内容正文:
化学
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板块一 物质的性质与应用
微专题一 气体的制取与净化
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1. (2025唐山三模)化学兴趣小组开展了“设计 和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理,下列说法正确的是( )
A.要防止输出氧气的管道堵塞,避免引发安全事故
B. 制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰
C. 加湿过滤仓中水的作用是控制反应速率
D. 图乙用作加湿过滤仓时,b 管与病人相连
A
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2. (2025邢台二模)用浓硫酸配制一定浓度的 稀硫酸并用于实验室制取氢气,下列操作正确的是( )
C
〔解析〕稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩 散;切不可把水注入
浓硫酸中,因为水的密度较小,浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,A 操作错误;用
pH 试纸测定溶液的 pH 时,不能将pH 试纸伸入待测液中,以免污染待 测液,B 操作错误;实验室常用锌粒与稀硫酸反应制取
氢气,属于固液不加热型反应,发生装置选用合理;氢 气难溶于水,可用排水法收集,C 操作正确;用浓硫酸 干燥氢气时,应使
氢气与浓硫酸充分接触,氢气应从长 导管通入,从短导管排出,即“长进短出”,该装置中气 体进出方向错误,D 操作错误。
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3.(2025武汉)长征五号火箭是我国新一代运载火箭中第一个立项研制的型号,采用煤油液氧和液氢液氧推进系统,直接服务于载人空间站、火星探测等重大专项任务,为我国未来载人登月用的重型火箭研制奠定了良 好的基础。
(1)氢气是清洁的高能燃料。电解水、锌粒与稀硫酸反应都可用于制氢气。
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①图1试管乙中的气体能使带火星的木条复燃,该气体是 。
②图2采用排水法收集氢气,是利用其 (填字母)的性质。
A. 无色无味
B. 密度比空气小
C. 难溶于水
(2)火箭升空过程中,氢气燃烧的化学方程式为 。
氧气
C
2H2+2H2O
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4.(2024成都) 利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
(1)塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
(2)用稀盐酸与大理石制取二氧化碳,反应的化学方程式为 。
(3)检查装置A 的气密性,方法是
。
集气瓶
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
连接仪器装置,关闭K₁,向装置A 左侧塑料瓶中
加水当左侧液面高于右侧时停止加水,能形成稳定的液面差
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(4)用装置B 检验二氧化碳,应盛放的试剂是 。
(5)用装置C 收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质有 。
(6)反应结束后,装置 A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验,补全下表。
澄清石灰水
取少量A中剩余液体于
试管中,滴加2~3滴
紫色石蕊溶液,观察
现象
溶液变为
红色
密度比空气大,不燃烧,
也不支持燃烧
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〔解析〕(1)据图可知,C 是收集装置,所以塑料瓶①相当于实验室中的集气瓶;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生的反应是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CaCO₃+2HCl===CaCl₂+CO₂ ↑+H₂O;
(3)检查装置 A 的气密性,首先要形成密闭装置,再利用压强原理进行检验。
具体方法为连接仪器装置,关闭K₁, 向装置A 左侧塑料瓶中加水,当左侧液面高于
右侧时停止加水,能形成稳定的液面差;(4)检验二氧化碳一般用澄清的 石灰水,
发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成 碳酸钙沉淀和水;(5)装置C 是向上排
空气法收集二氧化碳,燃着的木条会熄灭,所以体现出二氧化碳不燃烧、不支持
燃烧、密度比空气大的性质;(6)稀盐酸显 酸性,氯化钙显中性,可用紫色石蕊溶液
进行验证。具体方案为取少量A中剩余液体于试管中,滴加2~3滴紫色石蕊溶液,
观察现象,溶液变红,证明含有盐酸。
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5.(2025济南)下图所示为常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器 (组装实验装置时,可重复选择仪器),兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
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请根据题目要求,回答下列问题:
(1)氧气的制取与物质组成的探究
①在实验室中以过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)为原料,制备并收集一瓶干燥的氧气,所选仪器的连接顺序为 ( 从左到右填写仪器序号字母)。
②利用上述装置对某有机物的组成进行探 究,所选仪器按“B→C₁→A→C₂→D→F” 的顺序连接(C ₁、C₂为浓硫酸洗气瓶),实验前 检查装置气密性。使2.4 g 该有机物在氧气中充分燃烧,观察现象,收集有关实验数据 (设发生的化学反应都充分反应)。反应后测得装置C₁ 质量增加0.1g, 装置 C₂ 质量增 加0.9g, 装置D 质量增加5.5 g。
通过分析计算可得,此2.4 g 有机物中氢元素的质量为 g(精确至0.1 g), 该有 机物中x:y:z= (填最简整数比)。
B-C-E
0.1
0.15:4:2
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(2)简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。
装置:如图所示。
试剂:共 5 份(每份包含100 g 溶质质量分数 为6.8%的过氧化氢溶液、1 g 颗粒状二氧化 锰、100 g 纯净水)。
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①请完成该供氧器的说明书:
a. 制氧原理: (用化学方程式表示)。
b. 使用方法:先将100 g 纯净水加入 (填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的 瓶盖,再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 (填“甲”或“乙”)瓶并拧紧瓶盖,乙 瓶中的气泡连续均匀冒出时,开始吸氧。
c. 每份试剂最大供氧质量:3.2 g。
d.使用完毕,倒出残液,清洗装置。
②请对此简易供氧器提出具体改进建议:
。
乙
甲
使用轻质材料:选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件,减轻整体重量
2H2O22H2O+O2↑
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