明显的现象证明气体收集满了、并对尾气进行处理,请从下列选用合适的装置,并排序 。
(3)该实验中,气体收集满了的实验现象是 ,写出对多余的硫化氢气体进行尾气处理的化学方程式 。
【答案】(1)FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑ -2 (2)AEFG (3)石蕊溶液变红 H2S+2NaOH=Na2S+2H2O
【解析】(1)实验室用块状硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸在常温下发生复分解反应制取H2S,同时生成硫酸亚铁,该反应的化学方程式是FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑;
中氢元素显+1价,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则硫元素的化合价为-2;
(2)实验室用块状硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸在常温下发生复分解反应制取H2S,该反应为固液常温型,发生装置可选择A,由于硫化氢密度比空气大,能溶于水,得到氢硫酸溶液,则可选择向上排空气法收集,收集装置可选择E,同时通过明显的现象证明气体收集满了、并对尾气进行处理,由于硫化氢能溶于水,得到氢硫酸溶液,硫化氢溶液显酸性,可使紫色石蕊溶液变红色,可连接F装置验满,同时用G装置氢氧化钠溶液吸收尾气,故从下列选用合适的装置,并排序为AEFG;
(3)由于硫化氢能溶于水,得到氢硫酸溶液,硫化氢溶液显酸性,可使紫色石蕊溶液变红色,可连接F装置验满,该实验中,气体收集满了的实验现象是石蕊溶液变红;
对多余的硫化氢气体进行尾气处理可选择氢氧化钠溶液,氢氧化钠和硫化氢反应生成硫化钠和水,化学方程式为H2S+2NaOH=Na2S+2H2O。
9. (2025·山东淄博·二模)下图是实验室制取氧气的部分装置,回答下列问题。
(1)加热碳酸氢钠固体可以制得二氧化碳,气体发生装置如图A所示,反应的化学方程式是 ,图中提供热源的仪器名称是 ,试管口略向下倾斜的原因是 。实验室中一般不用C装置收集二氧化碳,原因是 。在家庭中,可以用醋酸(化学式为CH3COOH,其水溶液中解离出CH3COO-和H+)与鸡蛋壳(主要成分是CaCO3)反应,制得二氧化碳气体,可以选择的发生装置是 ,反应的化学方程式是 。
(2)实验室常用BD装置制取一瓶氧气,反应的化学方程式为 ,验满的方法是 。
【答案】(1) 2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑ 酒精灯 防止冷凝水倒流炸裂试管 二氧化碳可溶于水 B CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑ (2)2H2O2MnO22H2O+O2↑ 将带火星的木条放在瓶口,若复燃,则集满
【解析】(1)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,方程式为2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑;
图中提供热源的仪器是酒精灯;
试管口略向下倾斜能防止冷凝水倒流炸裂试管;
二氧化碳可溶于水,所以一般不用C(排水法)装置收集二氧化碳;
用醋酸与鸡蛋壳反应,制得二氧化碳气体,应选用固液常温型发生装置,故选B;
醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑;
(2)B装置为固液常温型发生装置,应选用过氧化氢制氧,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2H2O2MnO22H2O+O2↑;
氧气具有助燃性,验满时,将带火星的木条放在瓶口,若复燃,则集满。
10.(2025·山东聊城·三模)气体制备与性质探究是初中化学实验的重要内容,相关装置如图所示。
回答下列问题:
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)用D装置收集一瓶O2的过程中,某同学使用O2浓度传感器测定其浓度变化,实验曲线如图二所示。该曲线能帮助同学确定把导管从集气瓶中拿出的时机,理由是 。
(3)2025年2月28日,国家重大科技基础实施——冷泉生态系统研究装置,建设启动。同时我国启动一个大计划,将在海底为科学家建设一个“家”,方便他们住在里面做实验。里面的空间相当于三个中国空间站那么大,能容纳6个人在海底生活30天。但科学家需要的氧气从哪儿来?在选择制作供氧器的反应原理时,需要考虑的因素是________。
A.反应条件易于控制,反应速率适中 B.药品容易获得,能生成所要制取的气体
C.所要制取气体的颜色 D.操作简便易行,安全可靠,节能环保
(4)选用图一中仪器制取一瓶干燥的二氧化碳,仪器的连接顺序为 (按气体流向填写管口字母)。组装好实验装置后,加入药品前必须进行的一项操作是 。
(5)现用图三装置制取并研究CO2的性质。
将Y形管倾斜,使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应,然后向M中注入足量NaOH溶液,整个实验过程中,气球的变化情况是 。
【答案】(1)2H2O2MnO22H2O+O2↑ (2)能够帮助判断O2是否集满,即当氧气浓度达到最大时,说明已集满
(3)ABD (4)bcde 检查装置的气密性 (5)先变大后变小
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(2)把导管从集气瓶中拿出的时机是80s,因为当氧气浓度达到最大时,说明已集满,故曲线能帮助同学确定把导管从集气瓶中拿出的时机,理由是能够帮助判断O2是否集满;
(3)A、选择制作供氧器的反应原理时,需要考虑反应条件易于控制,反应速率适中,故正确;
B、选择制作供氧器的反应原理时,需要考虑药品容易获得,能生成所要制取的气体,故正确;
C、选择制作供氧器的反应原理时,不需要考虑所要制取气体的颜色,故错误;
D、选择制作供氧器的反应原理时,需要考虑操作简便易行,安全可靠,节能环保,故正确;
(4)实验室利用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应为固液常温型,发生装置可选择B,为了得到干燥的二氧化碳,首先要除去混有的水蒸气,可通过C浓硫酸干燥,通常长进短出,二氧化碳密度比空气大,最好可选择D向上排空气法收集,所以导管按气流方向连接顺序是bcde;
组装好实验装置后,加入药品前必须进行的一项操作是检查装置的气密性,防止装置漏气更换实验仪器造成药品浪费;
(5)将Y形管倾斜,使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,装置内气体增多,压强增多,气球变大;然后向M中注入足量NaOH溶液,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,装置内气体减少,压强减小,气球又变小,所以整个实验过程中,气球的变化情况是先变大后变小。
11.(2025·山东临沂·三模)兴趣同学想要做实验室制取CO2和探究CO2性质的实验。
Ⅰ.制取CO2
(1)实验室制取CO2的方程式: 。
(2)制取一瓶干燥的二氧化碳气体需要的装置有 (填序号)。
Ⅱ.CO2的性质探究
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入图1装置,观察到现象是 处(填“a”“b”或“c”,下同)石蕊纸花先变红, 处石蕊纸花后变红。
Ⅲ.CO2的吸收
清除CO2是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题。碱清除法利用了碱能与CO2反应的原理,能有效吸收清除CO2。凯凯同学为比较NaOH和LiOH对CO2的吸收能力,设计了图2实验,实验结果如图3所示。
(4) LiOH具有与NaOH类似的化学性质,这是因为它们的溶液中都含有 (填微粒符号)。
(5)由以上信息可知,短期载人空间站选用 (填“LiOH”或“NaOH”)作为CO2吸收剂更好,原因是 。
【答案】(1)2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ (2)BEC (3)c b (4)OH- (5)LiOH 相同质量的氢氧化锂吸收的二氧化碳更多
【解析】(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石中的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2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)制取二氧化碳的反应为固液常温反应,发生装置选B,浓硫酸具有吸水性,可干燥二氧化碳,且二氧化碳密度比空气大,收集装置选C,则收集装置为BEC;
(3)二氧化碳不能使紫色石蕊变色,但二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,且二氧化碳密度比空气大,则可观察到c处石蕊纸花先变红,b处石蕊纸花后变红;
(4)氢氧化锂和氢氧化钠溶液中均含有氢氧根,符号为OH-;
(5)由图2可知,相同情况下,最终加入氢氧化锂溶液的压强最小,说明其吸收二氧化碳更多,则氢氧化锂作为二氧化碳吸收剂更好。
12.(2025·山东济宁·二模)如图是实验室制取气体的一些常用装置,请根据装置图回答下列问题。
(1)甲仪器的名称为 。
(2)实验室用B装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)若用B装置制备氢气,且产生的气体中不含酸性杂质气体,则试剂X常用 ,用H装置收集氢气,②应与 (填接口序号)相连。
(4)实验室制得的二氧化碳中常混有少量的氯化氢和水蒸气,为制得一瓶较纯净、干燥的二氧化碳,所选装置从左到右的连接顺序为 (填接口序号)。
(5)通过查阅资料得知:氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,其水溶液称为氨水,显碱性;氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。
①小芳同学用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取并收集氨气,选用的装置为 。
②请写出氨气和氧化铜在加热条件下反应的化学方程式 。
【答案】(1)集气瓶 (2)2H2O2MnO22H2O+O2↑ (3)稀硫酸 ⑩ (4)②→⑦→⑧→⑪→⑫→⑤
(5)AD或AH 3CuO+2NH3△3Cu+N2+3H2O
【解析】(1)由图可知,甲仪器的名称是:集气瓶;
(2)B装置适用于固液不加热反应制取气体,适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(3)若用B装置制备氢气,且产生的气体中不含酸性杂质气体,则试剂X常用稀硫酸,不选择稀盐酸,是因为盐酸具有挥发性,会使制得的氢气中混有氯化氢;
用H装置收集氢气,氢气的密度比空气小,②应与⑩相连;
(4)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,盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,饱和碳酸氢钠溶液可用于吸收氯化氢,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,洗气应“长进短出”,且应先除杂后干燥,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E,故所选装置从左到右的连接顺序为:②→⑦→⑧→⑪→⑫→⑤;
(5)①用加热氯化铵和氢氧化钙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,氨气密度比空气小,极易溶于水,可用向下排空气法收集,收集装置可选D或H,故填:AD或AH;
②氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体,空气中含量最多的气体是氮气,该反应的化学方程式为3CuO+2NH3△3Cu+N2+3H2O。
13.(2025·山东德州·二模)如图为实验室中常见的制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题:
(1)写出标有序号仪器的名称:① ;② 。
(2)若用加热高锰酸钾的方法制取氧气,应选择的发生装置是 (填序号),该反应的化学方程式是 。欲用装满水的F装置收集一瓶氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(3)实验室用C装置制取二氧化碳,与B装置相比,C装置的优点是 。
(4)如实验室收集一氧化氮气体时,只选用G作为收集装置,不用D、E、F装置来收集,由此可以判断一氧化氮气体可能具有的性质是 (填编号)。
①可溶于水 ②难溶于水 ③能和空气中某种气体发生反应
【答案】(1)长颈漏斗 锥形瓶 (2)A 2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑ b (3)便于控制反应的速率
(4)②③
【解析】(1)由图可知,标号①的仪器名称为长颈漏斗,标号②的仪器名称是锥形瓶;
(2)高锰酸钾加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应化学方程式为2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应适用于固体加热型,发生装置选A;氧气的密度比水小,欲用装满水的F装置收集一瓶氧气,气体应从b端通入;
(3)注射器可以控制液体的滴加速度,所以与B装置相比,C装置的优点是:便于控制反应的速率;
(4)G装置收集气体的方法是排水法,如实验室收集一氧化氮气体时,只选用G作为收集装置,不用D、E、F装置来收集,则说明一氧化氮难溶于水、能和空气中某种气体发生反应,选②③。
14.(2025·山东烟台·二模)某化学兴趣小组同学欲利用实验装置展开不同实验探究。回答下列问题:
Ⅰ、图1是实验室制取气体的装置:
(1)写出仪器名称:① ;② 。
(2)实验室常用一种紫黑色固体加热制取氧气,该反应的化学方程式为 ,若将D装置装满水,利用排水法收集氧气,则氧气应从 (填“m”或“n”)端进入集气瓶。
(3)实验室常用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,可选用的发生装置为 。已知氯气是一种密度比空气大的有毒气体。收集氯气时,应将D中的 (填“m”或“n”)端连接尾气处理装置E。
Ⅱ、小组又设计了图二装置探究铁锈蚀的实验,并同时测定了整个实验过程中三颈烧瓶内的温度(如图三)、压强(如图四)变化。
(4)将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),采集数据。数据分析由实验数据可知铁生锈是 (填“放热”或“吸热”)的过程,t2时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是 。
(5)据图三、图四分析,t3时刻后压强突然变大的原因是 。
【答案】(1)酒精灯 长颈漏斗 (2)2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑ n (3)C n (4)放热 铁生锈放出的热量小于热量的散失 (5)铁生锈消耗氧气,使得三颈瓶内压强变小,注射器中的稀盐酸被吸入三颈瓶内与铁发生反应产生氢气,且反应放热,使瓶内压强迅速变大
【解析】(1)由图可知,仪器①为酒精灯、②为长颈漏斗;
(2)高锰酸钾紫黑色,加热分解生成锰酸钾二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑,如果将D装置装满水时,用排水法收集氧气,因为氧气的密度比水小,气体应“短进长出”,氧气应从n端进入集气瓶;
(3)由实验室常用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气可知,发生装置可选则C;依据是该反应为固体与液体在加热下反应;氯气密度比空气大,应采用向上排空气法收集,若用D装置收集氯气,氯气应从m端进入,n端排出,连接尾气处理装置E;
(4)由图三可知,铁生锈过程中温度升高,说明铁生锈放热;
铁生锈后,装置内的氧气含量变少,生锈速率变慢,而装置散热,则t2时刻后反应并未停止但温度却开始降低,是因为生锈放出的热量小于散失的热量;
(5)分析图四可知,t3前压强逐渐减小,t3时刻后压强突然变大,结合铁生锈消耗氧气,会使瓶内压强减小,可推测是注射器中稀盐酸被吸入三颈瓶瓶内与铁接触,发生反应产生氢气,且反应放热,使瓶内压强迅速增大。
15.(2025·山东青岛·二模)某兴趣小组同学用如图所示装置制取氧气,并进行相关性质研究。请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)兴趣小组同学选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若要控制反应的速率,则选用的发生装置为 (填装置字母序号),写出发生反应的化学方程式 。
(3)用装置F收集氧气时,气体应从导管口 (填“a”或“b”)通入。
(4)若要收集干燥的氧气,应选择的装置依次是 (填装置字母序号)。
(5)将收集的氧气倒入装置H的烧杯中,观察到带火星的木条自下而上依次复燃,说明氧气具有的性质是 和 。
【答案】(1)铁架台 (2)C 2H2O2MnO22H2O+O2↑ (3)a (4)C、G、D (5)密度比空气大 能支持燃烧
【解析】(1)由图可知,仪器①为铁架台;
(2)实验室用过氧化氢制氧应选用固液常温型发生装置,C装置能通过长颈漏斗控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,故选C;
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2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(3)氧气的密度比水小,若用F收集氧气,气体应短进长出,故氧气从a口通入;
(4)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,过氧化氢分解产生的氧气中含有水蒸气,浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,可用于干燥氧气,本着先干燥再收集的顺序,故选择的装置依次是CGD;
(5)将收集的氧气倒入装置E的烧杯中,观察到带火星的小木条自下而上依次复燃,带火星的小木条复燃,说明氧气能支持燃烧,下面的小木条先复燃,说明氧气的密度比空气大。
16.(2025·山东临沂·一模)某小组以“气体制备”为主题开展实验。
Ⅰ.基础实验:
(1)实验室制取二氧化碳时,为了便于控制反应速率,可选择的发生和收集装置组合是 (从A~F中选择)。
(2)小红同学发现将气体从m口通入G装置,还可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是 (填序号)。
①收集二氧化碳
②G中盛浓硫酸,干燥二氧化碳
③G中盛氢氧化钠溶液,除去二氧化碳中的氯化氢气体
(3)用下图装置进行CO2的部分性质实验:将干燥的紫色石蕊试纸放在 (选填“a”或“d”)处,并与b处现象对比,可说明CO2能与水反应;c处发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.跨学科实践:
某项目小组设计了两个简易制氧装置,分别为图1和图2。
【资料】过碳酸钠加水会分解生成:Na2CO3和H2O2;Na2CO3易溶于水。
【操作】在图1左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。该瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有气泡冒出。
【实验评价】
(4)图1右瓶中水的作用是(写一个即可) 。
(5)图2有两个饮料瓶A和B,瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气,然后氧气从另一个瓶排出。其中 (填“A”或者“B”)瓶为制氧瓶。
【答案】(1)CE (2)①② (3)a Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O (4)通过气泡产生的速率判断氧气输出的速率(合理即可) (5)B
【解析】(1)实验室制取二氧化碳,选用固液常温型发生装置,C装置可以通过注射器控制液体的滴加速度,从而控制反应速率,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,则可用向上排空气法收集,所以实验室制取二氧化碳时,为了便于控制反应速率,可选择的发生和收集装置组合是CE;
(2)①二氧化碳密度大于空气,用G装置收集二氧化碳时从m端通入,可以收集二氧化碳,故①符合题意;
②二氧化碳与浓硫酸不反应,G中盛浓硫酸,二氧化碳从m端通入,干燥二氧化碳,故②符合题意;
③二氧化碳、氯化氢都能与氢氧化钠反应,不能用氢氧化钠溶液,除去二氧化碳中的氯化氢气体,故③不符合题意。则能达到预期目的的实验是①②;
(3)将干燥的紫色石蕊试纸放在a处,并与b处现象对比,可说明二氧化碳能与水反应;
c处发生的反应是二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(4)氧气不易溶于水,将氧气从底部通入右瓶,图1右瓶中水可以通过气泡产生的速率,可判断氧气产生的速率(合理即可);
(5)图2有两个饮料瓶A和B,瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气,然后氧气从另一个瓶排出,加湿仓氧气要通过长管进入水中,充分接触润湿后再由短管导出,因此选择A瓶,为了顺利地导出氧气,制氧瓶中通过短管排出氧气进入加湿仓中,则其中B瓶为制氧瓶。
17.(2025·山东淄博·一模)运用常见的装置和方法制取气体是中学生必备的化学实验技能。以下是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题:
(1)仪器名称:①
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,可选用的发生装置是 (填序号),用装置E收集氧气,进气端是 (填字母)。
(3)实验室可用装置B或C制取CO2,C装置相对于B的优点之一是 ,发生反应的化学方程式为 。
(4)有同学将实验室制得的CO2通入澄清石灰水,石灰水未变浑浊。于是作如图2探究,观察到装置F、H中溶液变浑浊,G中溶液不变浑浊。F中所得浑浊物的化学式为 ,原石灰水未变浑浊的原因是 (用化学方程式表示)
【答案】(1)铁架台 (2)B b (3)可以控制反应的发生与停止(答案不唯一,合理即可) 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ (4)AgCl Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+H2O
【解析】(1)由图A可知,仪器①的名称为铁架台;
(2)用H2O2和MnO2制取O2时,不需要加热,因此,发生装置选择固液常温型发生装置,但二氧化锰为粉末,不宜选用带有多孔隔板的C装置,二氧化锰会从多孔隔板的孔隙漏到试管底,无法达到固液分离的效果,所以,发生装置选择B;
氧气的密度比空气略大,不污染空气,不与空气中其它成分反应,可以采用向上排空气法收集氧气,瓶口向上时,进气管要伸入试管底,对应图E的b管进气;
(3)实验室用B或C都可制CO2,装置C相对B的一个优点是可使固体与液体分开,便于控制反应、防止倒吸等,故填写:可以控制反应的发生与停止(答案不唯一,合理即可);
大理石的主要成分碳酸钙,与稀盐酸的溶质氯化氢反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)F中溶液产生浑浊物是因为稀盐酸挥发出的氯化氢气体和产生的二氧化碳一起进入硝酸银溶液中,硝酸银与氯化氢反应,生成了氯化银(AgCl)沉淀;
原石灰水未变浑浊的原因是制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,氯化氢与氢氧化钙反应,生成氯化钙和水,化学方程式为Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O,使得二氧化碳无法与氢氧化钙生成碳酸钙沉淀。
18.(2025·山东东营·一模)如图所示为实验室常用的实验装置:
据此回答下列问题:
(1)实验室用双氧水分解制取并收集较纯净的氧气,应选择的装置是 (填字母),为了控制反应速率,应该将B装置的长颈漏斗换作 ,反应的化学方程式 。若用M装置收集氧气,气体从 进(填a或者b),验满的方法是 。
(2)阅读材料回答问题。材料:
a.氨气是有刺激性气味的无色气体,密度比空气小,易溶于水,其水溶液使酚酞变红。
b.加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气。
回答以下问题:
①制取氨气发生和收集的装置组合是 (从上面A-E的装置中选择);
②若测定氨气的体积可以选用F装置,植物油的作用是 。
(3)自制制氧装置
小组同学利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品,设计并制作了三套装置如图所示,往右瓶装入半瓶水,向左侧瓶中加入制氧试剂后,发现有缺陷的装置是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】(1)BE 分液漏斗 2H2O2MnO22H2O+O2↑ b 将带火星的木条放在a端导管口处,木条复燃,说明氧气已收集满 (2)AC 防止氨气溶于水 (3)乙
【解析】(1)实验室用双氧水分解制取氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,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B,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,综上可知,实验室用双氧水分解制取并收集较纯净的氧气,应选择的装置是BE;为了控制反应速率,应该将B装置的长颈漏斗换作分液漏斗;
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2H2O2MnO22H2O+O2↑;
若用M装置收集氧气,由于氧气密度比空气略大,所以气体从b进,空气从a排出,故验满的方法是将带火星的木条放在a端导管口处,木条复燃,说明氧气已收集满;
(2)①实验室加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气,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,氨气密度比空气小且易溶于水,应采用向下排空气法收集,即装置C,综上可知,制取氨气的发生装置和收集装置组合是AC;
②若测定氨气的体积可以选用F装置,氨气进入集气瓶后,水被排入到量筒中,进入量筒内水的体积即为氨气的体积,由于氨气易溶于水、不溶于植物油,故植物油的作用是防止氨气溶于水;
(3)甲装置生成的氧气从长管进、短管出,没有缺陷;乙装置右侧瓶中导管在液面以下,生成的氧气无法导出,存在缺陷;丙装置生成的从短管出,没有缺陷;故填:乙。
19.(2025·山东潍坊·一模)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室欲加热高锰酸钾来制取氧气,发生反应的化学方程式为 。
(3)采用B装置制取二氧化碳,该装置的优点是 。
(4)实验室常用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,可选用的制取装置为 (填字母);已知氯气是一种密度比空气大的有毒气体,收集氯气时,应将D中的 (填“m”或“n”)端连接尾气处理装置E。
(5)某兴趣小组开展跨学科实践活动,设计了二氧化碳自动补给装置如图甲。
①兴趣小组利用实验室制取二氧化碳的原理发明与生活相关的装置,设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过N瓶反映,请在N瓶虚线框中将导管补充完整 。
②如图乙所示,为了水草更好的生长,要确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸 的位置(填“1”“2”或“3”)。
【答案】(1)分液漏斗 (2)2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑ (3)可控制反应速率 (4)C n (5) 3
【解析】(1)由图可知,仪器为分液漏斗;
(2)高锰酸钾分解生成锰酸钾二氧化锰和氧气,化学方程式为2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)B装置可以通过分液漏斗,控制药品添加速度,进而控制反应速度;
(4)实验室常用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,反应属于固液加热,发生装置循环C,可选用的制取装置为;已知氯气是一种密度比空气大的有毒气体,收集氯气时,长进短出,应将D中的n端连接尾气处理装置E;
(5)①由于气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过B瓶反映,所以二氧化碳应通到植物油液面下,即;
②为了水草更好的生长,确保二氧化碳能够充分溶入水中,进行光合作用,二氧化碳应与水草接触,所以最好将导管口放置于鱼缸3的位置。
20.(2025·山东泰安·一模)化学是一门以实验为基础的科学。结合下列实验装置图,回答有关问题:
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)B或C装置都可以用来制备二氧化碳,相对B装置,C装置的优点是 。
(3)通常情况下,氨气(NH3)无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气,则A~F中,可用来制取和收集氨气的装置为 。
(4)用装满水的装置H和量筒G组合可收集并测量氧气体积,实验时气体应从装置H中导管口的 (填“c”或“d”)端通入。用同样的方法 (填“能”或“不能”)收集并测量二氧化碳的体积。
(5)实验室中有混有H2O、CO2的甲烷气体(已知甲烷极难溶于水,密度比空气小),用装置G、H、I除去其中的杂质,并收集甲烷,则从左到右的连接顺序为(填接口序号) ,装置Ⅰ中反应的化学方程式为 。
【答案】(1)2H2O2MnO22H2O+O2↑ (2)可以控制反应的发生和停止 (3)AD (4)c 不能 (5)efabcd 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气和水,反应的化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(2)与B装置相比,C装置可将固体置于有孔隔板上,通长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,关闭弹簧夹,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,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,即可以控制反应的发生和停止;
(3)实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气,适用于固体加热型装置,应选装置A,氨气密度比空气小,极易溶于水,应用向下排气法收集,应选装置D;
(4)氧气密度比水的小,用装满水的装置H和量筒G组合可收集并测量氧气体积,实验时气体应从装置H中导管口的c端通入,排入量筒中水的体积即为氧气的体积;二氧化碳能溶于水且与水反应,故不能用同样的方法收集并测量二氧化碳的体积;
(5)氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应,浓硫酸能吸收水,且应先除杂后干燥,故应先将混合气体通入氢氧化钠溶液除去二氧化碳,再通入浓硫酸除去水,最后收集甲烷气体,甲烷的密度比空气小,用H装置收集应短进长出,故用装置G、H、I除去其中的杂质,并收集甲烷,则从左到右的连接顺序为efabcd。装置Ⅰ中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
21.(2025·山东泰安·一模)根据下图回答问题:
(1)仪器X的名称为 。
(2)实验室利用A装置制取O2,生成O2化学方程式为 ,若将O2通入D装置,观察到 ,产生该现象的原因是 。
(3)实验室用大理石与稀盐酸制取CO2,用C装置收集,验满的方法为 。
(4)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气。氢气是密度比空气小,难溶于水的可燃气体。生成氢气的化学方程式为 。实验室欲制取一瓶氢气,正确接口顺序从左到右依次为 。
【答案】(1)长颈漏斗 (2)2H2O2MnO22H2O+O2↑ 白磷燃烧 在热水中白磷的温度达到着火点(合理即可) (3)将燃着的木条放在导管d处,若木条熄灭,则已收集满 (4)H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑ a→d
【解析】(1)据图可知,仪器X的名称为长颈漏斗;
(2)A装置不需要加热,可用于过氧化氢在二氧化锰催化作用下制取氧气,反应的化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑;
A中生成的氧气和白磷接触,在热水中白磷的温度达到着火点,就能燃烧,所以D中的现象是白磷燃烧;
(3)二氧化碳的密度大于空气,收集二氧化碳时应从长管通入,当短管处有二氧化碳逸出时,说明二氧化碳集满,二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,用装置C收集二氧化碳时,其验满的方法是用燃着的木条伸到导管口d处,若木条熄灭则满;
(4)锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑;
实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,不需要加热,发生装置选A;氢气是密度比空气小,用装置C收集氢气时,应从d导管处通入,所以连接的顺序是a→d。
22.(2025·山东·二模)请根据下列各图中的有关信息,回答下列问题:
(1)实验室用装置B制取氧气时发生反应的化学方程式是 。
(2)若用C装置制取CO2,要使反应停止的操作是 ,该操作后,C中多孔隔板处观察到的现象依次是 (用字母a、b、c对如图进行排序)。
(3)若用G装置收集CO2气体,气体应从 端(填“c”或“d”)进入。
(4)实验室常用电石固体(主要成分为CaC2)与水常温反应制取C2H2气体。经实验发现,电石与水反应非常剧烈,为控制反应的速率以得到平稳的气流,可选用上述发生装置 ,有同学提出下列改进方法可行的是 。
A.将电石研成粉末 B.将锥形瓶置于冰水浴中 C.加热
【答案】(1)2H2O2MnO22H2O+O2↑ (2)关闭弹簧夹 cba (3)c (4)B B
【解析】(1)由于B装置适用于固体和液体常温下反应,所以实验室用装置B制取氧气时药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(2)用C装置制取CO2,关闭弹簧夹反应就能停止。该操作后,装置内压强变大,将液体压回长颈漏斗内,液面下降,固体和液体分离,反应停止。所以C中多孔隔板处观察到的现象依次是cba;
(3)用G装置收集CO2气体,由于二氧化碳密度比空气大,气体应从c端进入;
(4)由于装置B可通过分液漏斗控制液体滴加速率来控制反应速率,所以为控制反应的速率以得到平稳的气流,可选用上述发生装置B;
A、将电石研成粉末,增大了反应物的接触面积,加快反应速率。不能得到平稳的气流,A改进方法不可行;
B、由于反应速率与温度有关,温度降低,反应速率减慢,所以将锥形瓶置于冰水浴中,可得到平稳的气流,B改进方法可行;
C、反应速率与温度有关,温度升高,反应速率加快,所以加热不能得到平稳的气流,C改进方法不可行。
23.(2025·山东淄博·一模)气体的实验室制取是学生必备的实验技能,如图是实验室制取气体的有关装置图。
(1)装置B中仪器X的名称为 ,装置C和B比较,主要优点是 。
(2)若选用装置E收集一瓶二氧化碳,验满的操作是 。若选用装置F收集一瓶氧气,应从 (填“f”或“g”)端通入氧气,若需测定收集到氧气的体积,可以 。
(3)利用石灰石和稀盐酸反应制取的二氧化碳中常含有杂质氯化氢气体,可以利用装置H盛放 来除去。
(4)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。实验室常用氯化铵固体与熟石灰共热制取氨气。若要制取一瓶氨气,并防止污染空气,所选装置的连接顺序(按气体从左到右的方向)是 (填导管端口序号)。
【答案】(1)长颈漏斗 可以控制反应速率 (2)将燃着的木条放在集气瓶口 f 在 g 端连接一个量筒 (3)饱和碳酸氢钠溶液 (4)aijh
【解析】(1)根据图像,仪器 X 是长颈漏斗;
装置 C 使用分液漏斗,可通过控制液体滴加速度来控制反应速率,而装置 B 中长颈漏斗不能控制液体滴加速率,所以装置 C 的主要优点是可以控制反应速率;
(2)二氧化碳不支持燃烧,验满时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;
氧气不易溶于水、密度比水小,用装置 F 收集氧气时,应 “短进长出”,即从 f 端通入氧气,将水从 g 端排出;
若需测定收集到氧气的体积,可在装置 F 的 g 端连接一个量筒,测量排出水的体积即为氧气的体积;
(3)氯化氢气体能与饱和碳酸氢钠溶液反应(HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑),而二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度很小,所以可用装置 H 盛放饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢气体;
(4)实验室用氯化铵固体与熟石灰共热制取氨气,反应物是固体,反应条件是加热,发生装置选 A,氨气极易溶于水,密度比空气小,用向下排空气法收集,收集装置选 H,并且需要从 i 端通入氨气;为防止污染空气,还需进行尾气处理,可将尾气通入水中(装置 G),所以装置连接顺序是 a→i→j→h。
24.(2025·山东济宁·二模)请根据下列装置,回答有关问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用B装置制取氧气,写出反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳时,选取发生装置C与B相比的优点是 。
(4)用锌粒和稀盐酸制取氢气,制得的氢气中可能含有少量的水蒸气和氯化氢气体,若要收集一瓶干燥、纯净的氢气,实验前,按接口连接顺序a- (从左到右填写接口字母)组装实验装置;
(5)若用如图收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是 (填序号)。
a.HCl b.CO2 c.O2 d.NH3
【答案】(1)分液漏斗 (2) 2H2O2MnO22H2O+O2↑ (3)可以控制反应发生与停止 (4)d→e→c→b→g
(5)d
【解析】(1)由图可知仪器①分液漏斗;
(2)B装置为固液常温型发生装置,应选用过氧化氢制氧,过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下反应生成水和氧气,方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(3)C装置带有有孔塑料板,能通过导管上活塞的开关,控制固体、液体的接触与分离,从而控制反应发生与停止;
(4)氢氧化钠能与HCl反应,能用于除去氯化氢气体,浓硫酸具有吸水性,且不与氢气反应,能用于干燥氢气,本着先除杂,再干燥,最后收集的顺序,气体先通入F,再通入E,最后用G收集,气体通入F、E进行洗气时应长进短出,用G收集时,由于氢气密度比空气小,所以应短进长出,故接口连接顺序为a-d→e→c→b→g;
(5)若用该图装置收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是氨气,不能是氯化氢(氢氧化钠能够吸收氯化氢)、二氧化碳(氢氧化钠能够吸收二氧化碳)、氧气(氧气密度比空气大,应长进短出)。氨气不与氢氧化钠反应,能用氢氧化钠干燥,密度比空气小,收集时短进长出,氨气有毒,且易溶于水,最右侧装置能吸收多余氨气,防止空气污染。故选d。
25.(2025·山东淄博·一模)在2024年12月24日淄博市初中化学思路与方法教学专题研讨会中,周村的蔡老师为我们展示一节跨学科实践活动课。活动中根据简易化学“制氧机”(图F)让学生自己动手制作家庭简单制氧装置,如图所示,该制氧机通过试剂1和试剂2两种物质产生氧气,其中试剂1是过碳酸钠白色固体,试剂2是二氧化锰黑色粉末。
【查阅资料】过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)遇水会分解生成碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢(H2O2)。
(1)在实验室中,若用上述药品制取氧气,可选择的发生装置是 (从A-E装置中选择,填字母序号,下同),若要收集一瓶比较纯净的氧气,可选择的收集装置是 。F装置是简易化学“制氧机”。用该装置制氧气时,先向制气仓中加入适量水,再加入过碳酸钠和二氧化锰,制气仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,器壁变得温热,洗气仓底部管口有气泡冒出。请你写出生成氧气的反应化学方程式 。
(2)洗气仓中的水可以起到的作用是__________(填序号)。
A.降低氧气温度
B.加快氧气的生成
C.过滤杂质提纯氧气
D.可以通过气泡观察氧气生成的速率
(3)图G是学生自己动手制作的家庭简单制氧装置。洗气仓是图G中的 (填“①”或“②”)。
(4)选择制作简易供氧器的反应原理时,需要考虑的因素是________。
A.原料是否价廉易得 B.装置是否安全可靠
C.实验条件是否易于控制 D.是否安全、环保
【答案】(1)B E 2H2O2MnO22H2O+O2↑ (2)ACD (3)① (4)ABCD
【解析】(1)过碳酸钠遇水分解生成碳酸钠和过氧化氢,再加入二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气,该反应是固液不加热型,所以发生装置选 B;
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纯净,所以收集较纯净的氧气可选用 E 装置;
过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)遇水会分解生成碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢(H2O2),然后过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,则生成氧气的化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(2)A、制气仓反应放热,洗气仓中的水可降低氧气温度,该选项正确;
B、洗气仓中的水不能加快氧气生成,该选项错误;
C、水可过滤杂质,提纯氧气,该选项正确;
D、可通过观察洗气仓中气泡产生速率判断氧气生成速率,该选项正确;
(3)在图 G 中,①中盛水,气体从水底进入,通过水进行洗气,所以洗气仓是①;
(4)A、原料价廉易得可降低成本,是需要考虑的因素;
B、装置安全可靠能保障实验安全,是需要考虑的因素;
C、实验条件易于控制才能顺利进行实验,是需要考虑的因素;
D、安全、环保符合实验原则,是需要考虑的因素。
26.(2025·山东泰安·二模)下列是用于制备常见气体的装置,请根据给出的图,回答下列问题:
(1)写出带标号的仪器的名称:① ;
(2)实验室可以利用B装置制取氧气,该反应的化学方程式 ;
(3)乙炔(C2H2)俗称“电石气”,在常温常压下,是一种无色、无味、密度比空气略小难溶于水的气体;实验室常温下用块状的电石与水反应制取乙炔。实验室制取乙炔应选择的发生装置是 ;
(4)若要使用装置收集O2或CO2,下列装置中导管放置正确的是 (填序号)。
(5)若用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,收集的二氧化碳往往不纯,想要得到纯净的二氧化碳,则连接仪器的顺序是B→ → →D。
【答案】(1)铁架台 (2)2H2O2MnO22H2O+O2↑ (3)B (4)③ (5)H F
【解析】(1)标号①的仪器的名称是铁架台;
(2)发生装置B可用于固体与液体在常温下的反应,实验室用该装置制取氧气,选用的是过氧化氢和二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰催化条件下分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(3)实验室用块状的电石与水反应制取密度略小于空气而难溶于水的乙炔气体,该反应的反应物是固体和液体,不需要加热,因此发生装置应选用B装置;
(4)氧气和二氧化碳的密度都比空气大,收集气体时应该长进短出,故选③;
(5)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时,容易引入杂质气体氯化氢和水蒸气,若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳,气体发生装置应先连接H装置,用饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,浓硫酸除去水蒸气,最后用向上排空气法收集,故所选装置正确的连接顺序是:气体发生装置→H→F→D。
27.(2025·山东青岛·一模)掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。请根据图示装置回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称: 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是 (选填字母序号,下同),该反应的化学方程式是 。
(3)若制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,应选择如图1装置的顺序依次为 。
(4)将二氧化碳不断通入一定量的水中,利用传感器采集到的数据如图2所示,烧杯内溶液变小的原因是 (用化学方程式解释)。
(5)通过查阅资料得知:氨气(NH3)是一种重要的化工原料,密度比空气小且极易溶于水。实验室常用氯化铵固体和碱石灰固体混合加热制取氨气,收集装置应选用图中 (选填字母序号)。
【答案】(1)集气瓶 (2)B 2H2O2MnO22H2O+O2↑ (3)BFD (4)H2O+CO2=H2CO3 (5)E
【解析】(1)仪器①的名称是集气瓶;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,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B;
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2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(3)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,即装置B;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,即装置F;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,即装置D;故制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,应选择如图1装置的顺序依次为BFD;
(4)将二氧化碳不断通入一定量的水中,利用 传感器采集到的数据如图2所示,烧杯内溶液 变小的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,用化学方程式表示为H2O+CO2=H2CO3;
(5)氨气密度比空气小且极易溶于水,应采用向下排空气法收集,即装置E。
28.(2025·山东菏泽·一模)如图是实验室中常见气体的制备、净化、干燥、收集和性质检验实验的部分仪器。某化学兴趣社团第一小组同学欲利用其进行下列探究实验。试根据要求,回答下列问题。
Ⅰ.以锌粒和稀硫酸为原料制备并收集一瓶干燥的氢气。
(1)所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写装置字母序号)。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)实验结束后,该组同学欲利用化学方法检验反应后的剩余废液中是否含有稀硫酸,可选用下列试剂中的_______(填选项序号)。
A.Ba(NO3)2溶液 B.Na2CO3溶液 C.酚酞试液
Ⅱ.实验室制备甲烷气体。
(4)在实验室可以用加热固体无水醋酸钠和固体碱石灰的方法制取甲烷。通常情况下,甲烷的密度比空气小,难溶于水,实验室制取甲烷选择的发生装置是 (填字母序号);若用H装置收集甲烷,气体应从 口进入(填“a”或“b”)。
(5)某化学兴趣社团第二小组同学对甲烷(CH4)燃烧的产物产生了兴趣,设计了如下图的实验探究。
已知:水遇无水硫酸铜变蓝。该组将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过A-F装置(部分夹持、固定装置省略)进行实验。
①若实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,C、F中澄清石灰水变浑浊,E中黑色粉末变成红色,由此推断出甲烷(CH4)燃烧的产物为 。
②该组装置中,装置C的作用是 。
③从安全角度考虑,气球的作用是 。
【答案】(1)BCF (2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (3)B (4)A b (5)CO2、CO和H2O 检验燃烧产物中是否含有二氧化碳 防止一氧化碳污染空气(合理即可)
【解析】(1)锌粒和稀硫酸为原料制备并收集一瓶干燥的氢气,实验室常用锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应不需加热,发生装置选择B,浓硫酸具有吸水性,可除去混合气体中的水蒸气,氢气的密度比空气小,可选用向下排空气法收集,且收集的气体是干燥气体,所选仪器的连接顺序为BCF;
(2)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(3)A、取样,滴加Ba(NO3)2溶液,硫酸与硝酸钡溶液反应有白色沉淀生成,硫酸锌与硝酸钡溶液反应也有白色沉淀生成,无法检验反应后的剩余废液中是否含有稀硫酸,故不符合题意;
B、取样,滴加Na2CO3溶液,稀硫酸与碳酸钠溶液反应有气泡生成,反应现象有气泡生成,说明废液中含有稀硫酸,没有气泡生成,说明废液中不含有稀硫酸,故符合题意;
C、取样,滴加酚酞溶液,中性、酸性溶液都不能使酚酞溶液变红,无法检验反应后的剩余废液中是否含有稀硫酸,故不符合题意;
(4)实验室可以用加热固体无水醋酸钠和固体碱石灰的方法制取甲烷,属于固-固加热型,选择的发生装置为A;
甲烷的密度比空气小,采用向下排空气法收集,若用H装置收集甲烷,气体应从b口通入;
(5)①若实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,说明有水生成,C中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,F中澄清石灰水变浑浊,E中黑色粉末变成红色,说明有一氧化碳生成(一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳),则甲烷燃烧后生成CO2、CO和H2O;
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可用澄清石灰水检验二氧化碳,则该组装置中,装置C的作用是检验燃烧产物中是否含有二氧化碳;
③一氧化碳有毒,会污染空气,则从安全角度考虑,气球的作用是处理尾气,防止一氧化碳污染空气。
29.(2025·山东日照·一模)请回答下列问题。
i、图1是实验室制取常见气体的部分装置图。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2,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O2,应选用的发生装置是 ,该装置的不足之处是 。反应原理是 (用化学方程式表示)
(2)仪器的名称是 ;能用丙装置收集的原因是 。
(3)收集1瓶CO2进行性质检验。
操作
现象
说明与解释
将蘸有石灰水的pH试纸伸入集气瓶中
a.试纸条的颜色:蓝色逐渐褪去,后变淡红色
b.试纸条表面出现白色浑浊物
相关反应方程式为
ii、同学自制了一个简易制氧机,如图2所示。
(4)A装置中的钢丝可以上下拉动,该装置的优点是 ;
(5)若想利用B装置监测产生O2的速率,则a、b端导管的接口为 (选填图中的数字)。
【答案】(1)B A 试管口没有塞一团棉花 2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑ (2)锥形瓶 氢气难溶于水 (3)CO2与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,试纸条的蓝色逐渐褪去,随着CO2与水反应形成碳酸,试纸条呈红色 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (4)可以控制反应的发生和停止 (5)②
【解析】(1)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2,属于固液常温型,选择的发生装置为B;实验室加热高锰酸钾固体制取O2,属于固-固加热型,选择的发生装置为A,为防止加热时粉末状的物质进入导管,该装置需在试管口塞一团棉花;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2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)由图可知,X的仪器名称为锥形瓶;丙装置为排水集气法,能用丙装置收集 的原因是氢气难溶于水;
(3)将蘸有石灰水的pH试纸伸入集气瓶中,试纸条的颜色:蓝色逐渐褪去,后变淡红色,这是因为CO2与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,试纸条的蓝色逐渐褪去,随着CO2与水反应形成碳酸,试纸条呈红色;试纸条表面出现白色浑浊物是CO2与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)利用A装置可以抽拉的钢丝实现二氧化锰颗粒与过氧化氢溶液的接触与分离,优点是可以控制反应的发生和停止;
(5)利用B装置监测产生O2的速率,应将O2通入水中,根据气泡冒出快慢监测产生O2的速率,应从长导管通入O2,则a、b端导管的接口为②。
30. (2025·山东烟台·一模)如图是实验室制取气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标有数字的仪器名称:② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气时,该反应的化学方程式为 ,并应选用 (填字母标号)作为制取装置(包括发生装置和收集装置,从A~E装置中选择)。
(3)若把B中的长颈漏斗换成分液漏斗后的优点是 。
(4)F是一种可用于集气、洗气的多功能装置。若将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积(如图G),测量时气体应从 (“a”或“b”)口进入F中。
(5)硫化氢(H2S)气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,其实验室制取原理是FeS(固)+H2SO4(液)=FeSO4+H2S。实验室制取硫化氢气体时可采用 (填字母标号)作发生装置。
(6)丙同学通过查阅资料,利用实验室的试剂和生活中的材料自制“制氧机”,装置如图:
【资料】过硫酸钠(Na2S2O8)与水反应可以生成Na2SO4和O2。
【操作】在大塑料瓶和小塑料瓶中加入水,然后再往大塑料瓶中加入过硫酸钠。
【现象】大塑料瓶瓶壁温热,瓶内产生气泡,与输氧管相连的小塑料瓶也有气泡冒出。
【评价】①小塑料瓶中装水的目的是 (任写一个即可)。
②反应一段时间后,检验鼻氧管出气孔处有O2的操作是 。
【答案】(1)集气瓶 (2)2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑ AD (3)可以控制反应速率 (4)b (5)B (6)润湿氧气(答案合理即可) 将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2
【解析】(1)根据仪器特征,标有数字②的仪器名称是集气瓶;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应化学方程式为2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应适用于固体加热型,发生装置选A,氧气的密度比空气大,不易溶于水也不与水反应,可采用向上排空气法或排水法进行收集,其中排水法收集的气体较为纯净,即收集装置选D;
(3)若把B中的长颈漏斗换成分液漏斗,可通过分液漏斗的活塞控制液体滴加的速度,从而控制反应速率,即优点为可以控制反应速率;
(4)将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,气体的密度比水小,测量时气体应从短管,即b管口通入;
(5)硫化亚铁固体与稀硫酸反应生成硫化氢气体,是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选择固-液常温发生装置,即装置B;
(6)①小塑料瓶中装水的目的是为了洗气、观察气流速度、润湿氧气等;
②氧气具有助燃性,反应一段时间后,将带火星的木条放于出气孔,若木条复燃,说明鼻氧管出气孔处有O2。
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专题12 常见气体的制备(山东专用)
——2025年中考模拟试题重要考点分类汇编
1.(2025·山东淄博·二模)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作不正确的是
A.检查气密性
B.制取气体
C.收集气体
D.气体验满
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·山东泰安·二模)下图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,下列说法错误的是
A.实验室制取氧气和二氧化碳均可使用装置②作为发生装置
B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管c进入
D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可按如图⑤临时存放
3.(2025·山东烟台·一模)下列是小明同学设计的氧气制取的实验操作,其中错误的是
A.检查装置气密性 B.排空气法收集
C.检验O2 D.测量O2体积
4.(2025•山东泰安•一模)实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质必须考虑的是
①颜色②密度③在水中的溶解情况④可燃性⑤能否与水反应
A.①③⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
5.(2025·山东东营·一模)已知:Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O,为探究铜和浓硫酸的反应及生成的二氧化硫气体的部分性质,某同学设计如图实验(图中脱脂棉团蘸有紫色石蕊溶液)。
①与鼓气球相连接的导管需插入浓硫酸中
②该装置便于控制铜和浓硫酸反应的发生和停止
③铜丝绕成螺旋状是为了加快铜和浓硫酸的反应
④氢氧化钠溶液中发生的反应为2NaOH+SO2=Na2SO4+H2O
下列关于该实验的说法正确的是
A.①②③ B.②③④ C.①②③④ D.②③
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·山东淄博·二模)实验室利用如图所示装置制取某些气体。
(1)写出标号①对应仪器名称 。
(2)用过氧化氢溶液与二氧化锰粉末制取氧气并能控制反应的速率,选择的发生装置为 (填字母),该反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳,如果选择用D装置收集气体,为了制取纯净、干燥的CO2气体,则装置接口的最佳连接顺序是:发生装置→ (填小写字母)。除杂过程发生反应的化学方程式为 ,检验二氧化碳收集满的操作是 。
(4)可用C装置制取氢气,要暂停反应需进行的操作为 。
8.(2025·山东临沂·二模)在化学元素组成的奇妙物质世界里,硫元素犹如一颗璀璨的明星,在生命科学、近代化学工业、现代工业生产等领域发挥着重要作用。其中硫化氢是一种常见的含硫化合物,人体内半胱氨酸和蛋氨酸代谢可生成硫化氢,硫化氢在哺乳动物体内广泛存在,而且具有重要的细胞保护作用,含有硫化氢的温泉对皮肤病有一定疗效,在工业和科研中,硫化氢在合成荧光粉、光导体制造、金属精制、农药和医药等领域有重要应用。
(1)通常情况下,硫化氢是一种无色、气体,有剧毒,密度比空气大,能溶于水,得到氢硫酸溶液。实验室用块状硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸在常温下发生复分解反应制取H2S,该反应的化学方程式是 ,H2S中硫元素的化合价为 。
(2)要制取一瓶硫化氢气体,同时通过明显的现象证明气体收集满了、并对尾气进行处理,请从下列选用合适的装置,并排序 。
(3)该实验中,气体收集满了的实验现象是 ,写出对多余的硫化氢气体进行尾气处理的化学方程式 。
9. (2025·山东淄博·二模)下图是实验室制取氧气的部分装置,回答下列问题。
(1)加热碳酸氢钠固体可以制得二氧化碳,气体发生装置如图A所示,反应的化学方程式是 ,图中提供热源的仪器名称是 ,试管口略向下倾斜的原因是 。实验室中一般不用C装置收集二氧化碳,原因是 。在家庭中,可以用醋酸(化学式为CH3COOH,其水溶液中解离出CH3COO-和H+)与鸡蛋壳(主要成分是CaCO3)反应,制得二氧化碳气体,可以选择的发生装置是 ,反应的化学方程式是 。
(2)实验室常用BD装置制取一瓶氧气,反应的化学方程式为 ,验满的方法是 。
10.(2025·山东聊城·三模)气体制备与性质探究是初中化学实验的重要内容,相关装置如图所示。
回答下列问题:
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)用D装置收集一瓶O2的过程中,某同学使用O2浓度传感器测定其浓度变化,实验曲线如图二所示。该曲线能帮助同学确定把导管从集气瓶中拿出的时机,理由是 。
(3)2025年2月28日,国家重大科技基础实施——冷泉生态系统研究装置,建设启动。同时我国启动一个大计划,将在海底为科学家建设一个“家”,方便他们住在里面做实验。里面的空间相当于三个中国空间站那么大,能容纳6个人在海底生活30天。但科学家需要的氧气从哪儿来?在选择制作供氧器的反应原理时,需要考虑的因素是________。
A.反应条件易于控制,反应速率适中 B.药品容易获得,能生成所要制取的气体
C.所要制取气体的颜色 D.操作简便易行,安全可靠,节能环保
(4)选用图一中仪器制取一瓶干燥的二氧化碳,仪器的连接顺序为 (按气体流向填写管口字母)。组装好实验装置后,加入药品前必须进行的一项操作是 。
(5)现用图三装置制取并研究CO2的性质。
将Y形管倾斜,使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应,然后向M中注入足量NaOH溶液,整个实验过程中,气球的变化情况是 。
11.(2025·山东临沂·三模)兴趣同学想要做实验室制取CO2和探究CO2性质的实验。
Ⅰ.制取CO2
(1)实验室制取CO2的方程式: 。
(2)制取一瓶干燥的二氧化碳气体需要的装置有 (填序号)。
Ⅱ.CO2的性质探究
(3)将纯净干燥的CO2缓慢通入图1装置,观察到现象是 处(填“a”“b”或“c”,下同)石蕊纸花先变红, 处石蕊纸花后变红。
Ⅲ.CO2的吸收
清除CO2是载人航天器环境控制和生命保障的重要问题。碱清除法利用了碱能与CO2反应的原理,能有效吸收清除CO2。凯凯同学为比较NaOH和LiOH对CO2的吸收能力,设计了图2实验,实验结果如图3所示。
(4) LiOH具有与NaOH类似的化学性质,这是因为它们的溶液中都含有 (填微粒符号)。
(5)由以上信息可知,短期载人空间站选用 (填“LiOH”或“NaOH”)作为CO2吸收剂更好,原因是 。
12.(2025·山东济宁·二模)如图是实验室制取气体的一些常用装置,请根据装置图回答下列问题。
(1)甲仪器的名称为 。
(2)实验室用B装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)若用B装置制备氢气,且产生的气体中不含酸性杂质气体,则试剂X常用 ,用H装置收集氢气,②应与 (填接口序号)相连。
(4)实验室制得的二氧化碳中常混有少量的氯化氢和水蒸气,为制得一瓶较纯净、干燥的二氧化碳,所选装置从左到右的连接顺序为 (填接口序号)。
(5)通过查阅资料得知:氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,其水溶液称为氨水,显碱性;氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。
①小芳同学用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取并收集氨气,选用的装置为 。
②请写出氨气和氧化铜在加热条件下反应的化学方程式 。
13.(2025·山东德州·二模)如图为实验室中常见的制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题:
(1)写出标有序号仪器的名称:① ;② 。
(2)若用加热高锰酸钾的方法制取氧气,应选择的发生装置是 (填序号),该反应的化学方程式是 。欲用装满水的F装置收集一瓶氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(3)实验室用C装置制取二氧化碳,与B装置相比,C装置的优点是 。
(4)如实验室收集一氧化氮气体时,只选用G作为收集装置,不用D、E、F装置来收集,由此可以判断一氧化氮气体可能具有的性质是 (填编号)。
①可溶于水 ②难溶于水 ③能和空气中某种气体发生反应
14.(2025·山东烟台·二模)某化学兴趣小组同学欲利用实验装置展开不同实验探究。回答下列问题:
Ⅰ、图1是实验室制取气体的装置:
(1)写出仪器名称:① ;② 。
(2)实验室常用一种紫黑色固体加热制取氧气,该反应的化学方程式为 ,若将D装置装满水,利用排水法收集氧气,则氧气应从 (填“m”或“n”)端进入集气瓶。
(3)实验室常用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,可选用的发生装置为 。已知氯气是一种密度比空气大的有毒气体。收集氯气时,应将D中的 (填“m”或“n”)端连接尾气处理装置E。
Ⅱ、小组又设计了图二装置探究铁锈蚀的实验,并同时测定了整个实验过程中三颈烧瓶内的温度(如图三)、压强(如图四)变化。
(4)将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),采集数据。数据分析由实验数据可知铁生锈是 (填“放热”或“吸热”)的过程,t2时刻后反应并未停止温度却开始降低,原因是 。
(5)据图三、图四分析,t3时刻后压强突然变大的原因是 。
15.(2025·山东青岛·二模)某兴趣小组同学用如图所示装置制取氧气,并进行相关性质研究。请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)兴趣小组同学选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若要控制反应的速率,则选用的发生装置为 (填装置字母序号),写出发生反应的化学方程式 。
(3)用装置F收集氧气时,气体应从导管口 (填“a”或“b”)通入。
(4)若要收集干燥的氧气,应选择的装置依次是 (填装置字母序号)。
(5)将收集的氧气倒入装置H的烧杯中,观察到带火星的木条自下而上依次复燃,说明氧气具有的性质是 和 。
16.(2025·山东临沂·一模)某小组以“气体制备”为主题开展实验。
Ⅰ.基础实验:
(1)实验室制取二氧化碳时,为了便于控制反应速率,可选择的发生和收集装置组合是 (从A~F中选择)。
(2)小红同学发现将气体从m口通入G装置,还可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是 (填序号)。
①收集二氧化碳
②G中盛浓硫酸,干燥二氧化碳
③G中盛氢氧化钠溶液,除去二氧化碳中的氯化氢气体
(3)用下图装置进行CO2的部分性质实验:将干燥的紫色石蕊试纸放在 (选填“a”或“d”)处,并与b处现象对比,可说明CO2能与水反应;c处发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.跨学科实践:
某项目小组设计了两个简易制氧装置,分别为图1和图2。
【资料】过碳酸钠加水会分解生成:Na2CO3和H2O2;Na2CO3易溶于水。
【操作】在图1左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。该瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有气泡冒出。
【实验评价】
(4)图1右瓶中水的作用是(写一个即可) 。
(5)图2有两个饮料瓶A和B,瓶中液体高度如图所示。其中一个瓶放入制氧剂后产生氧气,然后氧气从另一个瓶排出。其中 (填“A”或者“B”)瓶为制氧瓶。
17.(2025·山东淄博·一模)运用常见的装置和方法制取气体是中学生必备的化学实验技能。以下是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题:
(1)仪器名称:①
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,可选用的发生装置是 (填序号),用装置E收集氧气,进气端是 (填字母)。
(3)实验室可用装置B或C制取CO2,C装置相对于B的优点之一是 ,发生反应的化学方程式为 。
(4)有同学将实验室制得的CO2通入澄清石灰水,石灰水未变浑浊。于是作如图2探究,观察到装置F、H中溶液变浑浊,G中溶液不变浑浊。F中所得浑浊物的化学式为 ,原石灰水未变浑浊的原因是 (用化学方程式表示)
18.(2025·山东东营·一模)如图所示为实验室常用的实验装置:
据此回答下列问题:
(1)实验室用双氧水分解制取并收集较纯净的氧气,应选择的装置是 (填字母),为了控制反应速率,应该将B装置的长颈漏斗换作 ,反应的化学方程式 。若用M装置收集氧气,气体从 进(填a或者b),验满的方法是 。
(2)阅读材料回答问题。材料:
a.氨气是有刺激性气味的无色气体,密度比空气小,易溶于水,其水溶液使酚酞变红。
b.加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气。
回答以下问题:
①制取氨气发生和收集的装置组合是 (从上面A-E的装置中选择);
②若测定氨气的体积可以选用F装置,植物油的作用是 。
(3)自制制氧装置
小组同学利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品,设计并制作了三套装置如图所示,往右瓶装入半瓶水,向左侧瓶中加入制氧试剂后,发现有缺陷的装置是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
19.(2025·山东潍坊·一模)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室欲加热高锰酸钾来制取氧气,发生反应的化学方程式为 。
(3)采用B装置制取二氧化碳,该装置的优点是 。
(4)实验室常用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,可选用的制取装置为 (填字母);已知氯气是一种密度比空气大的有毒气体,收集氯气时,应将D中的 (填“m”或“n”)端连接尾气处理装置E。
(5)某兴趣小组开展跨学科实践活动,设计了二氧化碳自动补给装置如图甲。
①兴趣小组利用实验室制取二氧化碳的原理发明与生活相关的装置,设计了水草缸的二氧化碳自动补给装置。气量调节阀能控制气体的流量,其供气速度可通过N瓶反映,请在N瓶虚线框中将导管补充完整 。
②如图乙所示,为了水草更好的生长,要确保二氧化碳能够充分溶入水中,最好将导管口放置于鱼缸 的位置(填“1”“2”或“3”)。
20.(2025·山东泰安·一模)化学是一门以实验为基础的科学。结合下列实验装置图,回答有关问题:
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,反应的化学方程式为 。
(2)B或C装置都可以用来制备二氧化碳,相对B装置,C装置的优点是 。
(3)通常情况下,氨气(NH3)无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气,则A~F中,可用来制取和收集氨气的装置为 。
(4)用装满水的装置H和量筒G组合可收集并测量氧气体积,实验时气体应从装置H中导管口的 (填“c”或“d”)端通入。用同样的方法 (填“能”或“不能”)收集并测量二氧化碳的体积。
(5)实验室中有混有H2O、CO2的甲烷气体(已知甲烷极难溶于水,密度比空气小),用装置G、H、I除去其中的杂质,并收集甲烷,则从左到右的连接顺序为(填接口序号) ,装置Ⅰ中反应的化学方程式为 。
21.(2025·山东泰安·一模)根据下图回答问题:
(1)仪器X的名称为 。
(2)实验室利用A装置制取O2,生成O2化学方程式为 ,若将O2通入D装置,观察到 ,产生该现象的原因是 。
(3)实验室用大理石与稀盐酸制取CO2,用C装置收集,验满的方法为 。
(4)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气。氢气是密度比空气小,难溶于水的可燃气体。生成氢气的化学方程式为 。实验室欲制取一瓶氢气,正确接口顺序从左到右依次为 。
22.(2025·山东·二模)请根据下列各图中的有关信息,回答下列问题:
(1)实验室用装置B制取氧气时发生反应的化学方程式是 。
(2)若用C装置制取CO2,要使反应停止的操作是 ,该操作后,C中多孔隔板处观察到的现象依次是 (用字母a、b、c对如图进行排序)。
(3)若用G装置收集CO2气体,气体应从 端(填“c”或“d”)进入。
(4)实验室常用电石固体(主要成分为CaC2)与水常温反应制取C2H2气体。经实验发现,电石与水反应非常剧烈,为控制反应的速率以得到平稳的气流,可选用上述发生装置 ,有同学提出下列改进方法可行的是 。
A.将电石研成粉末 B.将锥形瓶置于冰水浴中 C.加热
23.(2025·山东淄博·一模)气体的实验室制取是学生必备的实验技能,如图是实验室制取气体的有关装置图。
(1)装置B中仪器X的名称为 ,装置C和B比较,主要优点是 。
(2)若选用装置E收集一瓶二氧化碳,验满的操作是 。若选用装置F收集一瓶氧气,应从 (填“f”或“g”)端通入氧气,若需测定收集到氧气的体积,可以 。
(3)利用石灰石和稀盐酸反应制取的二氧化碳中常含有杂质氯化氢气体,可以利用装置H盛放 来除去。
(4)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。实验室常用氯化铵固体与熟石灰共热制取氨气。若要制取一瓶氨气,并防止污染空气,所选装置的连接顺序(按气体从左到右的方向)是
(填导管端口序号)。
24.(2025·山东济宁·二模)请根据下列装置,回答有关问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用B装置制取氧气,写出反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取二氧化碳时,选取发生装置C与B相比的优点是 。
(4)用锌粒和稀盐酸制取氢气,制得的氢气中可能含有少量的水蒸气和氯化氢气体,若要收集一瓶干燥、纯净的氢气,实验前,按接口连接顺序a- (从左到右填写接口字母)组装实验装置;
(5)若用如图收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是 (填序号)。
a.HCl b.CO2 c.O2 d.NH3
25.(2025·山东淄博·一模)在2024年12月24日淄博市初中化学思路与方法教学专题研讨会中,周村的蔡老师为我们展示一节跨学科实践活动课。活动中根据简易化学“制氧机”(图F)让学生自己动手制作家庭简单制氧装置,如图所示,该制氧机通过试剂1和试剂2两种物质产生氧气,其中试剂1是过碳酸钠白色固体,试剂2是二氧化锰黑色粉末。
【查阅资料】过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)遇水会分解生成碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢(H2O2)。
(1)在实验室中,若用上述药品制取氧气,可选择的发生装置是 (从A-E装置中选择,填字母序号,下同),若要收集一瓶比较纯净的氧气,可选择的收集装置是 。F装置是简易化学“制氧机”。用该装置制氧气时,先向制气仓中加入适量水,再加入过碳酸钠和二氧化锰,制气仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,器壁变得温热,洗气仓底部管口有气泡冒出。请你写出生成氧气的反应化学方程式 。
(2)洗气仓中的水可以起到的作用是__________(填序号)。
A.降低氧气温度
B.加快氧气的生成
C.过滤杂质提纯氧气
D.可以通过气泡观察氧气生成的速率
(3)图G是学生自己动手制作的家庭简单制氧装置。洗气仓是图G中的 (填“①”或“②”)。
(4)选择制作简易供氧器的反应原理时,需要考虑的因素是________。
A.原料是否价廉易得 B.装置是否安全可靠
C.实验条件是否易于控制 D.是否安全、环保
26.(2025·山东泰安·二模)下列是用于制备常见气体的装置,请根据给出的图,回答下列问题:
(1)写出带标号的仪器的名称:① ;
(2)实验室可以利用B装置制取氧气,该反应的化学方程式 ;
(3)乙炔(C2H2)俗称“电石气”,在常温常压下,是一种无色、无味、密度比空气略小难溶于水的气体;实验室常温下用块状的电石与水反应制取乙炔。实验室制取乙炔应选择的发生装置是 ;
(4)若要使用装置收集O2或CO2,下列装置中导管放置正确的是 (填序号)。
(5)若用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,收集的二氧化碳往往不纯,想要得到纯净的二氧化碳,则连接仪器的顺序是B→ → →D。
27.(2025·山东青岛·一模)掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。请根据图示装置回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称: 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是 (选填字母序号,下同),该反应的化学方程式是 。
(3)若制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,应选择如图1装置的顺序依次为 。
(4)将二氧化碳不断通入一定量的水中,利用传感器采集到的数据如图2所示,烧杯内溶液变小的原因是 (用化学方程式解释)。
(5)通过查阅资料得知:氨气(NH3)是一种重要的化工原料,密度比空气小且极易溶于水。实验室常用氯化铵固体和碱石灰固体混合加热制取氨气,收集装置应选用图中 (选填字母序号)。
28.(2025·山东菏泽·一模)如图是实验室中常见气体的制备、净化、干燥、收集和性质检验实验的部分仪器。某化学兴趣社团第一小组同学欲利用其进行下列探究实验。试根据要求,回答下列问题。
Ⅰ.以锌粒和稀硫酸为原料制备并收集一瓶干燥的氢气。
(1)所选仪器的连接顺序为 (从左到右填写装置字母序号)。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)实验结束后,该组同学欲利用化学方法检验反应后的剩余废液中是否含有稀硫酸,可选用下列试剂中的_______(填选项序号)。
A.Ba(NO3)2溶液 B.Na2CO3溶液 C.酚酞试液
Ⅱ.实验室制备甲烷气体。
(4)在实验室可以用加热固体无水醋酸钠和固体碱石灰的方法制取甲烷。通常情况下,甲烷的密度比空气小,难溶于水,实验室制取甲烷选择的发生装置是 (填字母序号);若用H装置收集甲烷,气体应从 口进入(填“a”或“b”)。
(5)某化学兴趣社团第二小组同学对甲烷(CH4)燃烧的产物产生了兴趣,设计了如下图的实验探究。
已知:水遇无水硫酸铜变蓝。该组将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过A-F装置(部分夹持、固定装置省略)进行实验。
①若实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,C、F中澄清石灰水变浑浊,E中黑色粉末变成红色,由此推断出甲烷(CH4)燃烧的产物为 。
②该组装置中,装置C的作用是 。
③从安全角度考虑,气球的作用是 。
29.(2025·山东日照·一模)请回答下列问题。
i、图1是实验室制取常见气体的部分装置图。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2,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O2,应选用的发生装置是 ,该装置的不足之处是 。反应原理是 (用化学方程式表示)
(2)仪器的名称是 ;能用丙装置收集的原因是 。
(3)收集1瓶CO2进行性质检验。
操作
现象
说明与解释
将蘸有石灰水的pH试纸伸入集气瓶中
a.试纸条的颜色:蓝色逐渐褪去,后变淡红色
b.试纸条表面出现白色浑浊物
相关反应方程式为
ii、同学自制了一个简易制氧机,如图2所示。
(4)A装置中的钢丝可以上下拉动,该装置的优点是 ;
(5)若想利用B装置监测产生O2的速率,则a、b端导管的接口为 (选填图中的数字)。
30. (2025·山东烟台·一模)如图是实验室制取气体的发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标有数字的仪器名称:② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气时,该反应的化学方程式为 ,并应选用 (填字母标号)作为制取装置(包括发生装置和收集装置,从A~E装置中选择)。
(3)若把B中的长颈漏斗换成分液漏斗后的优点是 。
(4)F是一种可用于集气、洗气的多功能装置。若将F内装满水,再连接量筒,可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积(如图G),测量时气体应从 (“a”或“b”)口进入F中。
(5)硫化氢(H2S)气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,其实验室制取原理是FeS(固)+H2SO4(液)=FeSO4+H2S。实验室制取硫化氢气体时可采用 (填字母标号)作发生装置。
(6)丙同学通过查阅资料,利用实验室的试剂和生活中的材料自制“制氧机”,装置如图:
【资料】过硫酸钠(Na2S2O8)与水反应可以生成Na2SO4和O2。
【操作】在大塑料瓶和小塑料瓶中加入水,然后再往大塑料瓶中加入过硫酸钠。
【现象】大塑料瓶瓶壁温热,瓶内产生气泡,与输氧管相连的小塑料瓶也有气泡冒出。
【评价】①小塑料瓶中装水的目的是 (任写一个即可)。
②反应一段时间后,检验鼻氧管出气孔处有O2的操作是 。
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