内容正文:
题型02 基础实验题
三年考情概览:解读近三年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
典型真题精析:代表性真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
易错易错速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
中考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘中考命题之源。
命题解读
考向
近三年考查统计
实验题是中考化学必考的热点题,主要考点:考查课本的气体实验制取、气体的性质探究、实验方案设计、交流讨论、拓展与思考等。
考向一 实验室制取氧气实验
2025·广东卷第11题
2025·深圳卷第8题
2024·广东卷第9、15题
2024·深圳卷第9、16题
2023·广东卷第18题
考向二 实验室制取二氧化碳实验
2025·深圳卷第5题
2024·广东卷第18题
2024·深圳卷第13题
2023·深圳卷第13题
考向三 实验室制取氢气实验
2025·广州卷第10题
2024·广州卷第19题
考向一 实验室制取氧气实验
【典题1】(2025·广东卷)下列关于的制取、验满及性质实验操作错误的是
A.制备 B.收集
C.验满 D.助燃性
◆一句话点评:掌握实验室制取氧气的实验步骤、实验用品、收集、验满方法,以及特殊实验器材的作用。
【仿照题】(2025·广东汕头·三模)任务一:O2的实验室制取
(1)选用KMnO4制取O2,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)检查气密性,松手后出现图2所示现象,说明该装置气密性______。
(3)在图3中将收集O2过程的微观示意图补画完整______(忽略水的蒸发)。
任务二:制作酸雨危害演示装置
(4)项目学习小组利用塑料瓶和洗发水瓶等生活物品,设计制作如下装置并进行探究。
操作
现象
分析与结论
硫在空气中燃烧,______(填字母),生成刺激性气味的气体a.发出白光b.发出淡蓝色火焰c.放出热量
基于环保考虑,在大塑料瓶中加入______来吸收二氧化硫,减少空气污染。
燃烧结束,不断按压洗发水瓶的泵头
右侧吸管口有水喷出,大理石表面有气泡产生,一段时间后叶子变黄
SO2溶于水后与O2作用生成H2SO4,化学方程式为______
考向二 实验室制取二氧化碳实验
【典题1】(2024·广东深圳卷)俊宇想要做实验室制取二氧化碳实验:
(1)实验室制取的方程式:__________;
(2)制取二氧化碳的发生和收集装置为________。(填序号)
(3)干燥气体,从E中的_____口通入。
(4)模拟海洋生态系统
①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和_______作用参与碳循环;
②俊宇向生态箱中通入,一段时间后烧杯中出现现象为____________;
③测得生态箱内pH值下降,原因是___________。
④请你列举一条具体措施减少大气中排放量,结合生活实际:_________。
◆一句话点评:掌握实验室制取二氧化碳的实验步骤、实验用品、收集、验满方法,以及特殊实验器材的作用。
【仿照题】(2025·广东佛山·二模)I:CO2的实验室制取与性质实验
(1)图中仪器a的名称是_______;
(2)实验室制取CO2的化学反应方程式为______,与A装置相比,发生装置B的优点是_______;
(3)用C测量生成的CO2的体积,水面上覆盖一层植物油,作用是_______;用D装置收集CO2,验满时,应将燃着的木条放在导管_______(填“b”或“c”)口;
Ⅱ:制作喷气船
(4)要使小船的运动速率加快,应_______(填“增大”或“减小”)分液漏斗中溶液的溶质质量分数;
(5)图中乙为加装在小船A处的桅杆,一段时间后,可观察到试纸_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)变红,说明______(填化学性质);
(6)实验结束后,整个装置将会______(填“上浮一些”、“保持不变”或“下沉一些”)。
考向三 实验室制取氢气实验
【典题1】(2024·广东广州卷)学习小组开展跨学科实践活动,设计装置利用H2和O2模拟工业制备H2O2,再制备供氧剂CaO2用于水产养殖。
I.H2和O2的实验室制取
(1)仪器a的名称是________。
(2)实验室利用锌粒和稀硫酸反应制取并收集H2,需选用的装置分别是________(填标号)。利用装置C干燥H2,可加入的试剂是________(填名称)。
(3)利用KClO3分解制取O2,反应的化学方程式为________。
Ⅱ.设计装置模拟工业制备H2O2。反应过程分两步进行,流程和部分装置如下:
注:R为液态有机物
(4)关闭K2,打开K1,利用上述装置进行反应①。加热前需先通一段时间H2,以排尽装置内的空气,原因是________。检验装置内空气已排尽的操作和现象是________。
III.制备供氧剂用于水产养殖
查阅资料后动手实践:往CaCl2溶液中通入足量NH3后加入H2O2溶液,保持0-5℃充分反应,过滤、水洗并烘干后得到CaO2。
(5)原理分析:补充完整制备CaO2的化学方程式________。
(6)供氧剂使用:水产养殖中,CaO2与水缓慢反应释放出O2为鱼类供氧,反应的另一产物属于微溶于水的碱,该产物的化学式为________。
◆一句话点评:掌握实验室制取氢气的实验步骤、实验用品、收集、验满方法,以及特殊实验器材的作用。
【仿照题】(2025·广东湛江·二模)下列显示实验操作中,正确的是
A.检验的纯度 B.溶解固体
C.移走蒸发皿 D.制取并收集氢气
考向一 实验室制取氧气实验
1.(2025·广东深圳卷)下图为探究燃烧条件的微型实验装置示意图,实验前先通入至充满装置再往烧杯中加热水。下列说法正确的是
A.加入热水后,白磷未燃烧,是因为温度未达到白磷着火点
B.推动注射器活塞,白磷燃烧,红磷仍不燃烧,说明燃烧需要可燃物
C.白磷燃烧时再通入,白磷停止燃烧,说明隔绝可灭火
D.本实验制备需要的反应物有2种
2.(2024·广东卷)实验室制取O2,下列操作、药品和装置选择不合理的是
A.选择药品 B.检查气密性
C.发生装置 D.收集装置
3.(2024·广东卷)探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是
实验编号
H2O2溶液
催化剂(0.1g)
温度/℃
体积/mL
溶质质量分数/%
①
5
10
—
20
②
5
10
MnO2粉末
20
③
5
5
MnO2粉末
20
④
5
5
MnO2粉末
40
⑤
5
5
Fe2O3粉末
20
A.①④探究有无催化剂的影响 B.②③探究H2O2溶液浓度的影响
C.②④探究反应温度的影响 D.④⑤探究催化剂种类的影响
4.(2024·广东深圳卷)下图是几种物质生成水的反应,下列说法错误的是
A.①可以表示为制取的反应 B.③可以表示为NaOH与的反应
C.④可以表示为与Al的反应 D.⑤反应中用的纯净物中含有氢元素
5.(2023·广东卷)回答下列问题。
(1)实验室制取O2及性质检验
i.上图中仪器a的名称是__________。
ii.用高锰酸钾制取O2,应选择上图中的发生装置_______(填字母)。化学方程式为__________。
iii.收集一瓶O2并进行性质检验。
操作
现象
结论
硫燃烧时,_____(填字母),生成刺激性气味的气体
a.产生大量白烟
b.生成黑色固体
c.发出蓝紫色火焰
O2具有氧化性
集气瓶中NaOH 溶液的作用是_________________
(2)制作氧自救呼吸器
查阅资料,超氧化钾(KO2)为黄色固体,分别与CO2、 H2O反应生成O2和白色固体、产氧效率高,适合作生氧剂。
①原理分析:、 则X的化学式为__________。
②动手实践:设计并制作氧自救呼吸器,如图所示,使用一段时间后,观察到生氧剂由______(填颜色变化 ),则基本失效。
6.(2024·广东深圳卷)中国天宫空间站三名航天员每日需要,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠();点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,受热分解为NaCl和。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于________________;
(2)三名航天员4天所需共9.6kg,则理论上至少需要加热分解的质量为多少?(的相对分子质量为106.5,列出化学方程式写出完整过程计算)
(3)①加热和混合物制取的化学方程式________________;
②在一定条件下,制取相同质量的,则加热分解______(选填/)所需质量更少。
考向二 实验室制取二氧化碳实验
7.(2025·广东深圳卷)下表中,陈述1和陈述2完全正确且相关联的是
陈述1
陈述2
A
潜水时需要携带氧气瓶
氧气具有助燃性
B
铜和硝酸银反应生成银
铜的金属活动性比银强
C
稀硫酸洒到大理石地面生成气体
实验室用稀硫酸和大理石制取二氧化碳
D
水结成冰后停止流动
结冰后,水分子停止运动
8.(2023·广东深圳卷)实验室现有KMnO4,块状大理石,稀盐酸,棉花
(1)亮亮根据现有药品制取氧气,方程式为______。制取一瓶较干燥的O2应选择的发生装置和收集装置是______。(标号)
(2)根据现有药品选用______和稀盐酸反应制取CO2,化学方程式为______。
(3)实验废液不能直接倒入下水道,取少量制备CO2后的废液于试管中,加入滴______(选填“紫色石蕊溶液”或“无色酚酞溶液”),溶液变红,则溶液显酸性。
9.(2024·广东卷)回答下列问题:
(1)CO2的制取及性质
i.制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置,需用到图1中的仪器有______(填字母)。
ii.性质实验
操作
现象
性质
X为澄清石灰水时,现象为______
CO2能与石灰水反应
X为______时,现象为______
CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭
______;CO2不燃烧,也不支持燃烧
(2)低碳行动方案
同学们展示如图2所示的方案,并交流讨论、完善方案。
i.完善方案中的内容(各补写一条):a.______;b.______;c.______。
ii.CO2物理利用______(填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
iii.植树造林,利用绿色植物的______作用吸收CO2。
考向三 实验室制取氢气实验
10.(2025·广东广州卷)下列各物质的性质和用途没有直接联系的是
选项
性质
用途
A
不锈钢抗腐蚀性好
制造医疗器械
B
水在通电条件下有氢气生成
用于生产氢气
C
氮气化学性质不活泼
用于生产氮肥
D
金刚石导热性好
用于集成电路基板散热
考点1:氧气的实验室制取
实验1:氧气的实验室制取
反应原理
(1)高锰酸钾制取氧气时反应的化学方程式为
(2)过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时反应的化学方程式为 ,其中二氧化锰在反应中的作用是 。
发生装置
(3)用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母序号,后同),该装置需进行的改进是 ,目的是: 。
(4)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 ;若要得到平稳的气流,可将装置B中的长颈漏斗改为 ,改进后的装置作用: 。
(5)装置B制取氧气时,长颈漏斗需伸入液面以下,其目的是
。
收集装置
(6)实验室要收集干燥的氧气,应选择的装置为 (从图1中选择,后同),若要收集较纯净的氧气,应选择的装置为 。
(7)用装置C收集氧气时,导管应 ,目的是 。
(8)用装置E收集氧气的最佳时机是 ,说明氧气已收集满的现象是 。
(9)若用图2装置收集氧气,气体应从 (填“m”或“n”,后同)端管口通入;若装置中充满水时,气体应从 端管口通入。
检验与验满
(10)①检验:如图3,将带有火星的木条放入集气瓶中,若 ,说明集气瓶内的气体是氧气。
②验满:如图4,将带有火星的木条 ,说明氧气已集满。
实验操作细节
(11)在检查装置B气密性时,用弹簧夹夹紧乳胶管,向长颈漏斗内注水,长颈漏斗末端可能会出现如图5所示现象,其中一定能说明装置气密性良好的是 (填字母)
实验意外现象分析
(12)①用高锰酸钾制备并用排水法收集氧气时,发现水槽中的水变红,其原因是
。
②用装置A、E制取并收集氧气,收集满氧气移出集气瓶时,进行了如图6所示的操作,该操作会导致的后果为 ;实验结束后,观察到水槽中的水倒吸入试管,其原因可能是 。
(13)小组同学用图7所示实验装置制取氧气。小布袋里放入的固体试剂的名称是 。与教材实验装置相比,该发生装置的优点是 。
考点2:二氧化碳的实验室制取
二氧化碳的实验室制取
反应原理
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为
发生装置
(2)装置A、B均可作为实验室制取二氧化碳的发生装置,选择该发生装置的依据是
。
(3)若要获得平稳的气流,应选择的发生装置是 (填字母,后同)。
收集装置
(4)图1中收集二氧化碳可选用的装置是 ,选择该装置的原因是 。
检验与验满
(5)①检验: ,说明该气体是二氧化碳;
②验满: ,说明二氧化碳已集满。
气体的除杂与干燥
(6)除杂:实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量氯化氢,若用图2装置除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,则其中盛装的试剂为 (填试剂名称),气体应从 (填“m”或“n”)端通入。
(7)干燥:若要收集干燥的二氧化碳气体,应通过盛有 (填试剂名称)的干燥装置。
实验反思
(8)不能用浓盐酸代替稀盐酸,原因是浓盐酸易 ,生成的二氧化碳中会混有氯化氢气体,使制得的气体不纯。
(9) (填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀盐酸,原因是
。
(10)不宜用碳酸钠(或碳酸钾)代替石灰石(或大理石),原因是
,不利于反应的控制和气体的收集。
作图
(11)若要用图3装置收集二氧化碳,请将装置中的导管补充完整。
实验意外现象分析
小红同学将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中,未观察到明显现象,原因可能是
(写一条)。
数字化实验
为了研究图4气体制取发生装置的工作原理,兴趣小组同学通过压强传感器测得制取二氧化碳过程中,装置内的压强变化曲线如图5所示。
①ab段可观察到的现象是试管内液面逐渐 (填“上升”或“下降”)。
②bc段装置内压强保持不变的原因是 。
③写出c点对应的操作可能是 。
低碳理念
(14)①调查碳吸收:自然界中吸收二氧化碳的主要途径是
②模拟碳捕捉:某同学设计图6实验模拟“碳捕捉”,将U形管开口端放入烧杯中,观察到
,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
③助力碳中和:作为一名中学生,从自身出发助力碳中和的行动有 (写一条)。
(15)①碳捕集:采用物理方法“冷甲醇洗法”。通过加压降温用甲醇捕集废气中的CO2。若将CO2从甲醇溶液中分离出来,需进行的操作是 。
②碳利用与封存:将超临界CO2注入地下孔隙,将原本难以开采的游离石油“挤出”,驱油的同时将CO2封存,石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
资料:超临界CO2是指在特定的温度和压强下,CO2处于液态和气态之间的状态。下列对超临界CO2的理解正确的是 (多选,填序号)。
a.与CO2的组成不同 b.不能燃烧,不支持燃烧 c.与干冰相比,分子间隔不同
考点3:氢气的制取
优点
氢气无 ,热值 ,燃烧后的产物是 , 污染(是一种清洁的高能燃料)
燃烧的化学方程式
实验室制取氢气(如图)
①所用试剂: 和 ;
②反应原理: ;
③收集方法: 。
工业制取氢气
工业上一般通过 或以化石能源为原料制取氢气
未被广泛应用的原因
1.(2025·广东清远·二模)下列关于实验室制取气体的常见操作,不合理的是
A.制的试剂
B.制的发生装置
C.检查气密性
D.收集
2.(2025·广东东莞·三模)下列制取二氧化碳相关操作正确的是
A.制取 B.收集
C.检验 D.验满
3.(2025·广东佛山·二模)有关实验室制取和收集气体的说法,正确的是
A.装置①④制取和收集氧气的化学方程式为
B.装置②制取,可随时添加酸液和控制反应的速率
C.装置③制取,多孔隔板可用铜网代替
D.装置⑤收集氢气,气体从a端通入
4.(2025·广东江门·二模)下列实验设计能达到实验目的的是
A.图1:除去CO中混有的CO2 B.图2:探究可燃物燃烧的条件
C.图3:比较Fe、Cu、Ag的金属活动性 D.图4:测定氧气的体积
5.(2025·广东深圳·三模)下列与氧气有关的实验中,说法正确的是
A.实验甲:制取氧气,可以控制反应的发生与停止
B.实验乙:干燥氧气,洗气瓶中盛装的液体为浓盐酸
C.实验丙:收集氧气,气体从导管b进,从导管a出
D.实验丁:对比通入氧气前后白磷的状态,验证燃烧需要氧气
6.(2025·广东佛山·三模)下列能用如图装置成功达到实验目的是
A.H2O2溶液与MnO₂制取O2 B.块状石灰石与稀硫酸反应制取CO2
C.Zn与稀硫酸反应制取H2 D.该装置能“随开随关”制取气体
7.(2025·广东中山·三模)硫酸是中学化学实验的常用试剂。下列关于硫酸使用的实验装置或操作中,正确的是
A.量取浓硫酸
B.稀释浓硫酸
C.制取氢气
D.干燥氢气
8.(2025·广东肇庆·一模)根据下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器①的名称______。
(2)用过氧化氢和二氧化锰制取较为纯净氧气的装置组合是______,若选用F装置收集气,气体应从(填“a”或“b”)下同)________端通入;也可先将集气瓶装满水,让气体从导管______进入。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气当选用C装置收集完气体后,测得瓶中氧气纯度明显偏低,以下原因可能的是 。
A.收集前,集气瓶中未注满水
B.集气瓶在移出水面前未盖玻璃片
C.未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
(4)氨气极易溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,选用的发生装置是______,选用的收集装置是______。
(5)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动,数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验:①敞口放置;②双手贴在塑料瓶外壁上;③双手紧贴塑料瓶外壁并倒转瓶口,三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图3中的MN段、NP段和PQ段。
i.能说明温度越高分子运动速率越快的曲线是______。
A.MN段 B.NP段 C.PQ段
ii.PQ段与NP段相比可以得出结论:______。
iii.随着实验的进行,传感器测出氧气的体积分数约为______时几乎不再变化。
9.(2025·广东中山·二模)实验技能是学习化学的基础和保证。
实验Ⅰ:实验室制取气体
(1)装置C仪器的名称是_______。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,则对应的化学反应方程式_______。若要收集高纯度的氧气,则装置F需要_______,气体从_______(填“a”或“b”)端通入。
(3)实验室制取CO2要达到随关随停的效果可选_______(填字母)组合的发生装置。
实验Ⅱ:基于特定需求设计和制作简易供氧器
(4)如图2中加湿仓中水的作用是_______,图中“O2通道”相当于图1中F的_______(填“a”或“b”)端导管。
(5)10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成O2的质量与时间的关系如图3所示。若给鱼池增氧,应选的药品为_______,理由是_______。
10.(2025·广东汕头·二模)实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题。
(1)上图C装置中,编号①仪器的名称是:_______。
(2)以上装置图中共有两处明显的错误,请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上:_______;_______。
(3)实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是_______;若要收集较纯净的氧气,应选择的收集装置是_______(填字母序号)。
(4)实验室可用加热熟石灰与氯化铵的固体混合物的方法制取,可选择_______(填字母序号)作发生装置。用G装置收集时,从b端通入,利用了_______的物理性质;不用排水法收集,原因是_______;如果用H装置收集,其中植物油的作用是_______。
11.(2025·广东肇庆·二模)Ⅰ、二氧化碳的制取
根据下列仪器装置,回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:a.______。
(2)实验室制备和收集可从中选用______(填字母),其制取的反应原理为______(用化学方程式表示);装置是在装置基础上的改进,其优点是______。固体试剂放在多孔塑料板的______(填“上方”或“下方”)。
Ⅱ、自制简易发生器并应用于水草中,化学小组制成发生器甲与装置乙(用于除杂和观察气泡)组合为给鱼池中水草提供(如图丙)。
(3)下列分析正确的是______(多选,选填字母)。
A.甲中的b口应与乙中的c口相连接
B.为除去中混有的醋酸,可以是溶液
C.可根据中冒出气泡的快慢来调节甲中的流速调节器
D.甲装置无法用于实验室制氧气
(4)小组同学用自制的发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体,实践效果很好。使用气体细化器的作用是______。
(5)发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存,请写出使用时的一条注意事项______。
12.(2025·广东广州·二模)如图为实验室制取气体的常见装置。请回答:
(1)基础实验(如图一)
仪器①的名称是___________。实验室加热浓硫酸、食盐制备氯化氢气体,发生装置是___________(填字母),将氯化氢通入D装置导管口___________(填“a”或“b”)收集。
(2)拓展延伸:若直接用的过氧化氢溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图二中能达到最佳效果的是___________(填字母)。若过氧化氢溶液的密度是,现配制过氧化氢溶液,需要过氧化氢溶液的体积___________(计算结果保留整数)。
(3)跨学科实践
①家用制氧机(如图三)其主要原料为过碳酸钠(化学式为,相对分子质量是314,可缩写为)、二氧化锰和水。过碳酸钠加水溶解会分解成和,二氧化锰是催化剂,产生氧气的总化学方程式为(要求将过碳酸钠缩写成):___________。
②为得到一个人呼吸1小时所需氧气的量(折算后质量约为),理论上参加反应的过碳酸钠的质量是___________。
③图三中加湿过滤器的作用有:过滤杂质、增加氧气湿度、___________。
13.(2025·广东惠州·二模)请回答下列问题。
(1)实验室制取及性质检验。
①图1中仪器a的名称是______。
②若要制取较干燥的,应选择的发生装置是______(填序号),其化学方程式为____________。
③铁丝在空气中加热时只发红热,在增氧酒精灯(如图2所示)中剧烈燃烧,说明氧气的化学性质为______。在相同条件下,根据不同的铁丝放在增氧酒精灯火焰中间的现象(如下表),说明铁丝燃烧产生火星四射的现象与______有关。
铁丝的含碳量
0
0.1%
0.32%
实验现象
无火星四射,铁丝熔断
有短暂火星四射
火星四射明显
(2)自制简易制氧装置(如图3所示),其“堵漏王小球”表面负载、内部包裹磁铁。待制得足够氧气或气球胀大过快时,可用另一块磁铁吸引堵漏王小球,使其脱离液面,该装置具有______的优点。
(3)火星大气中约96%为二氧化碳。“毅力”号火星车搭载的制氧设备,在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳,下列有关说法正确的是______。(多选,填序号)
①可作为生产的原料
②转化过程中分子的数目不变
③该技术为人类登陆火星提供氧气保障
14.(2025·广东佛山·三模)Ⅰ.气体的制取和性质
如图1为实验室常用的制取气体的仪器,据此回答下列问题。
(1)仪器④的名称_____;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_____;若要用高锰酸钾制取较为纯净的氧气,可选择的发生和收集装置为_____。
(3)同学们做实验时发现产生氧气的速率太快,为获得平稳的气流,于是对实验装置进行了如图改进,如图2发生装置中能达到最佳效果的是_____(填序号)。
Ⅱ.跨学科实践
为模拟火箭的设计与发射,兴趣小组组建“气火箭队”和“水火箭队”。
火箭类型
氢气“气火箭”
二氧化碳“气火箭”
试剂选择
锌粒和稀硫酸
小苏打和食醋
(4)从安全角度分析,模拟火箭不选择氢气“气火箭”的原因可能是_____。
(5)兴趣小组最终选择小苏打和食醋作“气火箭”,如图3为“气火箭”的实验步骤:组装好后设备后,应先_____,再添加试剂。
(6)请写出小苏打和食醋(主要成分醋酸化学式CH3COOH)反应的方程式_____。
(7)利用物理方法推动火箭如图4所示,用打气筒向高压仓内打气,打开线闸开关进行发射。在此过程中,仓内气体不会改变的有_____(填字母)
A.分子的数目 B.原子的种类 C.元素的种类 D.分子的间隔
15.(2025·广东江门·三模)完成下列小题
(1)制取
i.如图1中仪器e名称是_____;
加热制备并收集较纯净的,不需用到的仪器有_____(填字母),反应的化学方程式为_____。
ii.用图2装置和另一仪器(除导管外)收集并测量体积,另一仪器名称为_____,气体应从导管_____(填“b”或“c”)端通入。
(2)制取并进行性质实验
操作
现象
性质
X为紫色石蕊溶液时,现象为_____。
能与水反应生成酸性物质
(3)“制作水草培育”气肥自动补充器设计原理:采用溶液和稀硫酸反应补充气肥,水草吸收气肥进行⑦_____作用。
动手制作:使用时,将导管放入水草培育缸,通过调节上图中的_____控制输液袋中溶液的滴加速度;导管末端连接多孔玻璃泡,多孔玻璃泡可以将二氧化碳分散导出,增大与_____,促进二氧化碳在水中的溶解。
16.(2025·广东广州·三模)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)仪器A的名称是_______。
(2)①从上图中选择合适的仪器组装一套发生装置,要求添加盐酸无需拆开装置,需要用到的仪器有_______(填标号)
②组装好后,检验该发生装置气密性的方法是:向A中注水,至形成一段水柱,一段时间后_______,则气密性良好。
③利用G装置可以完成的实验有_______(填序号)。
A.气体从b端通入,排空气法收集,用燃着的木条在导管口a验满
B.气体从a端通入,排空气法收集
C.在a端接量筒,瓶内装满水,从b端通入,测量气体的体积
(3)该小组的实验设计和数据记录如下表。每个实验均在反应开始后,就立即用排水法连续收集多瓶,表中“—”表示气泡太少,不再收集。
序号
反应物
收集每瓶气体所用时间(单位:秒)
盐酸浓度
盐酸体积
大理石形状
第1瓶
第2瓶
第3瓶
第4瓶
第5瓶
第6瓶
实验1
10%
70mL
小颗粒
8
9
10
12
14
19
实验2
块状
11
12
15
17
21
23
实验3
7.5%
70mL
小颗粒
10
12
13
15
17
26
实验4
块状
t
14
16
19
22
24
实验5
5%
70mL
小颗粒
14
18
19
32
63
-
实验6
块状
20
31
59
-
-
-
①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响_______。
②为了分析浓度对反应快慢的影响,可对比表中实验_______(填标号)。
A.2和3 B.2和4 C.4和5 D.1和6
③根据实验数据反映出的规律,表中数值t的合理范围是:______________。
17.(2025·广东汕头·三模)某学习小组以“探索燃烧的奥秘”为主题开展研究。
(1)实验室制取O2和CH4
i.-1图中仪器①的名称是___________。
ii.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的O2应选择-1图中的装置___________(填字母),化学方程式为___________。若选用F装置装满水收集O2,气体应该从___________(填“a”或“b”)进入。
iii.实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰通过加热制取CH4,应选择-1图中的发生装置___________(填字母)
(2)了解燃料燃烧及燃烧安全
i.家用燃料的使用历程如-2图所示。相较于蜂窝煤,天然气的优点是___________(写出一条即可)。
ii.为防止天然气泄漏造成危险,燃气公司给用户安装了燃气报警器。-3图中___________同学家的燃气报警器安装正确。
iii.设计实验证明CH4中含有氢元素:检验其纯度后,___________。
18.(2025·广东广州·二模)化学是一门以实验为基础的自然科学,请结合下图回答问题。
(1)仪器②的名称是______。
(2)实验室常用加热二氧化锰和浓盐酸的方法制取氯气,如果选用装置A为发生装置,需要改进的地方是______。
(3)实验室选用装置C制取,实验室制取的化学方程式是______,加入的稀盐酸的量不宜太多。若实验时,试管中液面处于m处(此时长颈漏斗中稀盐酸有剩余),则关闭弹簧夹可能导致的后果是______。
(4)2022年我国首个百万吨级碳捕集、利用与封存项目投产。该项目由齐鲁石化从排放源中分离并提纯二氧化碳,胜利油田把二氧化碳注入地层。
①为方便运输,加压将二氧化碳变成介于气体和液体之间的超临界状态。下列关于超临界二氧化碳的说法正确的是______(填字母)。
A.超临界二氧化碳容易燃烧
B.超临界二氧化碳能和氢氧化钙溶液反应
C.加压将二氧化碳变成超临界状态时二氧化碳分子变小
D.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳气体更大
②用图1装置模拟油田封存。连接A、B装置,将从______端(选填“a”或“b”)通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。
(5)一种捕集利用二氧化碳的原理如图2所示:
①写出转化Ⅱ的化学方程式______。
②该转化过程中,生成的CO中碳元素的质量______(填“大于”、“小于”或“等于”)捕集到的中的碳元素的质量。
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题型02 基础实验题
三年考情概览:解读近三年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
典型真题精析:代表性真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
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近三年考查统计
实验题是中考化学必考的热点题,主要考点:考查课本的气体实验制取、气体的性质探究、实验方案设计、交流讨论、拓展与思考等。
考向一 实验室制取氧气实验
2025·广东卷第11题
2025·深圳卷第8题
2024·广东卷第9、15题
2024·深圳卷第9、16题
2023·广东卷第18题
考向二 实验室制取二氧化碳实验
2025·深圳卷第5题
2024·广东卷第18题
2024·深圳卷第13题
2023·深圳卷第13题
考向三 实验室制取氢气实验
2025·广州卷第10题
2024·广州卷第19题
考向一 实验室制取氧气实验
【典题1】(2025·广东卷)下列关于的制取、验满及性质实验操作错误的是
A.制备 B.收集
C.验满 D.助燃性
【答案】C
【详解】A、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,为防止试管口冷凝水倒流使试管炸裂,试管口应略向下倾斜,为防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管,试管口应放一团棉花,图示操作正确,不符合题意;
B、氧气不易溶于水且不与水反应,可采用排水法收集,图示操作正确,不符合题意;
C、氧气的验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明氧气已收集满,图示操作错误,符合题意;
D、做木炭在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部不需要放少量水,图示操作正确,不符合题意。
故选:C。
◆一句话点评:掌握实验室制取氧气的实验步骤、实验用品、收集、验满方法,以及特殊实验器材的作用。
【仿照题】(2025·广东汕头·三模)任务一:O2的实验室制取
(1)选用KMnO4制取O2,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)检查气密性,松手后出现图2所示现象,说明该装置气密性______。
(3)在图3中将收集O2过程的微观示意图补画完整______(忽略水的蒸发)。
任务二:制作酸雨危害演示装置
(4)项目学习小组利用塑料瓶和洗发水瓶等生活物品,设计制作如下装置并进行探究。
操作
现象
分析与结论
硫在空气中燃烧,______(填字母),生成刺激性气味的气体a.发出白光b.发出淡蓝色火焰c.放出热量
基于环保考虑,在大塑料瓶中加入______来吸收二氧化硫,减少空气污染。
燃烧结束,不断按压洗发水瓶的泵头
右侧吸管口有水喷出,大理石表面有气泡产生,一段时间后叶子变黄
SO2溶于水后与O2作用生成H2SO4,化学方程式为______
【答案】(1) AC/CA 酒精灯
(2)良好
(3)
(4) bc/cb 氢氧化钠溶液
【详解】(1)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:;该反应需要加热,用图1中仪器组装发生装置,应选择铁架台、试管和带导管的单孔橡皮塞(“S”型导管),即ACE,还需补充的仪器是酒精灯;
(2)检查气密性,松手后出现图2所示现象,水柱位置不变,说明该装置气密性良好;
(3)
在图3中将收集过程,氧气分子不断进入集气瓶,瓶内水位随之下降;随收集进行,瓶内氧气分子增多、水分子相对减少,微观示意图为: ;
(4)硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,放出热量,故填:bc;
二氧化硫会污染空气,装置可优化的一处是在大塑料瓶中加入氢氧化钠溶液来吸收二氧化硫,防止污染空气;二氧化硫溶于水后与氧气作用生成硫酸,反应的化学方程式为:。
考向二 实验室制取二氧化碳实验
【典题1】(2024·广东深圳卷)俊宇想要做实验室制取二氧化碳实验:
(1)实验室制取的方程式:__________;
(2)制取二氧化碳的发生和收集装置为________。(填序号)
(3)干燥气体,从E中的_____口通入。
(4)模拟海洋生态系统
①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和_______作用参与碳循环;
②俊宇向生态箱中通入,一段时间后烧杯中出现现象为____________;
③测得生态箱内pH值下降,原因是___________。
④请你列举一条具体措施减少大气中排放量,结合生活实际:_________。
【答案】(1)
(2)BC
(3)a
(4) 光合 澄清石灰水变浑浊 与水反应生成碳酸 绿色出行
【详解】(1)实验室常用大理石和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)实验室常用大理石和稀盐酸反应的方法制取二氧化碳,选用固液常温型发生装置,故选B,二氧化碳的密度大于空气,能溶于水且能与水反应,故选用向上排空气法收集,故选C,故填BC;
(3)使用E装置干燥二氧化碳气体,要使二氧化碳气体与浓硫酸充分接触,故从a口通入;
(4)①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和光合作用参与碳循环;
②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白色沉淀与水,俊宇向生态箱中通入CO2,一段时间后烧杯中出现现象为澄清石灰水变浑浊;
③测得生态箱内pH值下降,原因是二氧化碳与水反应生成碳酸;
④汽车尾气中含有二氧化碳,减少汽车的使用,绿色出行可以减少大气中二氧化碳的排放(合理即可)。
◆一句话点评:掌握实验室制取二氧化碳的实验步骤、实验用品、收集、验满方法,以及特殊实验器材的作用。
【仿照题】(2025·广东佛山·二模)I:CO2的实验室制取与性质实验
(1)图中仪器a的名称是_______;
(2)实验室制取CO2的化学反应方程式为______,与A装置相比,发生装置B的优点是_______;
(3)用C测量生成的CO2的体积,水面上覆盖一层植物油,作用是_______;用D装置收集CO2,验满时,应将燃着的木条放在导管_______(填“b”或“c”)口;
Ⅱ:制作喷气船
(4)要使小船的运动速率加快,应_______(填“增大”或“减小”)分液漏斗中溶液的溶质质量分数;
(5)图中乙为加装在小船A处的桅杆,一段时间后,可观察到试纸_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)变红,说明______(填化学性质);
(6)实验结束后,整个装置将会______(填“上浮一些”、“保持不变”或“下沉一些”)。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 可以控制反应的发生和停止
(3) 防止二氧化碳溶于水且与水反应 c
(4)增大
(5) Ⅱ 二氧化碳能与水反应
(6)上浮一些
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是锥形瓶。
(2)实验室常用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,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。B装置中有多孔塑料隔板和弹簧夹,关闭弹簧夹,装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止;打开弹簧夹,气体排出,压强减小,液体流下,固体和液体接触,反应进行,所以与A装置相比,发生装置B的优点是可以控制反应的发生和停止。
(3)二氧化碳能溶于水且能与水反应,水面上覆盖一层植物油,作用是防止二氧化碳溶于水且与水反应。 二氧化碳的密度比空气大,用D装置收集二氧化碳时,二氧化碳从长管b进入,空气从短管c排出,验满时,应将燃着的木条放在导管c处,若木条熄灭,说明已收集满。
(4)要使小船的运动速率加快,应增大分液漏斗中溶液的溶质质量分数,因为溶质质量分数越大,反应速率越快,产生二氧化碳的速率越快,小船运动速率越快。
(5)二氧化碳密度比空气大,且二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试纸变红,所以一段时间后,可观察到试纸Ⅱ变红。该现象说明二氧化碳能与水反应。
(6)实验结束后,由于碳酸钙与稀盐酸反应产生的CO2逸散到空气中,导致装置总质量减小,重力减小,与重力相平衡的浮力也减小,则装置排开水的体积变小,所以整个装置会上浮一些。
考向三 实验室制取氢气实验
【典题1】(2024·广东广州卷)学习小组开展跨学科实践活动,设计装置利用H2和O2模拟工业制备H2O2,再制备供氧剂CaO2用于水产养殖。
I.H2和O2的实验室制取
(1)仪器a的名称是________。
(2)实验室利用锌粒和稀硫酸反应制取并收集H2,需选用的装置分别是________(填标号)。利用装置C干燥H2,可加入的试剂是________(填名称)。
(3)利用KClO3分解制取O2,反应的化学方程式为________。
Ⅱ.设计装置模拟工业制备H2O2。反应过程分两步进行,流程和部分装置如下:
注:R为液态有机物
(4)关闭K2,打开K1,利用上述装置进行反应①。加热前需先通一段时间H2,以排尽装置内的空气,原因是________。检验装置内空气已排尽的操作和现象是________。
III.制备供氧剂用于水产养殖
查阅资料后动手实践:往CaCl2溶液中通入足量NH3后加入H2O2溶液,保持0-5℃充分反应,过滤、水洗并烘干后得到CaO2。
(5)原理分析:补充完整制备CaO2的化学方程式________。
(6)供氧剂使用:水产养殖中,CaO2与水缓慢反应释放出O2为鱼类供氧,反应的另一产物属于微溶于水的碱,该产物的化学式为________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) AE 浓硫酸
(3)
(4) 氢气不纯时会发生爆炸 将燃着的酒精灯靠近b口,若发出的声音很小,则说明空气已排尽
(5)NH4Cl
(6)
【详解】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗。
(2)锌和硫酸的反应为固体和液体在常温下的反应,发生装置选A,氢气密度比空气小,则收集装置选E向下排空气法;
浓硫酸具有吸水性,可干燥氢气,则C中盛放浓硫酸。
(3)氯酸钾在加热条件下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:。
(4)氢气为可燃性气体,不纯时加热会发生爆炸,则加热前要先通一段时间氢气;
若空气已排尽,则点燃氢气时发出的声音较小,则可将燃着的酒精灯靠近b口,若发出的声音很小,则说明空气已排尽。
(5)反应前后原子的种类和个数不变,等号左边有一个钙原子、2个氯原子、2个氮原子、8个氢原子和2个氧原子,等号右边有1个钙原子和2个氧原子,则还少2个氯原子、2个氮原子、8个氢原子,故应补充NH4Cl。
(6)根据反应前后元素种类不变,可知CaO2和水反应生成氧气和氢氧化钙,氢氧化钙属于碱,故填:。
◆一句话点评:掌握实验室制取氢气的实验步骤、实验用品、收集、验满方法,以及特殊实验器材的作用。
【仿照题】(2025·广东湛江·二模)下列显示实验操作中,正确的是
A.检验的纯度 B.溶解固体
C.移走蒸发皿 D.制取并收集氢气
【答案】A
【详解】A、检验氢气纯度的方法是用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到听到轻微的 “噗” 声,才表明氢气已经纯净,A 正确;
B、溶解固体应在烧杯中进行,不能在量筒中溶解,因为量筒是用来量取液体体积的仪器,不能用于溶解、反应等操作,B 错误;
C、移走蒸发皿应用坩埚钳,不能用手直接拿,防止烫伤,C 错误;
D、氢气密度比空气小,应用向下排空气法收集,图中是向上排空气法,收集方法错误,D 错误。
故选A。
考向一 实验室制取氧气实验
1.(2025·广东深圳卷)下图为探究燃烧条件的微型实验装置示意图,实验前先通入至充满装置再往烧杯中加热水。下列说法正确的是
A.加入热水后,白磷未燃烧,是因为温度未达到白磷着火点
B.推动注射器活塞,白磷燃烧,红磷仍不燃烧,说明燃烧需要可燃物
C.白磷燃烧时再通入,白磷停止燃烧,说明隔绝可灭火
D.本实验制备需要的反应物有2种
【答案】C
【详解】A、加入热水后,白磷未燃烧,是因为装置内先通入CO2,白磷没有与氧气接触,而不是温度未达到着火点(白磷着火点40℃,热水80℃),该选项错误;
B、推动注射器活塞,H2O2在MnO2催化下分解产生O2,白磷燃烧,红磷仍不燃烧(着火点240℃),说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,而不是说明燃烧需要可燃物(白磷和红磷都是可燃物),该选项错误;
C、白磷燃烧时再通入CO2,隔绝了氧气,白磷停止燃烧,说明隔绝O2可灭火,该选项正确;
D、本实验制备O2是H2O2在MnO2催化作用下分解,MnO2是催化剂,不是反应物,反应物只有H2O2一种,该选项错误。
故选C。
2.(2024·广东卷)实验室制取O2,下列操作、药品和装置选择不合理的是
A.选择药品 B.检查气密性
C.发生装置 D.收集装置
【答案】C
【详解】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气,故A正确;
B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查,用手捂住试管,导管口放水中,如果导管口有气泡生成,松手后,导管内形成一段水柱,说明气密性良好,故B正确;
C.加热固体制取氧气时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,使试管炸裂,故C错误;
D.氧气密度比空气大,可以用向上排空气法,多功能瓶收集氧气时,氧气应从长管通入,空气由短管排出,故D正确;
故选C。
3.(2024·广东卷)探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是
实验编号
H2O2溶液
催化剂(0.1g)
温度/℃
体积/mL
溶质质量分数/%
①
5
10
—
20
②
5
10
MnO2粉末
20
③
5
5
MnO2粉末
20
④
5
5
MnO2粉末
40
⑤
5
5
Fe2O3粉末
20
A.①④探究有无催化剂的影响 B.②③探究H2O2溶液浓度的影响
C.②④探究反应温度的影响 D.④⑤探究催化剂种类的影响
【答案】B
【详解】A、根据对比实验中,控制变量唯一的原则,①中没有加入催化剂,④中加入了催化剂,但是①④的温度也不同,所以不能用于探究有无催化剂的影响,故A错误;
B、②③中除了过氧化氢溶液的溶质质量分数不同外,其他条件均 相同,可探究H2O2溶液浓度的影响,故B正确;
C、②④中过氧化氢溶液的溶质质量分数和温度均不同,不能用于探究反应温度的影响,故C错误;
D、④⑤中催化剂种类和温度均不同,不能用于探究催化剂种类的影响,故D错误;
故选:B。
4.(2024·广东深圳卷)下图是几种物质生成水的反应,下列说法错误的是
A.①可以表示为制取的反应 B.③可以表示为NaOH与的反应
C.④可以表示为与Al的反应 D.⑤反应中用的纯净物中含有氢元素
【答案】C
【详解】A、氧化物是由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物,过氧化氢属于氧化物,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气和水,则①可以表示为制取的反应,说法正确,不符合题意;
B、氢氧化钠属于碱,氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,则③可以表示为NaOH与的反应,说法正确,不符合题意;
C、硝酸银属于盐,硝酸银与铝反应生成银和硝酸铝,没有生成水,则④不可以表示为与Al的反应,说法错误,符合题意;
D、根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,则⑤反应中用的纯净物中含有氢元素,说法正确,不符合题意。
故选:C。
5.(2023·广东卷)回答下列问题。
(1)实验室制取O2及性质检验
i.上图中仪器a的名称是__________。
ii.用高锰酸钾制取O2,应选择上图中的发生装置_______(填字母)。化学方程式为__________。
iii.收集一瓶O2并进行性质检验。
操作
现象
结论
硫燃烧时,_____(填字母),生成刺激性气味的气体
a.产生大量白烟
b.生成黑色固体
c.发出蓝紫色火焰
O2具有氧化性
集气瓶中NaOH 溶液的作用是_________________
(2)制作氧自救呼吸器
查阅资料,超氧化钾(KO2)为黄色固体,分别与CO2、 H2O反应生成O2和白色固体、产氧效率高,适合作生氧剂。
①原理分析:、 则X的化学式为__________。
②动手实践:设计并制作氧自救呼吸器,如图所示,使用一段时间后,观察到生氧剂由______(填颜色变化 ),则基本失效。
【答案】(1) 锥形瓶 A c 吸收二氧化硫,防止污染空气
(2) KOH 黄色变为白色
【详解】(1)i.上图中仪器a的名称是锥形瓶;
ii.用高锰酸钾制取O2,属于固体加热反应,发生装置可选A;
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:;
iii.硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成具有刺激性气味的气体。
故选c;
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,故集气瓶中氢氧化钠溶液的作用是:吸收二氧化硫,防止污染空气;
(2)①根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含K、O、H的个数分别是4、10、4,生成物中含K、O、H的个数分别是0、6、0,故生成物中还应含4个K、4个H、4个O,故X的化学式为:KOH;
②超氧化钾(KO2)为黄色固体,分别与CO2、 H2O反应生成O2和白色固体,故观察到生氧剂由黄色变为白色,则基本失效。
6.(2024·广东深圳卷)中国天宫空间站三名航天员每日需要,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠();点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,受热分解为NaCl和。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于________________;
(2)三名航天员4天所需共9.6kg,则理论上至少需要加热分解的质量为多少?(的相对分子质量为106.5,列出化学方程式写出完整过程计算)
(3)①加热和混合物制取的化学方程式________________;
②在一定条件下,制取相同质量的,则加热分解______(选填/)所需质量更少。
【答案】(1)铁粉的剧烈燃烧
(2)解:设理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为x
答:理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为21.3kg。
(3) NaClO3
【详解】(1)根据题目信息,点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2,所以氯酸钠受热分解所需的能量来自于铁粉的剧烈燃烧。
(2)NaClO3受热分解为NaCl和O2,化学方程式为,O2的质量(9.6kg)为已知量,据此可通过化学方程式计算出所需NaClO3的质量,详见答案。
(3)①加热KClO3和MnO2混合物生成KCl、O2,化学方程式为:。
②根据化学方程式,每213份质量的NaClO3能分解产生96份质量的O2,根据化学方程式,每245份质量的KClO3能分解产生96份质量的O2,则制取相同质量的O2,则加热分解NaClO3所需质量更少。
考向二 实验室制取二氧化碳实验
7.(2025·广东深圳卷)下表中,陈述1和陈述2完全正确且相关联的是
陈述1
陈述2
A
潜水时需要携带氧气瓶
氧气具有助燃性
B
铜和硝酸银反应生成银
铜的金属活动性比银强
C
稀硫酸洒到大理石地面生成气体
实验室用稀硫酸和大理石制取二氧化碳
D
水结成冰后停止流动
结冰后,水分子停止运动
【答案】B
【详解】A、潜水时携带氧气瓶,是因为氧气可供呼吸,与助燃性无关,故选项不符合题意;
B、铜和硝酸银反应生成银,说明铜的金属活动性比银强,故选项符合题意;
C、稀硫酸和大理石反应产生微溶物硫酸钙附着在碳酸钙的表面,阻止反应进一步进行,因此实验室不能用稀硫酸和大理石制取二氧化碳,故选项不符合题意;
D、水结成冰后,水分子仍然在不断运动,故选项不符合题意。
故选B。
8.(2023·广东深圳卷)实验室现有KMnO4,块状大理石,稀盐酸,棉花
(1)亮亮根据现有药品制取氧气,方程式为______。制取一瓶较干燥的O2应选择的发生装置和收集装置是______。(标号)
(2)根据现有药品选用______和稀盐酸反应制取CO2,化学方程式为______。
(3)实验废液不能直接倒入下水道,取少量制备CO2后的废液于试管中,加入滴______(选填“紫色石蕊溶液”或“无色酚酞溶液”),溶液变红,则溶液显酸性。
【答案】(1)
AC/CA
(2) 块状大理石
(3)紫色石蕊溶液
【详解】(1)根据现有药品,可选择高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为;
该反应为固体加热型,发生装置可选择A,氧气密度比空气大,可选择向上排空气法收集,氧气不易溶于水,可选择排水法收集,而排水法收集的氧气较排空气法纯净,排空气法收集的氧气较干燥,所以收集干燥的氧气可选择C,故可选择的装置组合为AC;
(2)根据现有药品选用块状大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应制取CO2,碳酸钙与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)根据酸性溶液可以使紫色石蕊变红,酸性溶液不能使无色酚酞变色,所以取少量制备CO2后的废液于试管中,加入滴紫色石蕊溶液,溶液变红,则溶液显酸性。
9.(2024·广东卷)回答下列问题:
(1)CO2的制取及性质
i.制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置,需用到图1中的仪器有______(填字母)。
ii.性质实验
操作
现象
性质
X为澄清石灰水时,现象为______
CO2能与石灰水反应
X为______时,现象为______
CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭
______;CO2不燃烧,也不支持燃烧
(2)低碳行动方案
同学们展示如图2所示的方案,并交流讨论、完善方案。
i.完善方案中的内容(各补写一条):a.______;b.______;c.______。
ii.CO2物理利用______(填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。
iii.植树造林,利用绿色植物的______作用吸收CO2。
【答案】(1) ade 澄清石灰水变浑浊 紫色石蕊溶液 溶液变红色 CO2密度比空气大
(2) 减少一次性餐具的使用 人工降雨 乙醇 不能 光合
【详解】(1)i.组装便于添加稀盐酸的发生装置,应该选择长颈漏斗e,制取二氧化碳的反应物为固液常温型,可以选择锥形瓶d,长颈漏斗需要橡胶塞,故选择双孔橡胶塞a,则需要的仪器有:ade;
ii.若X为澄清石灰水,澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙沉淀和水,故现象是:澄清石灰水变浑浊。二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,可以用紫色石蕊溶液检验,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,故填:紫色石蕊溶液;溶液变红色。将二氧化碳倒入烧杯中,观察到低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,说明了二氧化碳密度比空气大;二氧化碳不燃烧、不支持燃烧;
(2)i.a中低碳生活,是指减少碳的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式有很多:如光盘行动、减纸减塑、衣物回收利用、减少一次性餐具的使用、低碳出行等。b中二氧化碳的物理利用,不产生新物质的用途,包括有:冷藏保鲜、人工降雨、灭火等。C中二氧化碳化学利用,产生新的物质的用途,包括有:转化成甲醇、乙醇;
ii.根据图中“CO2物理利用”,可以知道利用二氧化碳冷藏保鲜、人工降雨,不能从总量上减少CO2;
iii.植树造林,绿色植物可以进行光合作用,二氧化碳和水在叶绿体中,在光照的条件下,反应生成有机物,并释放氧气,故是利用植物的光合作用吸收二氧化碳。
考向三 实验室制取氢气实验
10.(2025·广东广州卷)下列各物质的性质和用途没有直接联系的是
选项
性质
用途
A
不锈钢抗腐蚀性好
制造医疗器械
B
水在通电条件下有氢气生成
用于生产氢气
C
氮气化学性质不活泼
用于生产氮肥
D
金刚石导热性好
用于集成电路基板散热
【答案】C
【详解】A、不锈钢抗腐蚀性好,使其不易生锈和腐蚀,适合在医疗环境中反复消毒和使用,确保器械的卫生和耐用性,选项正确;
B、水在通电时发生电解反应,生成氢气和氧气,该性质直接用于工业生产氢气,因此,该选项有直接联系,选项正确;
C、氮气化学性质不活泼,常用于保护气或食品保鲜,但生产氮肥需要将氮气转化为含氮化合物(如氨),这涉及化学反应(如工业合成氨),需要打破氮气的稳定性,而不是利用其不活泼性,该选项没有直接联系,选项错误;
D、金刚石是天然存在导热性最好的物质之一,该性质使其能有效散发集成电路产生的热量,防止设备过热,选项正确;
故选C。
考点1:氧气的实验室制取
氧气的实验室制取
反应原理
(1)高锰酸钾制取氧气时反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时反应的化学方程式为H2O2H2O+O2↑,其中二氧化锰在反应中的作用是作催化剂(或加快反应速率)。
发生装置
(3)用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是A(填字母序号,后同),该装置需进行的改进是在试管口放一团棉花,目的是:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管。
(4)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 B ;若要得到平稳的气流,可将装置B中的长颈漏斗改为分液漏斗(或注射器),改进后的装置作用:控制化学反应速率。
(5)装置B制取氧气时,长颈漏斗需伸入液面以下,其目的是形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出 。
收集装置
(6)实验室要收集干燥的氧气,应选择的装置为 C (从图1中选择,后同),若要收集较纯净的氧气,应选择的装置为 E 。
(7)用装置C收集氧气时,导管应伸入集气瓶底部,目的是排尽集气瓶中的空气。
(8)用装置E收集氧气的最佳时机是导管口有连续且均匀的气泡产生时开始收集,说明氧气已收集满的现象是集气瓶瓶口有大气泡冒出。
(9)若用图2装置收集氧气,气体应从 m (填“m”或“n”,后同)端管口通入;若装置中充满水时,气体应从 n 端管口通入。
检验与验满
(10)①检验:如图3,将带有火星的木条放入集气瓶中,若木条复燃,说明集气瓶内的气体是氧气。
②验满:如图4,将带有火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已集满。
实验操作细节
(11)在检查装置B气密性时,用弹簧夹夹紧乳胶管,向长颈漏斗内注水,长颈漏斗末端可能会出现如图5所示现象,其中一定能说明装置气密性良好的是 b (填字母)
实验意外现象分析
(12)①用高锰酸钾制备并用排水法收集氧气时,发现水槽中的水变红,其原因是试管口未塞棉花。
②用装置A、E制取并收集氧气,收集满氧气移出集气瓶时,进行了如图6所示的操作,该操作会导致的后果为收集到的氧气不纯;实验结束后,观察到水槽中的水倒吸入试管,其原因可能是实验结束后先熄灭酒精灯,再将水槽中的导管撤出。
(13)小组同学用图7所示实验装置制取氧气。小布袋里放入的固体试剂的名称是二氧化锰。与教材实验装置相比,该发生装置的优点是通过放下和提起粗铜丝,可以随时控制反应的发生和停止。
考点2:二氧化碳的实验室制取
二氧化碳的实验室制取
反应原理
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
发生装置
(2)装置A、B均可作为实验室制取二氧化碳的发生装置,选择该发生装置的依据是反应物为固体和液体,反应条件为常温。
(3)若要获得平稳的气流,应选择的发生装置是 B (填字母,后同)。
收集装置
(4)图1中收集二氧化碳可选用的装置是 D ,选择该装置的原因是二氧化碳密度比空气大且不与空气中其他成分反应。
检验与验满
(5)①检验:将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳;
②验满: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。
气体的除杂与干燥
(6)除杂:实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量氯化氢,若用图2装置除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,则其中盛装的试剂为饱和碳酸氢钠溶液(填试剂名称),气体应从 m (填“m”或“n”)端通入。
(7)干燥:若要收集干燥的二氧化碳气体,应通过盛有 浓硫酸 (填试剂名称)的干燥装置。
实验反思
(8)不能用浓盐酸代替稀盐酸,原因是浓盐酸易挥发,生成的二氧化碳中会混有氯化氢气体,使制得的气体不纯。
(9) 不能 (填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀盐酸,原因是稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进一步进行。
(10)不宜用碳酸钠(或碳酸钾)代替石灰石(或大理石),原因是粉末状固体与稀盐酸接触面积大,且碳酸钠易溶于水,反应剧烈,不利于反应的控制和气体的收集。
作图
(11)若要用图3装置收集二氧化碳,请将装置中的导管补充完整。
实验意外现象分析
小红同学将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中,未观察到明显现象,原因可能是澄清石灰水变质(或二氧化碳气体中混有HCl气体等)(写一条)。
数字化实验
为了研究图4气体制取发生装置的工作原理,兴趣小组同学通过压强传感器测得制取二氧化碳过程中,装置内的压强变化曲线如图5所示。
①ab段可观察到的现象是试管内液面逐渐 下降 (填“上升”或“下降”)。
②bc段装置内压强保持不变的原因是固液分离,反应停止。
③写出c点对应的操作可能是打开弹簧夹。
低碳理念
(14)①调查碳吸收:自然界中吸收二氧化碳的主要途径是绿色植物的光合作用。
②模拟碳捕捉:某同学设计图6实验模拟“碳捕捉”,将U形管开口端放入烧杯中,观察到U型管左侧液面上升,溶液由红色变浅,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
③助力碳中和:作为一名中学生,从自身出发助力碳中和的行动有 节约用电 (写一条)。
(15)①碳捕集:采用物理方法“冷甲醇洗法”。通过加压降温用甲醇捕集废气中的CO2。若将CO2从甲醇溶液中分离出来,需进行的操作是降压、升温。
②碳利用与封存:将超临界CO2注入地下孔隙,将原本难以开采的游离石油“挤出”,驱油的同时将CO2封存,石油属于 不可再生 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
资料:超临界CO2是指在特定的温度和压强下,CO2处于液态和气态之间的状态。下列对超临界CO2的理解正确的是 bc (多选,填序号)。
a.与CO2的组成不同 b.不能燃烧,不支持燃烧 c.与干冰相比,分子间隔不同
考点3:氢气的制取
优点
氢气无毒,热值高,燃烧后的产物是水,无污染(是一种清洁的高能燃料)
燃烧的化学方程式
2H2+O2 点燃 2H2O
实验室制取氢气(如图)
①所用试剂:锌和稀硫酸;
②反应原理:Zn+H2SO4=== ZnSO4+H2↑;
③收集方法:排水法或向下排空气法。
工业制取氢气
工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气
未被广泛应用的原因
大量制取和储运成本较高
1.(2025·广东清远·二模)下列关于实验室制取气体的常见操作,不合理的是
A.制的试剂
B.制的发生装置
C.检查气密性
D.收集
【答案】D
【详解】A、大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙和水,能选择大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,故选项合理;
B、加热高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团棉花,防止粉末状物质进入导管,且试管口应该略向下倾斜,防止水蒸气冷凝回流炸裂试管,故选项合理;
C、装置中长颈漏斗下端管口已经液封,检查气密性的操作是向右拉活塞,锥形瓶内部气压减小,大气压将空气压入瓶中,则导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,故选项合理;
D、二氧化碳的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,因此用多功能瓶收集时,二氧化碳应从长管通入,空气从短管排出,图示操作错误,故选项不合理;
故选D。
2.(2025·广东东莞·三模)下列制取二氧化碳相关操作正确的是
A.制取 B.收集
C.检验 D.验满
【答案】B
【详解】A.实验室通常用大理石(或石灰石)与稀盐酸来制取二氧化碳,不用浓盐酸,因为其具有挥发性,使制取的气体不纯,且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A错误;
B.二氧化碳的密度比空气大,用图示装置(万能瓶)收集二氧化碳时,二氧化碳从长管通入,故B正确;
C.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应时,无明显现象,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和水,因此检验二氧化碳通常用澄清石灰水,故C错误;
D.通常情况下,二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧,二氧化碳验满时应将燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入瓶内,故D错误。
故选:B。
3.(2025·广东佛山·二模)有关实验室制取和收集气体的说法,正确的是
A.装置①④制取和收集氧气的化学方程式为
B.装置②制取,可随时添加酸液和控制反应的速率
C.装置③制取,多孔隔板可用铜网代替
D.装置⑤收集氢气,气体从a端通入
【答案】C
【详解】A、装置①试管口有棉花团,该装置适用于高锰酸钾制氧气,氧气不易溶于水也不与水反应,可采用排水法进行收集,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,故A错误;
B、装置②使用的是长颈漏斗,可随时添加酸液,但不能控制反应的速率,故B错误;
C、用装置③制取二氧化碳,若多孔隔板改成隔离铜网,铜和稀盐酸不反应,可将固体置于铜网上,通过开关止水夹控制固液的接触和分离,控制反应的发生和停止,故C正确;
D、如用装置⑤收集氢气,氢气的密度比空气小,则气体应从b端通入,故D错误。
故选C。
4.(2025·广东江门·二模)下列实验设计能达到实验目的的是
A.图1:除去CO中混有的CO2 B.图2:探究可燃物燃烧的条件
C.图3:比较Fe、Cu、Ag的金属活动性 D.图4:测定氧气的体积
【答案】B
【详解】A、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,除去了主要物质,该设计不能达到实验目的;
B、铜片上的白磷燃烧,而红磷不燃烧,对比说明燃烧需要温度达到着火点以上,且铜片上的白磷燃烧,但热水中的白磷不燃烧,对比可知燃烧需要与氧气接触,该设计能达到实验目的;
C、银、铜均不能和硫酸亚铁反应,只能说明铁最活泼,但不能比较铜和银的金属活动性顺序,该设计不能达到实验目的;
D、氧气不易溶于水,若想测量氧气的体积,则应将氧气从短管通入,水从长管排出,该设计不能达到实验目的。
故选B。
5.(2025·广东深圳·三模)下列与氧气有关的实验中,说法正确的是
A.实验甲:制取氧气,可以控制反应的发生与停止
B.实验乙:干燥氧气,洗气瓶中盛装的液体为浓盐酸
C.实验丙:收集氧气,气体从导管b进,从导管a出
D.实验丁:对比通入氧气前后白磷的状态,验证燃烧需要氧气
【答案】D
【详解】A、甲装置不能使固液分离,不能控制反应的发生与停止,可以通过分液漏斗控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,选项错误;
B、浓盐酸不具有吸水性,浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,故干燥氧气,洗气瓶中盛装的液体为浓硫酸,选项错误;
C、氧气的密度比空气大,用丙收集氧气时应长进短出,故气体从导管a进,从导管b出,选项错误;
D、通入氧气前白磷不燃烧,通入氧气后白磷燃烧,通过对比说明燃烧需要氧气,选项正确;
故选D。
6.(2025·广东佛山·三模)下列能用如图装置成功达到实验目的是
A.H2O2溶液与MnO₂制取O2 B.块状石灰石与稀硫酸反应制取CO2
C.Zn与稀硫酸反应制取H2 D.该装置能“随开随关”制取气体
【答案】A
【详解】A、该装置为固液不加热型发生装置和向上排空气法收集装置的组合。H2O2溶液与MnO2制取O2,反应不需要加热,属于固液常温型反应,且氧气的密度比空气大,能用向上排空气法收集,A正确。
B、石灰石与稀硫酸反应制取CO2,生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进一步进行,不能持续制取二氧化碳,B错误。
C、Zn与稀硫酸反应制取H2,反应不需要加热,属于固液常温型反应,但氢气的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,而图中是向上排空气法,C错误。
D、该装置中固体放在锥形瓶中,液体从长颈漏斗加入,当关闭开关时,气体无法将液体压回长颈漏斗,不能实现固液分离,不能“随开随关”制取气体,D错误。
故选A。
7.(2025·广东中山·三模)硫酸是中学化学实验的常用试剂。下列关于硫酸使用的实验装置或操作中,正确的是
A.量取浓硫酸
B.稀释浓硫酸
C.制取氢气
D.干燥氢气
【答案】D
【详解】A、量取浓硫酸向量筒中倾倒浓硫酸时,标签要向着手心,瓶塞要倒放桌面上,不符合题意。
B、稀释浓硫酸要将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中,并用玻璃棒搅拌,不符合题意。
C、图示制取氢气发生装置长颈漏斗下端未浸入液面以下,产生气体会从长颈漏斗逸出,不符合题意。
D、浓硫酸具有吸水性,可用于干燥氢气,为使药品充分接触,氢气需长导管通入浓硫酸中,符合题意。
故选D。
8.(2025·广东肇庆·一模)根据下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器①的名称______。
(2)用过氧化氢和二氧化锰制取较为纯净氧气的装置组合是______,若选用F装置收集气,气体应从(填“a”或“b”)下同)________端通入;也可先将集气瓶装满水,让气体从导管______进入。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气当选用C装置收集完气体后,测得瓶中氧气纯度明显偏低,以下原因可能的是 。
A.收集前,集气瓶中未注满水
B.集气瓶在移出水面前未盖玻璃片
C.未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
(4)氨气极易溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,选用的发生装置是______,选用的收集装置是______。
(5)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动,数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验:①敞口放置;②双手贴在塑料瓶外壁上;③双手紧贴塑料瓶外壁并倒转瓶口,三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图3中的MN段、NP段和PQ段。
i.能说明温度越高分子运动速率越快的曲线是______。
A.MN段 B.NP段 C.PQ段
ii.PQ段与NP段相比可以得出结论:______。
iii.随着实验的进行,传感器测出氧气的体积分数约为______时几乎不再变化。
【答案】(1)集气瓶
(2) BC/CB a b
(3)ABC
(4) A E/F
(5) B 氧气的体积分数受密度的影响 21%
【详解】(1)仪器①的名称是集气瓶;
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,该反应是固液不加热型,发生装置选B,氧气的密度比空气略大,可用向上排空气法收集,氧气不易溶于水可用排水法收集,用排水法收集的氧气比较纯净,则选C收集;F 装置是排空气法收集气体,氧气密度比空气大,应从长管 a 端通入;氧气的密度小于水,可先将集气瓶装满水,让气体从导管b进入,水从a管排出;
(3)A、收集前,集气瓶中未注满水,含有空气,制得氧气中混有空气,测得瓶中氧气纯度明显偏低,符合题意;
B、集气瓶在移出水面前未盖玻璃片,氧气逸出,混入空气,测得瓶中氧气纯度明显偏低,符合题意;
C、未见气泡连续均匀冒出时就开始收集,制得氧气中混有空气,测得瓶中氧气纯度明显偏低,符合题意。
故填ABC。
(4)实验室用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,属于固体加热型,发生装置选 A;氨气极易溶于水,且密度比空气小,则氨气只能用向下排空气法收集,选用的收集装置是E或F(从b通入);
(5)i.双手贴在塑料瓶外壁上,瓶内温度升高,分子之间的间隔变大,导致部分气体膨胀逸出,说明温度越高,分子运动速率越快,即NP段,故填:B;
ii.PQ段塑料瓶口朝下,氧气密度大于空气,导致氧气体积分数减少,说明氧气的体积分数受密度的影响,故填:氧气的体积分数受密度的影响;
iii.随着实验的进行,传感器测出氧气的体积分数约为21%时几乎不再变化,因为空气中氧气的体积分数是21%,故填:21%。
9.(2025·广东中山·二模)实验技能是学习化学的基础和保证。
实验Ⅰ:实验室制取气体
(1)装置C仪器的名称是_______。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,则对应的化学反应方程式_______。若要收集高纯度的氧气,则装置F需要_______,气体从_______(填“a”或“b”)端通入。
(3)实验室制取CO2要达到随关随停的效果可选_______(填字母)组合的发生装置。
实验Ⅱ:基于特定需求设计和制作简易供氧器
(4)如图2中加湿仓中水的作用是_______,图中“O2通道”相当于图1中F的_______(填“a”或“b”)端导管。
(5)10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成O2的质量与时间的关系如图3所示。若给鱼池增氧,应选的药品为_______,理由是_______。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 装满水 b
(3)BD
(4) 观察气体的流速,湿润氧气 a
(5) CaO2 产生氧气持续时间长,生成氧气量多
【详解】(1)由图C可知,仪器的名称是锥形瓶。
(2)用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据化学反应原理,对应的化学反应方程式为:,故填写:;
若要收集高纯度的氧气,应采用排水法收集,装置F需要装满水,故填写:装满水;
因为氧气不易溶于水且密度比水小,所以气体从b端通入,水从a端排出,故填写:b。
(3)实验室制取CO2要达到随关随停的效果,D装置中的多孔隔板将块状固体放在隔板上,液体从长颈漏斗加入,关闭止水夹时,使装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开止水夹,液体流下,固体和液体接触,反应发生,由图可知,D装置中的多孔隔板比锥形瓶小很多,因此,不能用锥形瓶作反应容器,只能用B装置(试管),故填写:BD。
(4)由图2可知,加湿仓中水的作用是观察气体的流速(通过气泡产生的快慢来判断)以及湿润氧气,故填写:观察气体的流速,湿润氧气;
图中“O2通道”是氧气流出的通道,在图1中F装置若用于收集氧气(排水法时),氧气从短管进入,长管排水,所以“ O2通道”相当于图1中F的a端导管,故填写:a。
(5)给鱼池增氧需要持续稳定地提供氧气,所以应选的药品为CaO2,故填写:CaO2;
由中的图3可知,10gNa2O2和10gCaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系, CaO2产生氧气持续时间长,生成氧气的量多,给鱼池增氧需要持续稳定地提供氧气,所以应选的药品为CaO2,故填写:产生氧气持续时间长,生成氧气量多。
10.(2025·广东汕头·二模)实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题。
(1)上图C装置中,编号①仪器的名称是:_______。
(2)以上装置图中共有两处明显的错误,请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上:_______;_______。
(3)实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是_______;若要收集较纯净的氧气,应选择的收集装置是_______(填字母序号)。
(4)实验室可用加热熟石灰与氯化铵的固体混合物的方法制取,可选择_______(填字母序号)作发生装置。用G装置收集时,从b端通入,利用了_______的物理性质;不用排水法收集,原因是_______;如果用H装置收集,其中植物油的作用是_______。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) A装置的试管口应该略向下倾斜 E装置的导管应该伸入集气瓶底部
(3) F
(4) A 密度比空气小 易溶于水 防止溶于水/使与水隔绝
【详解】(1)由图可知,仪器①为长颈漏斗。
(2)A装置为加热固体,为了防止冷凝水倒流,试管口应略向下倾斜;
E装置为向上排空气法收集装置,为了将瓶中空气排出,导管应伸入集气瓶底。
(3)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
排水法收集的氧气较纯净,且氧气不易溶于水,则收集装置选F。
(4)制取氨气的反应为加热固体的反应,发生装置选A;
用G装置收集氨气时,氨气从b端通入,说明氨气密度比空气小;
不能用排水法收集氨气,是因为氨气易溶于水;
氨气易溶于水,则植物油的作用为防止氨气溶于水中。
11.(2025·广东肇庆·二模)Ⅰ、二氧化碳的制取
根据下列仪器装置,回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:a.______。
(2)实验室制备和收集可从中选用______(填字母),其制取的反应原理为______(用化学方程式表示);装置是在装置基础上的改进,其优点是______。固体试剂放在多孔塑料板的______(填“上方”或“下方”)。
Ⅱ、自制简易发生器并应用于水草中,化学小组制成发生器甲与装置乙(用于除杂和观察气泡)组合为给鱼池中水草提供(如图丙)。
(3)下列分析正确的是______(多选,选填字母)。
A.甲中的b口应与乙中的c口相连接
B.为除去中混有的醋酸,可以是溶液
C.可根据中冒出气泡的快慢来调节甲中的流速调节器
D.甲装置无法用于实验室制氧气
(4)小组同学用自制的发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体,实践效果很好。使用气体细化器的作用是______。
(5)发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存,请写出使用时的一条注意事项______。
【答案】(1)试管
(2) BC 可以控制反应的发生和停止 上方
(3)AC
(4)使二氧化碳气体分散成小气泡,增大与水草的接触面积,有利于水草吸收二氧化碳(合理即可)
(5)控制二氧化碳的产生速率,防止产生过多二氧化碳导致水中溶氧降低影响鱼类生存(或定期检测水中二氧化碳浓度等合理答案)
【详解】(1)根据图像,仪器a是试管。
(2)实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,是固液常温型反应,发生装置选B;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,用向上排空气法收集,收集装置选C,则装置组合为BC;
反应原理是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;
相比装置B,装置F制CO2的优点是可以随时控制反应的发生和停止,具体原理是:反应过程中,关闭活塞,则试管内气压上升,导致液面下降,直到稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触,此时反应停止。重新打开活塞,则气体可以沿着导管流向收集装置,试管内气压下降,液面回升,液面高于多孔隔板时大理石与稀盐酸重新接触,反应发生。而装置B没有这一作用;
根据上述分析,固体试剂应放在多孔隔板上方。
(3)A、甲中产生二氧化碳,为使气体充分除杂,b口应与乙中c口相连接,该选项正确;
B、NaOH溶液不仅与醋酸反应(),也与CO2反应(),不能用NaOH溶液除去CO2中混有的醋酸,该选项错误;
C、可根据X中冒出气泡的快慢判断二氧化碳产生速率,进而调节甲中的流速调节器,该选项正确;
D、甲装置若放入过氧化氢溶液和二氧化锰,可用于实验室制氧气,该选项错误。
故选AC。
(4)气体细化器能将二氧化碳气体分散成小气泡,增大其与水草的接触面积,提高水草对二氧化碳的吸收效率。
(5)二氧化碳浓度过高会降低水中溶氧量,影响鱼类呼吸,所以要控制二氧化碳产生速率或定期检测水中二氧化碳浓度等。
12.(2025·广东广州·二模)如图为实验室制取气体的常见装置。请回答:
(1)基础实验(如图一)
仪器①的名称是___________。实验室加热浓硫酸、食盐制备氯化氢气体,发生装置是___________(填字母),将氯化氢通入D装置导管口___________(填“a”或“b”)收集。
(2)拓展延伸:若直接用的过氧化氢溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图二中能达到最佳效果的是___________(填字母)。若过氧化氢溶液的密度是,现配制过氧化氢溶液,需要过氧化氢溶液的体积___________(计算结果保留整数)。
(3)跨学科实践
①家用制氧机(如图三)其主要原料为过碳酸钠(化学式为,相对分子质量是314,可缩写为)、二氧化锰和水。过碳酸钠加水溶解会分解成和,二氧化锰是催化剂,产生氧气的总化学方程式为(要求将过碳酸钠缩写成):___________。
②为得到一个人呼吸1小时所需氧气的量(折算后质量约为),理论上参加反应的过碳酸钠的质量是___________。
③图三中加湿过滤器的作用有:过滤杂质、增加氧气湿度、___________。
【答案】(1) 铁架台 C a
(2) G 45
(3) 157 缓冲气流(防止氧气流速过快 )
【详解】(1)由图可知,仪器①为铁架台;
加热浓硫酸和食盐的反应属于加热固体和液体的反应,发生装置选C;
氯化氢的相对分子质量为1+35.5=36.5,大于29,则氯化氢的密度比空气大,故用D装置收集时,气体应从a口收集。
(2)过氧化氢制取氧气的反应为固液常温反应,若想获得平稳的氧气流,可通过控制双氧水的滴加速度,进而控制反应速率,故选G;
稀释前后溶质质量不变,设需要3%的过氧化氢溶液的体积为x,则:
解得x≈45mL。
(3)①过碳酸钠加水溶解会分解成和,而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:。
②设理论上参加反应的过碳酸钠的质量为x,则
解得x=157g。
③将氧气通过过滤加湿器,既能过滤杂质、增加氧气湿度,还能缓冲气流,防止氧气流速过快 ,以及通过观察气泡的快慢观察产生氧气的速率。
13.(2025·广东惠州·二模)请回答下列问题。
(1)实验室制取及性质检验。
①图1中仪器a的名称是______。
②若要制取较干燥的,应选择的发生装置是______(填序号),其化学方程式为____________。
③铁丝在空气中加热时只发红热,在增氧酒精灯(如图2所示)中剧烈燃烧,说明氧气的化学性质为______。在相同条件下,根据不同的铁丝放在增氧酒精灯火焰中间的现象(如下表),说明铁丝燃烧产生火星四射的现象与______有关。
铁丝的含碳量
0
0.1%
0.32%
实验现象
无火星四射,铁丝熔断
有短暂火星四射
火星四射明显
(2)自制简易制氧装置(如图3所示),其“堵漏王小球”表面负载、内部包裹磁铁。待制得足够氧气或气球胀大过快时,可用另一块磁铁吸引堵漏王小球,使其脱离液面,该装置具有______的优点。
(3)火星大气中约96%为二氧化碳。“毅力”号火星车搭载的制氧设备,在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳,下列有关说法正确的是______。(多选,填序号)
①可作为生产的原料
②转化过程中分子的数目不变
③该技术为人类登陆火星提供氧气保障
【答案】(1) 铁架台 A 助燃性 含碳量
(2)能控制反应的发生与停止
(3)①③
【详解】(1)①图1中仪器a的名称是铁架台;
②若要制取较干燥的O2,发生装置是A;试管口没有棉花,则选用氯酸钾制取氧气,氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为:;
③空气中氧气含量少,纯氧中剧烈,说明氧气具有助燃性;由信息可知铁丝燃烧产生火星四射的现象与铁丝的含碳量有关;
(2)堵漏王小球与液体接触,反应开始,待制得足够氧气或气球胀大过快时,可用另一块磁铁吸引堵王小球,使其脱离液面,反应停止,故优点是能控制反应的发生与停止;
(3)①在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳,CO2可作为生产O2的原料,正确;
②在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳,化学方程式为:,反应前2个分子,反应后3个分子,错误;
③在一定条件下能将二氧化碳转化为氧气和一氧化碳,该技术为人类登陆火星提供氧气保障,正确,故选①③。
14.(2025·广东佛山·三模)Ⅰ.气体的制取和性质
如图1为实验室常用的制取气体的仪器,据此回答下列问题。
(1)仪器④的名称_____;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_____;若要用高锰酸钾制取较为纯净的氧气,可选择的发生和收集装置为_____。
(3)同学们做实验时发现产生氧气的速率太快,为获得平稳的气流,于是对实验装置进行了如图改进,如图2发生装置中能达到最佳效果的是_____(填序号)。
Ⅱ.跨学科实践
为模拟火箭的设计与发射,兴趣小组组建“气火箭队”和“水火箭队”。
火箭类型
氢气“气火箭”
二氧化碳“气火箭”
试剂选择
锌粒和稀硫酸
小苏打和食醋
(4)从安全角度分析,模拟火箭不选择氢气“气火箭”的原因可能是_____。
(5)兴趣小组最终选择小苏打和食醋作“气火箭”,如图3为“气火箭”的实验步骤:组装好后设备后,应先_____,再添加试剂。
(6)请写出小苏打和食醋(主要成分醋酸化学式CH3COOH)反应的方程式_____。
(7)利用物理方法推动火箭如图4所示,用打气筒向高压仓内打气,打开线闸开关进行发射。在此过程中,仓内气体不会改变的有_____(填字母)
A.分子的数目 B.原子的种类 C.元素的种类 D.分子的间隔
【答案】(1)水槽
(2) ①②③④⑥⑦
(3)③
(4)氢气与空气混合遇热可能发生爆炸
(5)检查装置的气密性
(6)
(7)BC
【详解】(1)仪器④在实验室制取气体中用于盛水,其名称是水槽。
(2)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。
用高锰酸钾制取氧气,需要加热,发生装置选择①②⑥⑦;要收集较纯净的氧气,应用排水法收集,选择③④,所以可选择的发生和收集装置为①②③④⑥⑦。
(3)①装置中长颈漏斗不能控制液体滴加速率;②装置中从长颈漏斗加水不能控制过氧化氢溶液的反应速率;③装置使用分液漏斗,可通过控制过氧化氢溶液的滴加速度,从而控制反应速率,获得平稳的气流 ;④装置将水加入过氧化氢溶液中,不能很好地控制反应速率,故选③。
(4)氢气是可燃性气体,在有限空间内与空气混合,达到爆炸极限,遇明火或加热时会发生爆炸,存在安全隐患,所以模拟火箭不选择氢气 “气火箭” 。
(5)组装好实验装置后,为防止装置漏气影响实验,应先检查装置气密性,再添加试剂。
(6)小苏打(碳酸氢钠,NaHCO3)和食醋(主要成分醋酸,CH3COOH)反应生成醋酸钠(CH3COONa)、水和二氧化碳,化学方程式为。
(7)A、用打气筒向高压仓内打气,仓内气体增多,分子的数目增大,A 错误;
B、原子的种类不会改变,B 正确;
C、元素是具有相同质子数的一类原子的总称,原子种类不变,元素的种类也不变,C 正确;
D、打气过程中,仓内气体增多,分子间的间隔变小,D 错误。
故选BC。
15.(2025·广东江门·三模)完成下列小题
(1)制取
i.如图1中仪器e名称是_____;
加热制备并收集较纯净的,不需用到的仪器有_____(填字母),反应的化学方程式为_____。
ii.用图2装置和另一仪器(除导管外)收集并测量体积,另一仪器名称为_____,气体应从导管_____(填“b”或“c”)端通入。
(2)制取并进行性质实验
操作
现象
性质
X为紫色石蕊溶液时,现象为_____。
能与水反应生成酸性物质
(3)“制作水草培育”气肥自动补充器设计原理:采用溶液和稀硫酸反应补充气肥,水草吸收气肥进行⑦_____作用。
动手制作:使用时,将导管放入水草培育缸,通过调节上图中的_____控制输液袋中溶液的滴加速度;导管末端连接多孔玻璃泡,多孔玻璃泡可以将二氧化碳分散导出,增大与_____,促进二氧化碳在水中的溶解。
【答案】(1) 长颈漏斗 ce 量筒 c
(2)溶液变红
(3) 光合 输液调节器 水的接触面积
【详解】(1)i.图1中仪器e名称是长颈漏斗;
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,应选择由仪器abdf组成的固体加热型发生装置,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,即仪器ghi,综上可知,加热制备并收集较纯净的,不需用到的仪器有ce;该反应的化学方程式为;
ii.用图2装置和另一仪器(除导管外)收集并测量体积,则另一仪器名称为量筒,由于氧气密度比水小,所以气体应从导管c端通入,水从导管b端排出进入到量筒中,进入量筒中水的体积即为氧气的体积;
(2)X为紫色石蕊溶液,通入二氧化碳,根据能与水反应生成酸性物质,紫色石蕊溶液遇酸变红,则实验现象为溶液变红;
(3)光合作用是二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成有机物和氧气,故水草吸收气肥进行光合作用;
使用时,将导管放入水草培育缸,通过调节上图中的输液调节器控制输液袋中溶液的滴加速度,从而控制反应速率;
导管末端连接多孔玻璃泡,多孔玻璃泡可以将二氧化碳分散导出,增大与水的接触面积,促进二氧化碳在水中的溶解。
16.(2025·广东广州·三模)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)仪器A的名称是_______。
(2)①从上图中选择合适的仪器组装一套发生装置,要求添加盐酸无需拆开装置,需要用到的仪器有_______(填标号)
②组装好后,检验该发生装置气密性的方法是:向A中注水,至形成一段水柱,一段时间后_______,则气密性良好。
③利用G装置可以完成的实验有_______(填序号)。
A.气体从b端通入,排空气法收集,用燃着的木条在导管口a验满
B.气体从a端通入,排空气法收集
C.在a端接量筒,瓶内装满水,从b端通入,测量气体的体积
(3)该小组的实验设计和数据记录如下表。每个实验均在反应开始后,就立即用排水法连续收集多瓶,表中“—”表示气泡太少,不再收集。
序号
反应物
收集每瓶气体所用时间(单位:秒)
盐酸浓度
盐酸体积
大理石形状
第1瓶
第2瓶
第3瓶
第4瓶
第5瓶
第6瓶
实验1
10%
70mL
小颗粒
8
9
10
12
14
19
实验2
块状
11
12
15
17
21
23
实验3
7.5%
70mL
小颗粒
10
12
13
15
17
26
实验4
块状
t
14
16
19
22
24
实验5
5%
70mL
小颗粒
14
18
19
32
63
-
实验6
块状
20
31
59
-
-
-
①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响_______。
②为了分析浓度对反应快慢的影响,可对比表中实验_______(填标号)。
A.2和3 B.2和4 C.4和5 D.1和6
③根据实验数据反映出的规律,表中数值t的合理范围是:______________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ABD 水柱高度不变 C
(3) 盐酸浓度和大理石形状 B 11 14
【详解】(1)仪器A的名称是长颈漏斗;
(2)①实验室常用大理石或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,要求添加盐酸无需拆开装置,则需要用到的仪器有ABD;
②组装好后,检验该发生装置气密性的方法是:向A中注水,至形成一段水柱,一段时间后水柱高度不变,说明装置气密性良好;
③
A、用G装置排空气法收集,由于二氧化碳密度比空气大,所以气体从a端通入,空气从b端排出,则验满时应将燃着的木条放在b端导管口处,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满,不能达到实验目的,不符合题意;
B、用G装置排空气法收集,由于氢气密度比空气小,所以气体从b端通入,不能达到实验目的,不符合题意;
C、将G装置集气瓶装满水收集并测量氧气的体积,由于氧气密度比水小,所以气体从b端通入,水从a端排出,在a端连接量筒,则排出水的体积为氧气的体积,能达到实验目的,符合题意。
故选:C;
(3)①由表格数据可知,盐酸浓度和大理石形状是变量,因此该小组研究了盐酸浓度和大理石形状对反应快慢的影响;
②为了分析浓度对反应快慢的影响,则变量为盐酸浓度,其他条件相同,由表格数据可知,实验2和4中盐酸浓度不同,加入盐酸的体积相同,大理石的形状相同,故应对比实验2和4,故选:B;
③由表格数据可知,盐酸浓度为10%时,和块状的大理石反应生成第一瓶气体所需的时间是11秒,盐酸浓度为7.5%时,和块状的大理石反应生成第二瓶气体所需的时间是14秒,则盐酸浓度为7.5%时,和块状的大理石反应生成第一瓶气体所需的时间应大于11秒、小于14秒,故数值t的合理范围是:。
17.(2025·广东汕头·三模)某学习小组以“探索燃烧的奥秘”为主题开展研究。
(1)实验室制取O2和CH4
i.-1图中仪器①的名称是___________。
ii.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的O2应选择-1图中的装置___________(填字母),化学方程式为___________。若选用F装置装满水收集O2,气体应该从___________(填“a”或“b”)进入。
iii.实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰通过加热制取CH4,应选择-1图中的发生装置___________(填字母)
(2)了解燃料燃烧及燃烧安全
i.家用燃料的使用历程如-2图所示。相较于蜂窝煤,天然气的优点是___________(写出一条即可)。
ii.为防止天然气泄漏造成危险,燃气公司给用户安装了燃气报警器。-3图中___________同学家的燃气报警器安装正确。
iii.设计实验证明CH4中含有氢元素:检验其纯度后,___________。
【答案】(1) 锥形瓶 BC b A
(2) 更清洁 甲 点燃气体,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,若观察到烧杯内壁有水雾,则证明甲烷中含有氢元素
【详解】(1)i.由图可知,仪器①为锥形瓶;
ii.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧,应选用固液常温型发生装置,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BC;
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:;
氧气密度小于水,用F装置装满水收集氧气,为了排出水,气体应短进长出,故氧气从b口进入;
iii.实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰通过加热制取CH4,应选用固体加热型发生装置,故选A;
(2)i.相较于蜂窝煤,天然气更容易充分燃烧,产生的一氧化碳和可吸入颗粒物更少,所以更清洁;(合理即可)
ii.天然气的密度小于空气,泄漏后会向房间上方聚集,为防止天然气泄漏造成危险,燃气报警器应安装在灶具的上方,故填:甲;
ⅲ.设计实验证明CH4中含有氢元素:检验其纯度后,点燃气体,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,若观察到烧杯内壁有水雾,说明生成了水,水是由氢氧元素组成的,反应物氧气只能提供氧元素,则证明甲烷中含有氢元素。
18.(2025·广东广州·二模)化学是一门以实验为基础的自然科学,请结合下图回答问题。
(1)仪器②的名称是______。
(2)实验室常用加热二氧化锰和浓盐酸的方法制取氯气,如果选用装置A为发生装置,需要改进的地方是______。
(3)实验室选用装置C制取,实验室制取的化学方程式是______,加入的稀盐酸的量不宜太多。若实验时,试管中液面处于m处(此时长颈漏斗中稀盐酸有剩余),则关闭弹簧夹可能导致的后果是______。
(4)2022年我国首个百万吨级碳捕集、利用与封存项目投产。该项目由齐鲁石化从排放源中分离并提纯二氧化碳,胜利油田把二氧化碳注入地层。
①为方便运输,加压将二氧化碳变成介于气体和液体之间的超临界状态。下列关于超临界二氧化碳的说法正确的是______(填字母)。
A.超临界二氧化碳容易燃烧
B.超临界二氧化碳能和氢氧化钙溶液反应
C.加压将二氧化碳变成超临界状态时二氧化碳分子变小
D.同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳气体更大
②用图1装置模拟油田封存。连接A、B装置,将从______端(选填“a”或“b”)通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。
(5)一种捕集利用二氧化碳的原理如图2所示:
①写出转化Ⅱ的化学方程式______。
②该转化过程中,生成的CO中碳元素的质量______(填“大于”、“小于”或“等于”)捕集到的中的碳元素的质量。
【答案】(1)分液漏斗
(2)试管要向上倾斜
(3) 稀盐酸从长颈漏斗上端溢出
(4) ①BD/DB b
(5) 大于
【详解】(1)由图可知,仪器②的名称是分液漏斗;
(2)实验室常用加热二氧化锰和浓盐酸的方法制取氯气,发生装置为固液加热型反应,防止液体流到试管口,故试管口应向上倾斜;
(3)实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;若实验时,试管中液面处于m处,关闭弹簧夹后,试管内压强增大,将液体压入长颈漏斗,由于加入的稀盐酸的量太多,可能导致的后果是液体从长颈漏斗上端溢出;
(4)①A、二氧化碳不具有可燃性,超临界二氧化碳不容易燃烧,此选项错误;
B、二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,超临界二氧化碳化学性质不变,也能和氢氧化钙溶液反应,此选项正确;
C、加压将二氧化碳变成超临界状态,二氧化碳分子大小不变,只是分子间隔变小,此选项错误;
D、相同条件下,超临界二氧化碳的密度比二氧化碳气体大,此选项正确。
故选BD。
②用图1装置模拟油田封存,二氧化碳的密度比油小,应将二氧化碳从b端通入,这样能将油从a端压入烧杯中;
(5)①由图可知,转化Ⅱ发生的反应是碳酸钙和甲烷在催化剂作用下反应生成氧化钙、一氧化碳和氢气,故化学反应方程式为:;
②根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,在整个转化过程中,碳元素来自捕捉到的二氧化碳和甲烷,生成的一氧化碳中的碳元素质量一部分来自二氧化碳、一部分来自甲烷,则生成的一氧化碳中碳元素的质量大于捕集到的二氧化碳中的碳元素的质量。
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