专题09 常见气体的制备与性质-备战2026年中考化学【二轮·突破抢分】复习讲义(全国通用)
2026-04-16
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内容正文:
本讲义包含:考点解析→题型演练
专题09 常见气体的制备与性质
本讲义包含:
考点解析→题型演练(20题)
考点解析
一、仪器的识别与使用
1、可以加热的仪器
可直接受热的
试管、蒸发皿、燃烧匙
能间接受热的
(加陶土网)
烧杯、烧瓶、锥形瓶
2、不能加热的仪器:量筒、漏斗、温度计、滴瓶、集气瓶、广口瓶、细口瓶
3、计量仪器
托盘天平:称固体质量
量筒:量液体体积
4、添加液体仪器
漏斗:用作加液器和制作过滤器
长颈漏斗:添加液体试剂,下端伸入液面以下
分液漏斗:可控制加液体的速度
5、存放仪器与取用仪器
广口瓶(装固体)、细口瓶(装液体)
滴瓶(装少量液体)、集气瓶(装气体)
药匙:取粉末或小颗状固体
镊子:取块状或较大颗粒固体
胶头滴管:取用少量液体药品
6、其他仪器
酒精灯、铁架台、试管夹、坩埚钳、白瓷点滴板、三脚架、试管架、试管刷、玻璃棒、水槽、陶土网等。
二、制备气体的反应原理和发生装置的选择
1、反应原理或药品的选择
发生装置选择依据:反应物的状态和反应条件。
(1)实验室制取氧气
药品选择:高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰、过氧化氢和二氧化锰。优先选择过氧化氢和二氧化锰,原因是:节能环保,操作简单。
药品
高锰酸钾、过氧化氢和二氧化锰
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
实验装置
检验
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则是氧气。
收集方法
①排水法(不易溶于水);
②向上排空气法(密度比空气大)
验满或验纯
①向上排空气法收集时用带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,
则已收集满;
②排水法收集时集气瓶口有大量气泡冒出,则已收集满。
集气瓶放置
正放
实验操作步骤
高锰酸钾制备氧气:
①组装仪器;②检查气密性;③装药品;④固定试管;⑤加热;⑥收集;
⑦将导管移出水槽;⑧熄灭酒精灯
过氧化氢制备氧气:
①组装仪器;②检查气密性;③加入二氧化锰;④加入过氧化氢溶液;
⑤收集
注意事项
①检查装置气密性;
②加热法制氧气时试管口要略向下倾斜;
③加热时应先使试管均匀受热,然后对药品所在的部位加热;
④排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯;
⑤若用高锰酸钾制取氧气,要在试管口放一团棉花;
⑥排水法收集时,当气泡连续 、均匀放出后再收集。
(2)制取二氧化碳使用大理石和稀盐酸
①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,阻碍反应的继续进行。
②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因:浓盐酸易挥发,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
③不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末的原因:它们与稀盐酸反应速率太快,不容易控制和收集,且成本较高。
药品
石灰石(或大理石)、稀盐酸
反应原理
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
实验装置
检验
通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则是CO2
收集方法
向上排空气法(密度比空气大;可溶于水且能与水反应,不能用排水法收集)
验满或验纯
将燃着的木条放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已集满,否则没满。
集气瓶放置
正放
实验操作步骤
①组装仪器;②检查气密性;③加入石灰石;④加入稀盐酸;⑤收集
注意事项
①检查装置的气密性;
②长颈漏斗下端管口要插入液面下;
③不能用排水法收集;
④反应容器中的导管刚露出橡胶塞即可;
⑤用向上排空气法收集时,导管口应伸入集气瓶底部;
⑥不能用稀硫酸代替稀盐酸。
(3)制取氢气
药品
锌粒(Zn)和稀硫酸
反应原理
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
实验装置
检验
点燃,产生淡蓝色火焰,罩在火焰上方的干冷的烧杯内壁有水珠,
则该气体是氢气
收集方法
①排水法(难溶于水);
②向下排空气法(密度比空气小)
验满或验纯
验纯:
①用拇指堵住集满氢气的试管口;
②靠近火焰,移开拇指点火,若“ 嘆 ”的一声,则氢气较纯;
若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯
集气瓶放置
倒放
实验操作步骤
连接装置→检查装置的气密性→装入药品(先装固体,后加液体)
→检验氢气的纯度→收集和存放
注意事项
①检查装置的气密性;
②长颈漏斗下端管口要插入液面下;
③点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。
2、制取气体改进装置
装置图
装置特点
装置简单,可制取较少量气体
可随时添加液体,制取较多量气体
可连续制取并能控制反应速率
可连续制取并能控制液体滴加速度和加入量
可控制反应的发生和停止
三、收集装置的选择
1、排空气法
气体性质
收集方法
收集装置
举例
优点
密度比空气大,且不与空气成分反应
向上排空气法
O2、CO2
可收集较干燥的气体
密度比空气小,且不与空气成分反应
向下排空气法
H2、CH4
注意事项:导管应伸到集气瓶底部,防止收集到的气体不纯。
2、排水法
不易溶于水,且不与水反应
排水法
O2、H2、CH4
可收集较纯净的气体
注意事项:
①收集气体:当导管口的气泡连续均匀冒出时;
②导管口伸到集气瓶瓶口即可;
③收集满氧气接下来应进行的操作是:先在水面下用玻璃片盖住集气瓶瓶口,把集气瓶移出水面,正放在桌面上。
四、气体的验满与检验
气体
检验
验满
方法
装置
方法
装置
氧气
将带火星的木条伸入集气瓶,若木条复燃则说明气体为氧气
将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则说明氧气已集满
二氧化碳
将气体通入澄清石灰水中
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则说明二氧化碳已集满
五、气体的净化(除杂)
1、净化装置
(1)除杂原则:①不能引入新的气体杂质;②不能减少被净化气体的量。
(2)除杂和干燥的先后顺序: ①若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后;
②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。
洗气瓶和干燥管中气体的进出口顺序:
①用洗气瓶除杂和干燥时,气体应长进短出;
②用球形干燥管除杂或干燥时,气体应大进(即大管口进气)小出(即小管口出气),以利于气体充分干燥。
③一般除杂在前,干燥在后,但如果用加热法除杂,则干燥在前。
吸收剂
可吸收的气体杂质
净化装置
水
易溶性气体,如HCl、NH3等
强碱(NaOH)溶液
CO2、HCl等
饱和碳酸氢钠溶液
CO2气体中混有的HCl气体
碱石灰
(主要成分NaOH和CaO)
CO2、H2O(气)、HCl等
灼热氧化铜
H2、CO
灼热的铜网
O2
2、气体干燥
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
干燥装置
酸性
浓硫酸
中性气体:O2、CH4、N2、H2、CO等
酸性气体:CO2、SO2等
气态酸:HCl、H2S等
碱性气体:NH3
(中学阶段唯一碱性气体)
碱性
生石灰、
碱石灰、
固体氢氧化钠
碱性气体:NH3
中性气体:O2、CH4、N2、H2、CO等
酸性气体:CO2、SO2等
气态酸:HCl、H2S等
中性
无水氯化钙
除NH3以外的所有气体
NH3
六、多功能瓶的使用
用途
图示
气体进入方向
举例
收集气体
收集密度比空气大的气体,待收集气体通入最下方,即从a或c端通入
收集O2、CO2等
收集密度比空气小的气体,待收集气体通入最上方,即从b或d端通入
收集H2、CH4等
收集难溶或不易溶于水、且不与水反应的气体,气体应从b端通入
收集O2、H2等
检验、除杂、干燥气体
气体须与液体试剂充分接触,即气体应从a端通入
若检验CO2,X为澄清石灰水
除杂与收集组合装置
——
若X为氢氧化钠溶液,该装置是除去CO2,收集CO
测量气体体积
短进长出,水被压入量筒
CO2等能溶于水或与水反应的气体需在水面上方加一层植物油,目的是防止通入的气体溶于水或与水反应。
题型演练
1.(2025·宁夏吴忠·一模)如图是实验室常用气体的制备装置,据图回答问题:
(1)实验室用A装置和高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式是___________,制取较纯净的氧气,可选择的收集装置为___________(从A~E中选填字母编号);
(2)实验室常用锌粒和___________(填药品)来制取氢气,若用F装置来收集氢气,应从___________(填“a”或“b”)端通入气体。
【跨学科实践】
(3)小明选用片状的鸡蛋壳和食醋反应来制取二氧化碳,并利用矿泉水瓶、玻璃杯,橡皮塞,导管,止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置。
Ⅰ.比较图2中甲,乙装置,甲装置的优点是___________(填字母)。
A.反应过程中可以添加固体药品 B.可以控制反应的发生与停止
Ⅱ.将产生的CO2依次通入如图3所示的装置中,观察到丙中___________,用化学方程式表示其原因是___________;丁中___________,说明CO2密度比空气大。
【答案】
(1) C
(2)稀硫酸 a
(3)B 溶液变红 气球上升
【详解】(1)高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,据此可以写出化学方程式;氧气不易溶于水,用排水法可以收集较纯净的氧气,故选C。
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,氢气的密度比空气小,若用F装置来收集氢气,应从短管(a)端通入气体。
(3)Ⅰ、甲装置提起矿泉水瓶后,固液分离,反应停止,放入矿泉水瓶,固液接触,反应开始,甲装置的优点是可以控制反应的发生与停止,故选B。
Ⅱ、二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,故观察到丙中溶液变红;化学方程式为:;二氧化碳的密度比空气大,气球中充满空气,故此时气球会上升。
2.(2026·河南周口·一模)下图为实验室常用的制气装置。
(1)若用高锰酸钾制取氧气,应对B装置做出的改进是___________,写出该反应的化学方程式___________。
(2)使用F装置能控制反应的发生和停止,若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,___________(填“可以”或“不可以”)采用F装置。并简述F装置使反应停止的原理___________。
(3)使用如图装置探究的性质。观察到___________(填“a”或“b”)处紫色石蕊纸花变红。d处蜡烛熄灭,说明具有___________的化学性质。
(4)实验室利用13.2 g大理石和足量的稀盐酸反应制取二氧化碳(大理石中的杂质不与稀盐酸反应),应该选用的发生装置和收集装置的组合为___________(填字母)。若一共收集到5.5 g二氧化碳,计算大理石中碳酸钙的质量分数___________ (计算结果精确到0.1%)。
【答案】
(1)在试管口放一团棉花
(2)不可以 关闭弹簧夹,装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗中,固液分离,反应停止
(3)b 不燃烧也不支持燃烧
(4)AD或FD 解:设大理石中碳酸钙的质量分数为x
答:大理石中碳酸钙的质量分数为94.7%。
【详解】(1)用高锰酸钾制取氧气时,为防止加热时试管内的固体粉末进入导管,应对 B 装置做出的改进是在试管口塞一团棉花; 高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;
(2)F装置是通过关闭或打开弹簧夹,利用气压差使固液接触或分离来控制反应的发生与停止,而H2O2溶液制取氧气使用的二氧化锰是粉末状固体,不能放在多孔隔板上,无法实现固液分离,所以不能采用 F装置;
(3)二氧化碳不能使干燥的石蕊试纸变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊纸花变色,所以b处紫色石蕊纸花变红。d处蜡烛熄灭,说明具有不燃烧也不支持燃烧的化学性质;
(4)实验室利用13.2 g大理石和足量的稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应属于固液常温型,且大理石为块状固体,发生装置可选A或F,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水且能与水反应,只能用向上排空气法收集,故收集装置选D;解析见答案。
3.(2026·重庆·一模)实验室利用如图装置制取气体及课后实践活动。
Ⅰ.制取O2和CO2
(1)实验室用B装置制取O2的方程式为_______;若用装置F收集O2,在验满时需将燃着的小木条伸至_______处(填“m”或“n”)。
(2)小米利用家中物品设计了装置G制取二氧化碳,该装置与B相比,优点是_______。
Ⅱ.
(3)实验小组设计微型空气质量“监测站”对校园空气质量进行检测。
结构
检测箱中有O2、CO2、CO、NO2气体传感器,连接电源及显示屏
能源
太阳能板实现太阳能转化为①_______能
选址
选取校园不同位置进行取样检测,下图取样位置合理的是②_______(填字母)。
A. B. C.靠近马路边重点监测③_______(填化学式)是否超标
检测
通过多次检测,提出改善空气质量的合理建议
【答案】
(1)2H2O22H2O+O2↑ n
(2)控制反应的发生和停止
(3)电 B NO2、CO
【详解】(1)实验室用B装置制取O2,则反应物的状态为固体和液体,反应条件不需要加热,应为过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化条件下反应生成水和氧气,该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;
氧气密度比空气大,用F装置收集时氧气从长管m进入,空气从短管n排出,氧气集满后会从n口逸出,因此验满时将燃着的木条伸到n处,若木条燃烧得更旺,则证明氧气已集满。
(2) G装置关闭弹簧夹K后,装置内压强增大,液体被压回左侧塑料瓶,固液分离,反应停止;打开K后压强恢复,液体重新接触固体,反应再次发生,因此相对B装置,优点是可以控制反应的发生和停止。
(3) ①太阳能板为监测装置供电,将太阳能转化为电能;
②检测校园空气质量需要均匀取样才能代表整体空气质量,B的取样点均匀分布在校园各处,取样更科学,故选B;
③靠近马路的汽车尾气会排放大量有害气体NO2和CO,属于空气污染物,因此重点监测NO2和CO是否超标。
4.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)图1是实验室制取常见气体的装置,图2是探究铁生锈条件的实验装置,回答下列问题。
(1)用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为___________,发生装置是___________(填字母序号)。
(2)装置F中分液漏斗内的试剂是___________(填物质名称),打开活塞,缓慢滴加试剂,持续反应5分钟后,装置G中的现象是___________,达到实验目的。
(3)火星的大气中含有大量,科学家认为人类未来建设火星基地时,能利用火星大气中的制取,理论依据是___________。
【答案】
(1) B
(2)过氧化氢溶液 ①处光亮的细铁丝发生锈蚀,②处光亮的细铁丝没有锈蚀
(3)二氧化碳中含有氧元素
【详解】(1)大理石的主要成分碳酸钙和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;该反应为固-液常温型,发生装置选B,
(2)由图可知,装置F是制氧气的反应,则分液漏斗内的试剂是过氧化氢溶液(或双氧水);打开活塞,缓慢滴加试剂,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,G中①铁丝与水和氧气同时接触,②中铁丝只与氧气接触,一段时间后观察到①处光亮的细铁丝发生锈蚀,②处光亮的细铁丝没有锈蚀,达到实验目的,
(3)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,氧气是由氧元素组成,则能够制取氧气的物质中一定含有氧元素。因此能利用火星大气中的CO2制取O2,是因为二氧化碳中含有氧元素。
5.(2026·江西赣州·一模)某校化学兴趣小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践,回答下列问题:
(1)写出标号d仪器的名称________;
(2)实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气,应选用装置组合____(填序号),该反应的化学方程式为_______。
(3)小组同学在实验室里用B装置制取CO2,若用F装置收集气体,气体应该从______端(填“a”或“b”)通入:小亮同学挤压装置G中滴管的胶头,使其中的氢氧化钙溶液滴入瓶中,并轻轻振荡,系在玻璃管一端的气球会慢慢________(填“胀大”或“缩小”)。
(4)小明利用过氧化氢溶液制氧气的原理自制了家庭简易制氧机如图H所示。
①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是________;
②若想监测产生氧气的气流速度,需将H装置中________(填“a”或“b”)端导管延长并伸入水面下。
【答案】
(1)长颈漏斗
(2)AC
(3)a 胀大
(4)可以控制反应的发生与停止 a
【详解】(1)标号d的仪器为长颈漏斗。
(2)高锰酸钾制取氧气为固体加热型反应,发生装置选A;要收集较纯净的氧气,应选用排水法(装置C),因此装置组合为AC;
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为。
(3)二氧化碳密度比空气大,用F装置(万能瓶)收集时,应 “长进短出”,从a端通入,空气从b端排出;
氢氧化钙溶液滴入瓶中,与瓶内的CO2发生反应:,瓶内二氧化碳被消耗,压强减小,外界大气压将空气压入气球,因此气球会慢慢胀大。
(4)①上下抽拉线绳可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离:接触时反应发生,分离时反应停止,因此优点是可以控制反应的发生与停止。
②氧气从左侧瓶中产生,进入右侧水瓶,从b端导管排出。将a端导管延长并伸入水面下,可通过观察气泡产生的速率,直观监测氧气的气流速度,因此选a。
6.(2025·河北唐山·三模)如图是实验室制取气体和进行性质实验的常用装置。请根据要求回答问题。
(1)若选用装置甲进行实验室制取,则反应的化学方程式为_____,若选用装置乙排空气法收集,则检验是否集满的方法是_____。
(2)若选用装置甲进行实验室制取,盛放块状固体试剂的仪器名称是_____,反应的化学方程式为_____,若选用装置乙检验,则乙中盛放的试剂为_____。
(3)若选用装置甲进行实验室制取,下列试剂X、Y最好选用_____(填字母)。
A.镁片和稀盐酸 B.铜片和稀硫酸
C.氧化铁和稀盐酸 D.锌粒和稀硫酸
(4)如装置丙所示,向集满的软塑料瓶中加入100 mL水和8滴紫色石蕊溶液,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到的现象是_____。
【答案】
(1) 将带有火星的木条放在导管b端,若木条复燃,证明氧气已收集满
(2)锥形瓶 澄清石灰水
(3)D
(4)塑料瓶变瘪,溶液由紫色变为红色
【详解】(1)装置甲适用于过氧化氢制氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,其化学方程式为;装置乙(集气瓶)用排空气法收集氧气(氧气密度比空气大,从a导管进),验满方法是:将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,证明氧气已集满;
(2)盛放块状固体试剂(大理石或石灰石)的仪器名称为锥形瓶;实验室常用大理石或石灰石与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;能使澄清石灰水变浑浊,所以检验的试剂是澄清石灰水;
(3)A、镁片和稀盐酸反应速率太快,不利于气体的收集,不适宜实验室制取氢气,不符合题意;
B、铜片和稀硫酸不反应,不能用于实验室制取氢气,不符合题意;
C、氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,无氢气生成,不能用于实验室制取氢气,不符合题意;
D、锌粒和稀硫酸生成硫酸锌和氢气,反应速率适中,适宜实验室制取氢气,符合题意。
故选:D。
(4)能溶于水,且与水反应生成碳酸(),溶于水使瓶内压强减小,软塑料瓶变瘪,碳酸使紫色石蕊溶液由紫色变为红色,因此现象是:软塑料瓶变瘪,溶液由紫色变为红色。
7.(2026·福建泉州·一模)实验室利用下图仪器和装置制取气体。
(1)用高锰酸钾制取氧气
①该反应的化学方程式为______。
②组装发生装置,图1中还需补充______(填仪器名称)、橡皮塞和导气管。
③若图2装置中充满水,集气时气体应从______(填“e”或“f”)端通入。收集第一瓶氧气时,发现气体不纯,原因可能是______(写一点)。
(2)制取乙炔()
①常用块状电石(主要含)和水在常温下制乙炔,同时生成一种碱—氢氧化钙,其反应的化学方程式为______。
②用图2装置收集乙炔,乙炔从f端通入,说明其具备的物理性质是______。
③该反应较剧烈且大量放热,为保证安全,组装发生装置应选用图1中的仪器______(填标号)。
【答案】
(1) 酒精灯 f 刚产生气体就收集,导致氧气中混有空气
(2) 密度比空气小 CE
【详解】(1)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:
②高锰酸钾反应需要加热,试管口要塞上带导管的橡皮塞,需酒精灯、橡皮塞和导气管,故填:酒精灯;
③若图2装置中充满水,氧气密度比水小,会处于水的上层,集气时气体应从短导管导入,即f 端,故填:f;
收集第一瓶氧气时,加热刚产生气体就收集,导致氧气中混有空气而不纯;
(2)①电石(主要含)和水在常温下制乙炔,同时生成氢氧化钙,反应的化学方程式为: ;
②乙炔从f 端通入,即短导管导入,则空气由长导管导出,说明乙炔处于空气的上层,则说明乙炔密度比空气小,故填:密度比空气小。
③该反应较剧烈且大量放热,为保证安全,所以需要控制水的加入,注射器可以随时加入水,从而控制反应的速率,故选择C,
而B由于长颈漏斗必须加入水至下端管口以上形成液封,此时水量较多产生大量的热,不安全,锥形瓶容量大,盛有较多的气体,故选:CE;
8.(2025·黑龙江绥化·中考真题)根据如图所示装置,回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)A装置中,药品要平铺在试管底部,目的是___________。
(3)选用A装置作为实验室制取氧气的发生装置,写出该反应的化学方程式___________,反应的基本类型是___________。若选用C装置收集氧气,判断氧气已经收集满的现象是___________。
(4)实验室要制取纯净、干燥的二氧化碳气体,选用的装置依次为___________。
(5)长途运输鱼时使用过氧化钙作供氧剂,查阅资料可知,过氧化钙与水反应生成氧气和一种碱,写出该反应的化学方程式___________。
(6)实验室可以选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,为了验证是否也适用于实验室制取氧气,化学兴趣小组设计了如下实验。
取适量放入大试管中,注入足量水,发现固体表面有细小的气泡产生,连接集气瓶,第二天瓶内收集到少量气体,振荡后仍有少量气泡产生,据此同学们认为,不适合用于实验室制取氧气,知道了适合作供氧剂的原因是___________。
【答案】
(1)长颈漏斗
(2)增大药品受热面积,使其受热均匀
(3) 分解反应 集气瓶口有大气泡冒出
(4)BGFD
(5)
(6)与水反应速率较慢、持续时间长或与水反应能够持续缓慢地放出氧气
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称是长颈漏斗;
(2)A装置中,药品要平铺在试管底部,目的是增大药品受热面积,使其受热均匀;
(3)A装置试管口有棉花,适用于高锰酸钾制氧气,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,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
装置C为排水法收集氧气,当集气瓶口有大气泡冒出时,说明氧气已经收集满;
(4)实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,该反应适用于固-液常温型,发生装置选B;盐酸具有挥发性,会使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体,除去氯化氢可用饱和的碳酸氢钠溶液(装置G),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气体(装置F),二氧化碳的密度比空气大,能溶于水且与水反应,则应采用向上排空气法进行收集(装置D),则实验室要制取纯净、干燥的二氧化碳气体,选用的装置依次为BGFD;
(5)过氧化钙与水反应生成氧气和一种碱,根据质量守恒定律,则生成的碱为氢氧化钙,即过氧化钙与水反应生成氧气和氢氧化钙,反应的化学方程式为;
(6)结合实验现象,CaO2适合作供氧剂,是因为其与水反应速率较慢、持续时间长或与水反应能够持续缓慢地放出氧气。
9.(2025·甘肃兰州·中考真题)化学实验是化学学习的基础和保证。回答问题。
(1)仪器①的名称_____。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式是_____,若要用B装置所示收集氧气,请在虚线框内补充画出图中其他部分_____。
(3)图C是某制氧装置的工作示意图,反应仓中生成的氧气通过加湿仓后被人体吸入。下列说法正确的是_____。
A.反应仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液
B.加湿仓利用了氧气能溶于水的物理性质
C.设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
(4)离子浓度越大,电导率越大,溶液导电性越强。进行图甲实验,测得烧杯中溶液电导率变化如图乙所示。
图甲锥形瓶中发生的化学方程式为_____,从微观角度解释图乙中ab段电导率下降的原因_____。
【答案】
(1)试管
(2)
(3)AC
(4) 随着反应进行,溶液中的钙离子、氢氧根离子与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀、水,使溶液中离子浓度减小,电导率下降
【详解】(1)根据图像,仪器①是试管。
(2)A 装置是固体加热型发生装置,且试管口有棉花,是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,化学方程式为;
氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,使用 B 装置收集氧气,氧气从长管通入,将空气从短管排出,作图为。
(3)A、过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下能分解产生氧气,不需要加热,所以反应仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液,A 正确;
B、氧气不易溶于水,加湿仓是让氧气通过水来湿润氧气,不是利用氧气能溶于水的性质,B 错误;
C、设计供氧器时,需要考虑使用便捷、保障安全、符合环保要求等多方面因素,C 正确。
故选AC。
(4)图甲中锥形瓶内是石灰石(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。
烧杯中发生的反应是,开始时溶液中离子浓度较大,电导率高。反应中钙离子、氢氧根离子与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀、水,离子浓度降低,根据 “离子浓度越大,电导率越大,溶液导电性越强”,所以电导率下降。
10.(2023·湖南娄底·中考真题)实验室利用如图所示装置可以制取某些气体,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称:________。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为________________,实验室要收集较纯的氧气应选择装置________(从A-E中选择)。
(3)F装置相比B装置制取二氧化碳的优点是________________,制得的气体中往往含有等杂质,可以选用装置G除去,除杂时气体应从________(填“a”或“b”)端通入。
(4)利用B装置可制取多种气体。装入药品前,可用注射器H检查装置B的气密性,步骤如下:
①向锥形瓶中加水至浸没长颈漏斗下端以形成液封;
②将注射器H连接到装置B的导管口处;
③缓慢拉动注射器的活塞,观察到________________,表示装置B的气密性良好。
【答案】
(1)铁架台
(2) E
(3)可以控制反应的发生和停止 a
(4)长颈漏斗下端口有气泡冒出
【详解】(1)仪器①是用于固定和支持实验装置的铁架台。
(2)A 装置是固体加热型发生装置,且试管口有一团棉花,适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为;
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比较纯净,所以收集较纯的氧气应选择 E 装置。
(3)F 装置中,关闭弹簧夹时,试管内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开弹簧夹时,压强减小,液体流下与固体接触,反应发生,所以优点是可以控制反应的发生和停止;
用装置 G 除去HCl,为了使气体与饱和碳酸氢钠溶液充分接触,达到较好的除杂效果,气体应从长管 a 端通入。
(4)缓慢拉动注射器的活塞时,装置内压强减小,外界空气通过长颈漏斗进入装置,若观察到长颈漏斗下端口有气泡冒出,说明装置气密性良好。
11.(2025·江苏镇江·中考真题)结合下图回答问题。
(1)仪器名称:①___________,②___________。
(2)用高锰酸钾制取可选用装置___________(填字母)和E组合,反应的化学方程式为___________,用装置E收集的理由是___________。
(3)用锌与稀硫酸反应制取,若要控制反应的发生与停止,可选用发生装置___________(填字母)。用点燃法检验前必须___________。
(4)已知:通常情况下强酸可制得弱酸。为证明的酸性比(硅酸)强,进行如图实验。
①装置G中产生反应的化学方程式为___________。
②装置H中反应生成沉淀,此现象不能证明的酸性比强,用化学方程式解释原因___________。若要达到实验目的,改进措施为___________。
【答案】
(1)酒精灯 长颈漏斗
(2)A 氧气不易溶于水且不与水反应
(3)C 检验氢气的纯度
(4) 将盐酸换为稀硫酸/在装置G、H之间加装有足量饱和溶液的洗气瓶除去HCl
【详解】(1)仪器①②的名称分别是酒精灯、长颈漏斗;
(2)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,即装置A,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,即装置D或E,故用高锰酸钾制取可选用装置A和E组合,该反应的化学方程式为;
用装置E通过排水法收集的理由是氧气不易溶于水且不与水反应;
(3)用锌与稀硫酸反应制取,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或C,其中装置C能将锌放在多孔隔板上,稀硫酸从长颈漏斗加入,关闭活塞,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗内,固液分离反应停止,打开活塞,气体导出,使得装置内压强减小,液体重新流入试管内,固液接触反应发生,因此若要控制反应的发生与停止,可选用发生装置C;
氢气是可燃性气体,与空气混合遇明火易发生爆炸,因此用点燃法检验前必须检验氢气的纯度;
(4)①石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
②装置H中反应生成沉淀,此现象不能证明的酸性比强,是因为盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体能与溶液反应生成氯化钠和沉淀,化学方程式为;
若要达到实验目的,则需要排除HCl的干扰,即在气体进入装置H之前,除去中混有的HCl气体,碳酸氢钠能与HCl反应生成氯化钠、二氧化碳和水,能除去HCl且不会引入新杂质,所以改进措施为在装置G、H之间加装盛有足量饱和溶液的洗气瓶除去HCl或将盐酸换为稀硫酸。
12.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)实验室有下列实验用品:高锰酸钾、锌粒、大理石、稀盐酸、稀硫酸及相关仪器等。请回答下列问题:
I.实验室制取气体
(1)仪器k的名称是_______。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______;组装装置B时,有如下操作:在装有少量高锰酸钾的试管口放一团棉花后,用带有导管的橡胶塞塞紧试管口时,试管口应略向_______(填“上”或“下”)倾斜。
(3)用装置E收集二氧化碳时,应将气体从导管_______(填“m”或“n”)口导入。
II.性质实验
(4)同学们利用收集的氧气进行了铁丝燃烧实验,有的小组铁丝未燃烧。各小组间交流后,对失败原因进行如下梳理,请结合实际实验情况分析并完善下图:
III.改进实验
实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气可选用装置A,但为了能控制反应随时发生或停止,同学们对装置A进行了改进(如图)。
(5)用该装置制取并收集一小试管氢气,部分操作是:①注入稀硫酸,②检查装置气密性,③加入锌粒。这几步操作的先后顺序相对合理的是_______(填字母)。
a.③②① b.②①③ c.②③①
(6)使反应暂停的具体操作是_______;使反应开始到反应暂停过程中,长颈漏斗的作用是_______。
【答案】
(1)铁架台
(2) 下
(3)m
(4)氧气不纯;点燃火柴后立即插入集气瓶(答案合理即可)
(5)c
(6)关闭弹簧夹 添加液体试剂、形成液封、储存被压回液体(答案合理即可)
【详解】(1)根据仪器特征,仪器k的名称是铁架台。故填:铁架台。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的反应是高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的方程式为:;在装有少量高锰酸钾的试管口放一团棉花后,用带有导管的橡胶塞塞紧试管口时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流使试管炸裂。故填:;下。
(3)二氧化碳密度比空气大,用装置E收集二氧化碳时,应将气体从导管m端通入。故填:m。
(4)铁丝在纯净的氧气中可以燃烧,从氧气角度分析,铁丝未燃烧,可能是氧气不纯;进行铁丝燃烧实验时,铁丝下端系一根火柴并点燃,目的是引燃铁丝,待火柴快燃尽时,再插入充满氧气的集气瓶中,主要原因是防止火柴燃烧消耗氧气过多,导致反应现象不明显,从操作角度分析,铁丝未燃烧,可能是点燃火柴后立即插入集气瓶。故填:氧气不纯;点燃火柴后立即插入集气瓶(答案合理即可)。
(5)用该装置制取并收集一小试管氢气,首先需检查装置气密性,确保装置不漏气,然后将锌粒放置在带孔塑料板上,组装好后,再从长颈漏斗注入稀硫酸。故选:c。
(6)使反应暂停的具体操作是关闭弹簧夹,弹簧夹关闭后,反应生成的气体无法排出,导致密闭容器内压强增大,液体被压回长颈漏斗,使固体与液体分离,反应随即停止;使反应开始到反应暂停过程中,长颈漏斗的作用是向反应容器中添加液体试剂,并通过其下端插入液面以下形成液封,防止反应生成的气体从漏斗口逸出,确保气体收集的效率和安全性;反应暂停过程中还可储存被压回液体。故填:关闭弹簧夹;添加液体试剂、形成液封、储存被压回液体(答案合理即可)。
13.(2025·山东日照·中考真题)下列装置是、、三种气体的实验室制取和收集装置,回答下列问题。说明:分液漏斗可以通过活塞控制液体的流量。
(1)仪器①的名称是_______。
(2)A~D四个装置都能用于制取同一种气体,写出用装置A制取该气体的化学方程式:_______。
(3)在上述制取气体装置中,中间过程可以添加液体试剂的装置是_______(填字母)。
(4)制取密度最小的气体可用_______(填字母)装置来收集。
(5)用装置E收集气体,验满的方法是_______。
(6)下列说法错误的是_______(填字母)。
A.用装置A制取气体,试管口略向下倾斜
B.用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下
C.用装置G收集气体,导管口有气泡放出时立即收集
D.用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯
【答案】
(1)锥形瓶
(2)
(3)CD
(4)F/G
(5)将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满
(6)C
【详解】(1)仪器①的名称是锥形瓶;
(2)A装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花,可用于实验室制取氧气,其原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;B、C、D装置均为固液常温型发生装置,可用于实验室制取氧气,其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,故A~D四个装置都能用于制取氧气,则用装置A制取氧气的化学方程式为;
(3)C装置中的长颈漏斗以及D装置中的分液漏斗均可在中间过程添加液体试剂,故填:CD;
(4)密度最小的气体通常指氢气,可用向下排空气法收集,即装置F;氢气难溶于水,也可用排水法的G装置收集。
(5)二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,则用装置E收集气体,验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满;
(6)A、用装置A制取气体,试管口略向下倾斜,防止试管口产生的冷凝水倒流,使试管炸裂,说法正确,不符合题意;
B、用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗逸出,说法正确,不符合题意;
C、用装置G通过排水法收集气体,应等到导管口有连续均匀的气泡放出时收集,说法错误,符合题意;
D、用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒吸入热的试管底部,使试管炸裂,说法正确,不符合题意。
故选:C。
14.(2024·江苏泰州·中考真题)走进实验室,利用下列装置开展化学实验。
I.二氧化碳的制备与性质一体化研究
(1)装置B中,仪器①的名称是______,用大理石与稀盐酸反应制取CO2的化学方程式为______,属于______(填基本反应类型)。
(2)连接装置B、C,向塑料瓶内通入CO2,______(填操作方法、现象),证明CO2已集满;取出导管,迅速加水至塑料瓶容积的处,滴入几滴紫色石蕊试液,拧紧瓶盖振荡,塑料瓶变瘪,石蕊变红。由此可得出的结论有______。
II.氧气的制备与燃烧条件一体化研究
(3)用装置A加热KMnO4制氧气,为防止粉末堵塞导管,采取的措施是______。用装置D制氧气,二氧化锰的作用是______,反应的化学方程式为______。
(4)向装置E的长颈漏斗中注入80℃的水,接近燃烧匙,白磷燃烧,红磷不燃烧,证明可燃物燃烧须具备的条件是_____;为证明可燃物燃烧还须具备的条件,继续注入热水浸没燃烧匙,白磷熄灭,连接D、E装置,将双氧水注入试管中,观察到E中现象为_______。
(5)白磷燃烧的产物P2O5对人体有危害,常用氢氧化钠溶液吸收,产物中含有磷酸根离子(PO),反应的化学方程式为______。
【答案】
(1)锥形瓶 复分解反应
(2)用燃着的木条靠近瓶口,木条熄灭 不支持燃烧,能与水反应生成酸
(3)试管口处塞一团棉花 催化作用
(4)温度达到着火点 白磷燃烧
(5)
【详解】(1) 装置 B 中仪器①的名称是锥形瓶;
大理石(主要成分为)与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为;
该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应。
故填:锥形瓶;;复分解反应。
(2) 证明已集满的操作:将燃着的木条放在塑料瓶瓶口,若木条熄灭,说明已集满;
加水振荡后塑料瓶变瘪(说明能溶于水,使瓶内压强减小),石蕊变红(说明与水反应生成酸性物质),则可得出:不支持燃烧,能与水反应生成酸。
故填:用燃着的木条靠近瓶口,木条熄灭;不支持燃烧,能与水反应生成酸。
(3)加热制氧气时,为防止粉末堵塞导管,需在试管口放一团棉花;
装置D中二氧化锰在过氧化氢分解反应中起催化作用,加快过氧化氢分解;
反应的化学方程式为。
故填:试管口处塞一团棉花;催化作用;。
(4)白磷燃烧、红磷不燃烧,说明可燃物燃烧须具备的条件是温度达到可燃物的着火点;
继续注入热水浸没燃烧匙,白磷因隔绝氧气熄灭;连接D、E装置,注入双氧水产生氧气,白磷重新与氧气接触且温度达到着火点,则观察到白磷燃烧。
故填:温度达到着火点;白磷燃烧。
(5) 白磷燃烧产物与氢氧化钠溶液反应,生成磷酸钠(含)和水,化学方程式为。
故填:。
15.(2025·四川自贡·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据所给装置和实验设计回答下列问题。
(1)仪器a的名称为___________。
(2)实验室常采用分解过氧化氢制取氧气,化学方程式为___________。若选用装置制取氧气,则将导管伸入盛满水的集气瓶的最佳时机是___________。
从实验I或Ⅱ中任选一个作答,若均作答,按I计分。
【实验Ⅰ】制取CO2
实验用品:
(3)试剂:块状大理石、___________。
(4)仪器:为控制反应随开随用、随关随停,需用___________(从B、C、D中选择)和E装置。
(5)反应的化学方程式___________。
【实验Ⅱ】制取H2
实验用品:
(6)试剂:锌粒、___________。
(7)仪器:为控制反应随开随用、随关随停,需用___________(从B、C、D中选择)和F装置。
(8)反应的化学方程式___________。
(9)下图装置可以进行多种实验:
①检验CO2:瓶中加入适量的___________。
②干燥H2:瓶中加入适量的浓硫酸,气体从___________ (填“b”或“c”)端通入。
【答案】
(1)长颈漏斗
(2) 导管口有连续均匀气泡冒出时
(3)稀盐酸
(4)C
(5)
(6)稀硫酸
(7)C
(8)
(9)澄清石灰水 b
【详解】(1)根据图像,仪器a是长颈漏斗。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为;
用排水法收集氧气时,需等导管口有连续均匀气泡冒出时再收集,以防收集到装置内原有的空气。
(3)实验室制取二氧化碳用块状大理石和稀盐酸反应。
(4)装置C带有多孔隔板,可通过控制止水夹实现反应的随开随用、随关随停,具体原理是:反应过程中,关闭止水夹,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。重新打开止水夹,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。
(5)大理石(主要成分为碳酸钙)与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
(6)实验室制取氢气用锌粒和稀硫酸反应。
(7)装置C的多孔隔板可控制反应的发生与停止,实现随开随用、随关随停。
(8)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为。
(9)①澄清石灰水(氢氧化钙溶液)能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,可用于检验二氧化碳。
②用浓硫酸干燥氢气时,气体应从长管(b端)通入,使氢气与浓硫酸充分接触,达到干燥效果。
16.(2025·江苏苏州·模拟预测)请结合下图回答问题:
(1)仪器①名称:______。
(2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气可选用装置A和____组合(填字母),反应的化学方程式为______,试管中棉花团的作用是______。
(3)实验室制取CO2选用装置C相对于B的优点是_______。
(4)对实验室制取CO2反应后的滤液进行探究,向滤液中逐滴加入Na2CO3溶液,用pH传感器连续监测,得到图1的曲线图。
①滤液中溶质的成分是______。
②BC段的现象是______。
③DE段的pH几乎不变的原因是________。
(5)日常生活中,小朋友被鱼刺卡住的现象时有发生,有人认为可用食醋处理该紧急状况。已知鱼刺中含有碳酸钙(其余杂质不与酸反应),某化学兴趣小组设计了图甲装置模拟食醋和鱼刺反应,并将测得的数据绘制成图乙,同时验证食醋处理法是否可行。鱼骨用醋浸泡时醋酸与碳酸钙发生反应,补全反应的化学方程式:CaCO3+2CH3COOH═(CH3COO)2Ca+______+H2O。
用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺不科学的原因是_______。
【答案】
(1)酒精灯
(2)E 防止试管中粉末状物质进入导管
(3)能控制反应的发生和停止
(4)HCl/盐酸/CaCl2/氯化钙 有白色沉淀生成 溶液中氢氧根离子的浓度与加入的碳酸钠溶液中氢氧根离子的浓度几乎相同(答案合理即可)
(5)CO2 要使碳酸钙完全反应需要的时间太长(答案合理即可)
【详解】(1)观察可知,仪器①是用于加热的,其名称为酒精灯。故本问答案为:酒精灯。
(2)用高锰酸钾制取氧气,氧气不易溶于水,用排水法收集的氧气更纯净,所以收集装置选E。
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾( K2MnO4)、二氧化锰(MnO2)和氧气(O2),化学方程式为 。 加热时粉末状物质进入导管,试管中棉花团的作用是防止加热时粉末状物质进入导管。
故本问答案为:E; ;防止加热时粉末状物质进入导管。
(3)在装置C中,关闭开关时,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止;打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行。所以实验室制取CO2选用装置C相对于B的优点是能控制反应的发生和停止。 故本问答案为:能控制反应的发生和停止。
(4)①实验室制取二氧化碳用碳酸钙和稀盐酸反应,化学方程式为 。从pH - 时间图像来看,开始时溶液的pH小于7,呈酸性,说明溶液中除了生成的氯化钙(CaCl2),还有未反应完的盐酸(HCl)。所以滤液中溶质的成分是 CaCl2和HCl。
②向含有CaCl2和HCl的滤液中加入碳酸钠溶液(Na2CO3)时,碳酸钠先与盐酸反应,化学方程式为 ,此时对应图像的AB段。当盐酸反应完后,碳酸钠再与氯化钙反应,化学方程式为 ,生成白色沉淀,这一过程对应BC段。所以BC段的现象是产生白色沉淀。
③DE段pH几乎不变,是因为在C点时,溶液中的氯化钙和盐酸都已完全反应,继续加入碳酸钠溶液,碳酸钠溶液显碱性,DE段加入的碳酸钠溶液中氢氧根离子的浓度与溶液中氢氧根离子的浓度几乎相同,所以DE段pH几乎不变。
故本问答案为:①CaCl2和HCl;② 产生白色沉淀;③溶液中氢氧根离子的浓度与加入的碳酸钠溶液中氢氧根离子的浓度几乎相同。
(5)根据化学反应前后原子的种类和数目不变。在反应CaCO3+2CH3COOH═(CH3COO)2Ca+ ______ +H2O中,反应前钙原子1个、碳原子5个、氧原子7个、氢原子8个;反应后已知物质中钙原子1个、碳原子4个、氧原子5个、氢原子8个。所以未知物质中含有1个碳原子和2个氧原子,该物质为CO2。
用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺不科学,是因为食醋中醋酸是一种酸具有腐蚀性但是浓度低,溶解鱼刺(碳酸钙 )所需要的时间太长,会因长时间腐蚀咽喉黏膜等造成伤害,在除去鱼刺中碳酸钙的同时,也会对咽喉等部位的黏膜造成腐蚀。
故本题答案为:CO2;要使碳酸钙完全反应需要的时间太长。
17.(2025·贵州遵义·模拟预测)某学习小组利用氢气和氧气模拟工业制备,再制备供氧剂。
Ⅰ.制取氢气和氧气
(1)实验室用高锰酸钾分解制取氧气,反应的化学方程式为_______。应选择的发生装置和收集装置的组合是_______(填字母序号,下同),检验氧气是否收集满的方法是_______。
(2)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,选用的发生装置是_______。要收集一瓶干燥的氢气,需连接装置C,气体从_______端进(填“a”或“b”)。
Ⅱ.制备。反应过程和制备流程为:。
(3)R在反应流程中作为反应物载体,不参与反应。故制备的化学方程式是_______。
Ⅲ.制备供氧剂
(4)往溶液中通入足量后加入溶液,保持0-5℃充分反应,静置后,有沉淀,_______(操作名称),可得。
(5)与水作用不仅能提供氧气,还会生成一种微溶于水的碱。如果要持续供氧,温度和其它条件不变时,水溶液的酸碱性如何变化?请分析说明:_______。
【答案】
(1) BD 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满
(2)A a
(3)
(4)过滤
(5)随着反应的进行,不断产生氢氧化钙,溶液pH逐渐增大;当氢氧化钙达到饱和状态后,溶液pH不再增大
【详解】(1)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应需要加热,所以发生装置选B(固体加热型);氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置选D,所以组合为BD;
氧气具有助燃性,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(2)实验室用锌粒(固体)和稀硫酸(液体)反应制取氢气,反应不需要加热,所以发生装置选A(固液不加热型);
装置C中盛有浓硫酸,用于干燥氢气,氢气密度比浓硫酸小,要使氢气与浓硫酸充分接触,气体应从a端进入。
(3)根据题意,在反应过程和制备流程,R作为反应物载体,不参与反应,可看作催化剂或载体,总反应是氢气和氧气在R、加热条件下生成过氧化氢,化学方程式为。
(4)反应后有CaO2沉淀生成,要得到CaO2固体,需要将CaO2沉淀与溶液分离,操作名称是过滤。
(5)CaO2与水反应生成氧气和氢氧化钙,化学方程式为,生成的Ca(OH)2是微溶于水的碱,溶液中氢氧根离子(OH-)浓度增大。因为溶液的碱性强弱与OH-浓度有关,OH-浓度越大,碱性越强,所以随着反应进行,水溶液碱性增强。当氢氧化钙达到饱和状态后,溶液pH不再增大。
18.(2026·辽宁盘锦·一模)实验是化学的主旋律,请完成下列实验内容。
【实验一】实验室制取气体
下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,该装置需要的改进是_________,加热时试管口应略向下倾斜的原因是_________。
(2)实验室制取并收集,应选择的装置组合是_________(填字母)。将制取的通入装置F中,溶液变红。原因是_________(用化学方程式表示)。
【实验二】研究物质的性质。
(3)实验1,一段时间后,观察到②中的现象为_________,体现了浓盐酸的性质。
(4)实验2,若验证与NaOH反应,还需补做一个实验:另取实验2所示装置,将_________,重复实验2操作,比较气球的变化程度。写出与NaOH反应的化学方程式_________。
【实验三】某校化学兴趣小组进行粗盐(含有泥沙)提纯实验,并利用所得精盐配制62.5g 20%的氯化钠溶液。
实验1:图1是甲同学进行粗盐提纯实验操作示意图。
(5)操作①~⑤中有明显错误是__________(填序号),该同学实验中缺少一步重要的操作是__________。
(6)操作⑤中停止加热的恰当时机是__________。
(7)步骤⑤中玻璃棒的作用是__________。
实验2:乙同学用提纯得到的精盐配制62.5g 20%的氯化钠溶液。
(8)量取水时选择量筒的规格__________(20mL/50mL/100mL,选填一种)。
(9)若其他操作均正确,采用图2所示方式量取水,则所配溶液的溶质质量分数______(填“>”“<”或“=”)20%。
【答案】
(1)在试管口放一团棉花 防止冷凝水回流,试管炸裂
(2)BE
(3)溶液由红色变为无色
(4)将NaOH溶液换成等体积的水
(5)① 过滤
(6)蒸发皿中出现较多固体
(7)搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅
(8)50mL
(9)<
【详解】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,该装置需要的改进是试管口塞一团棉花,以防止加热时固体粉末进入导管,加热时试管口应略向下倾斜是为了防止冷凝水回流炸裂试管。
(2)实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取,该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,二氧化碳能溶于水,密度比空气大,应选择向上排空气法收集,则装置组合是B、E。将制取的通入装置F中,溶液变红,是由于二氧化碳与水反应生成了碳酸,该反应方程式为。
(3)氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞变红,浓盐酸具有挥发性,实验1一段时间后,挥发出的HCl进入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,观察到②中的现象为溶液由红色变成无色。
(4)二氧化碳能溶于水,也会使装置内压强减小,气球膨胀,所以实验2若验证与NaOH反应,还需补做一个实验:另取实验2所示装置,将NaOH溶液换成等体积的水,重复实验2操作,比较气球的变化程度。与NaOH反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
(5)操作①中取用粗盐瓶塞倒放错误,粗盐提纯实验操作为溶解、过滤、蒸发,该同学实验中缺少一步重要的操作是过滤。
(6)操作⑤为蒸发,该操作中停止加热的恰当时机是蒸发皿中出现较多固体。
(7)步骤⑤蒸发中玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅。
(8)配制62.5g 20%的氯化钠溶液,应量取氯化钠质量为,则需水的质量为62.5g-12.5g=50g,所需水的体积为50mL,量取水时选择量筒的规格50mL。
(9)若其他操作均正确,采用图2所示方式量取水,即仰视读数,则所量取的水的实际体积偏大,导致所配溶液的溶质质量分数<20%。
19.(2026·山东济南·一模)如图所示为实验室中常见气体的制备、净化、干燥、收集和性质检验的部分实验仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器)。
(1)若以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥,纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置,连接仪器。(提示:盐酸中挥发出的少量气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为__________(从左到右填写装置序号字母)
②制取二氧化碳所发生反应的化学方程式为__________。
③实验室制取二氧化碳的剩余溶液中,常含有过量的氯化氢,若要粗略测量溶液的酸碱性,可选用__________。某实验小组要除去剩余溶液中的多余盐酸,使溶液显中性,在不用指示剂的情况下,可选择药品__________(填序号)
A. B. C.
(2)第二小组同学用氧气对某塑料制品的组成进行分析实验(资料显示塑料制品含有C、H、O三种元素)。所选装置按“碱石灰干燥管”的顺序连接(假设所发生的化学反应都充分进行)。
①在该装置中,洗气瓶的作用为__________。
②若装置C的玻璃管中放入塑料制品的质量为,充分反应后,测得装置的质量增加,装置的质量增加,则塑料制品中氧元素的质量为________(精确到);若不连接,则测算出的该塑料制品中氧元素的质量比实际值__________(填“偏小”“偏大”、“基本一致”之一)。
(3)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物()试样的元素组成比例,所选装置按“混合气体”的顺序连接(、为浓硫酸洗气瓶,实验前检验装置气密性,假设所发生的化学反应都充分反应),进行实验并记录实验数据,如表所示:
装置编号
中浓硫酸
C中玻璃管内固体
D中溶液
反应前质量
150 g
14.4 g
150 g
反应后质量
152.7 g
11.2 g
163.2 g
①请选择合理数据计算中__________(填写最简整数比):
②从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是__________。
【答案】
(1)BFAE pH试纸 C
(2)干燥氧气/除去水蒸气 3.2 偏小
(3)1:1 在装置末端加一个燃着的酒精灯点燃尾气/用气球收集尾气
【详解】(1)①以石灰石和稀盐酸为原料制备二氧化碳,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;盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,因此二氧化碳气体中会混有氯化氢气体和水蒸气,饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则净化装置选择装置F,不选择氢氧化钠溶液是因为氢氧化钠溶液能与氯化氢、二氧化碳反应;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,故干燥装置选择装置A,由于气体通过饱和碳酸氢钠溶液会带出部分水蒸气,所以净化装置应连接在干燥装置之前;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E,综上可知,在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,所选仪器的连接顺序为BFAE;
②石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
③若要粗略测量溶液的酸碱性,可选用pH试纸;
A、氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,但在没有指示剂的情况下,无法准确判断加入的氧化钙是否恰好与盐酸完全反应,若氧化钙过量,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,会使溶液显碱性,所以不能用氧化钙来除去剩余溶液中的多余盐酸,使溶液显中性,不符合题意;
B、氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,但在没有指示剂的情况下,无法准确判断加入的氢氧化钙是否恰好与盐酸完全反应,若氢氧化钙过量,会使溶液显碱性,所以不能用氢氧化钙来除去剩余溶液中的多余盐酸,使溶液显中性,不符合题意;
C、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,当盐酸完全反应后,碳酸钙不再溶解,因为碳酸钙难溶于水,即使有碳酸钙剩余,也不会使溶液显碱性,所以可以通过观察碳酸钙是否继续溶解来判断盐酸是否完全反应,从而在不使用指示剂的情况下,使溶液显中性,符合题意。
故选:C;
(2)①第二小组同学用氧气对某塑料制品的组成进行分析实验,所选装置按“碱石灰干燥管”的顺序连接,浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应,可用于干燥氧气,则洗气瓶的作用是干燥氧气或除去水蒸气;
②该塑料制品含有C、H、O三种元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则该塑料制品与氧气充分反应生成二氧化碳和水,浓硫酸具有吸水性,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,测得装置的质量增加,装置的质量增加,说明生成水、二氧化碳的质量分别是7.2g、17.6g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则生成水中氢元素的质量等于该塑料制品中氢元素的质量,即,生成二氧化碳中碳元素的质量等于该塑料制品中碳元素的质量,即,故该塑料制品中氧元素的质量为;若不连接,会导致增重的质量偏大,则测得生成水的质量偏大,则根据水的质量计算出的塑料制品中氢元素的质量偏大,从而使测算出的该塑料制品中氧元素的质量比实际值偏小;
(3)①一氧化碳还原某铁的氧化物,生成铁和二氧化碳,则反应后C中玻璃管内固体的质量为生成铁的质量,即11.2g,
解得,故中1:1;
②一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,因此该实验方案缺少尾气处理装置,一氧化碳具有可燃性,故改进方案可以是在装置末端加一个燃着的酒精灯点燃尾气或用气球收集尾气。
20.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)如图是实验室制取气体的常用装置,请回答问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)为保证实验安全,教材设计了与实验有关图标提示实验操作时的注意事项,在完成实验室制取二氧化碳的实验中需标注的提示图标是_______(选填序号)。
(3)选用A、E装置制取氧气发生反应的化学方程式为①_______,若要利用收集到的氧气做硫燃烧实验,需要在②_______(填字母)时停止收集。
A.集气瓶中有大量水 B.集气瓶中有少量水 C.集气瓶中没有水
(4)图F装置可用于气体的收集、除杂和体积的测量等,用该装置不能完成的实验是_______(填字母)。
A.气体从n端通入,收集氢气
B.瓶内装有氢氧化钠溶液,气体从m端通入,除去二氧化碳中混有的氯化氢气体
C.瓶内装满水,m端接量筒,氧气从n端通入,测量收集氧气的体积
(5)硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,易溶于水且水溶液呈酸性,实验室制取原理是。要制取干燥的硫化氢气体,并处理尾气,防止污染空气,所选装置的连接顺序是_______(填A-H的大写字母)。
_______→_______→_______→_______
(6)为实现即开即用的制取氢气搭建Ⅰ装置,制取氢气过程中,稀盐酸液面最好添加到如图_______处(选填“a”、“b”、“c”);
【答案】
(1)长颈漏斗
(2)①④⑥
(3) B
(4)B
(5)B→G→F→H
(6)b
【详解】(1)根据仪器的形状和用途可知仪器a是长颈漏斗。
(2)实验室制取二氧化碳用到稀盐酸,稀盐酸具有腐蚀性,若不慎接触皮肤需要立即用水冲洗,对应图标⑥(喷淋冲洗提示)。
(3)A装置为固体加热型,且试管口有棉花,对应高锰酸钾受热分解制氧气,化学方程式为;硫燃烧生成有毒的二氧化硫,需要预留少量水吸收二氧化硫防止污染,因此收集氧气时,集气瓶留有少量水就停止收集,故选B。
(4)A、氢气密度小于空气,从短管n通入,空气从长管m排出,可以收集氢气,该选项不符合题意。
B、氢氧化钠溶液会同时吸收二氧化碳和氯化氢,原物质二氧化碳被消耗,无法达到除杂目的,该选项符合题意。
C、瓶内装满水,氧气密度小于水,从n端通入,水从m端排出到量筒,排出水的体积就是氧气体积,该选项不符合题意。
故选B。
(5)制取硫化氢是固液常温反应,发生装置选B;需要干燥,通过G(浓硫酸)干燥;硫化氢密度比空气大、易溶于水,因此选择F装置从m端导入;硫化氢有毒,用H(氢氧化钠溶液)处理尾气,因此连接顺序为。
(6)该装置要实现即开即用(关闭止水夹固液分离,打开止水夹固液接触反应):液面在a时,关闭止水夹后酸无法完全脱离固体,不能停止反应;液面在c时,酸没接触固体,无法反应;液面在b处,刚好让固体和酸接触反应,关闭止水夹后酸可以完全被压入漏斗,固液分离,故选b。
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本讲义包含:考点解析→题型演练
专题09 常见气体的制备与性质
本讲义包含:
考点解析→题型演练(20题)
考点解析
一、仪器的识别与使用
1、可以加热的仪器
可直接受热的
试管、蒸发皿、燃烧匙
能间接受热的
(加陶土网)
烧杯、烧瓶、锥形瓶
2、不能加热的仪器:量筒、漏斗、温度计、滴瓶、集气瓶、广口瓶、细口瓶
3、计量仪器
托盘天平:称固体质量
量筒:量液体体积
4、添加液体仪器
漏斗:用作加液器和制作过滤器
长颈漏斗:添加液体试剂,下端伸入液面以下
分液漏斗:可控制加液体的速度
5、存放仪器与取用仪器
广口瓶(装固体)、细口瓶(装液体)
滴瓶(装少量液体)、集气瓶(装气体)
药匙:取粉末或小颗状固体
镊子:取块状或较大颗粒固体
胶头滴管:取用少量液体药品
6、其他仪器
酒精灯、铁架台、试管夹、坩埚钳、白瓷点滴板、三脚架、试管架、试管刷、玻璃棒、水槽、陶土网等。
二、制备气体的反应原理和发生装置的选择
1、反应原理或药品的选择
发生装置选择依据:反应物的状态和反应条件。
(1)实验室制取氧气
药品选择:高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰、过氧化氢和二氧化锰。优先选择过氧化氢和二氧化锰,原因是:节能环保,操作简单。
药品
高锰酸钾、过氧化氢和二氧化锰
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
实验装置
检验
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则是氧气。
收集方法
①排水法(不易溶于水);
②向上排空气法(密度比空气大)
验满或验纯
①向上排空气法收集时用带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,
则已收集满;
②排水法收集时集气瓶口有大量气泡冒出,则已收集满。
集气瓶放置
正放
实验操作步骤
高锰酸钾制备氧气:
①组装仪器;②检查气密性;③装药品;④固定试管;⑤加热;⑥收集;
⑦将导管移出水槽;⑧熄灭酒精灯
过氧化氢制备氧气:
①组装仪器;②检查气密性;③加入二氧化锰;④加入过氧化氢溶液;
⑤收集
注意事项
①检查装置气密性;
②加热法制氧气时试管口要略向下倾斜;
③加热时应先使试管均匀受热,然后对药品所在的部位加热;
④排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯;
⑤若用高锰酸钾制取氧气,要在试管口放一团棉花;
⑥排水法收集时,当气泡连续 、均匀放出后再收集。
(2)制取二氧化碳使用大理石和稀盐酸
①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,阻碍反应的继续进行。
②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因:浓盐酸易挥发,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
③不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末的原因:它们与稀盐酸反应速率太快,不容易控制和收集,且成本较高。
药品
石灰石(或大理石)、稀盐酸
反应原理
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
实验装置
检验
通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则是CO2
收集方法
向上排空气法(密度比空气大;可溶于水且能与水反应,不能用排水法收集)
验满或验纯
将燃着的木条放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已集满,否则没满。
集气瓶放置
正放
实验操作步骤
①组装仪器;②检查气密性;③加入石灰石;④加入稀盐酸;⑤收集
注意事项
①检查装置的气密性;
②长颈漏斗下端管口要插入液面下;
③不能用排水法收集;
④反应容器中的导管刚露出橡胶塞即可;
⑤用向上排空气法收集时,导管口应伸入集气瓶底部;
⑥不能用稀硫酸代替稀盐酸。
(3)制取氢气
药品
锌粒(Zn)和稀硫酸
反应原理
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
实验装置
检验
点燃,产生淡蓝色火焰,罩在火焰上方的干冷的烧杯内壁有水珠,
则该气体是氢气
收集方法
①排水法(难溶于水);
②向下排空气法(密度比空气小)
验满或验纯
验纯:
①用拇指堵住集满氢气的试管口;
②靠近火焰,移开拇指点火,若“ 嘆 ”的一声,则氢气较纯;
若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯
集气瓶放置
倒放
实验操作步骤
连接装置→检查装置的气密性→装入药品(先装固体,后加液体)
→检验氢气的纯度→收集和存放
注意事项
①检查装置的气密性;
②长颈漏斗下端管口要插入液面下;
③点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。
2、制取气体改进装置
装置图
装置特点
装置简单,可制取较少量气体
可随时添加液体,制取较多量气体
可连续制取并能控制反应速率
可连续制取并能控制液体滴加速度和加入量
可控制反应的发生和停止
三、收集装置的选择
1、排空气法
气体性质
收集方法
收集装置
举例
优点
密度比空气大,且不与空气成分反应
向上排空气法
O2、CO2
可收集较干燥的气体
密度比空气小,且不与空气成分反应
向下排空气法
H2、CH4
注意事项:导管应伸到集气瓶底部,防止收集到的气体不纯。
2、排水法
不易溶于水,且不与水反应
排水法
O2、H2、CH4
可收集较纯净的气体
注意事项:
①收集气体:当导管口的气泡连续均匀冒出时;
②导管口伸到集气瓶瓶口即可;
③收集满氧气接下来应进行的操作是:先在水面下用玻璃片盖住集气瓶瓶口,把集气瓶移出水面,正放在桌面上。
四、气体的验满与检验
气体
检验
验满
方法
装置
方法
装置
氧气
将带火星的木条伸入集气瓶,若木条复燃则说明气体为氧气
将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则说明氧气已集满
二氧化碳
将气体通入澄清石灰水中
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则说明二氧化碳已集满
五、气体的净化(除杂)
1、净化装置
(1)除杂原则:①不能引入新的气体杂质;②不能减少被净化气体的量。
(2)除杂和干燥的先后顺序: ①若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后;
②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。
洗气瓶和干燥管中气体的进出口顺序:
①用洗气瓶除杂和干燥时,气体应长进短出;
②用球形干燥管除杂或干燥时,气体应大进(即大管口进气)小出(即小管口出气),以利于气体充分干燥。
③一般除杂在前,干燥在后,但如果用加热法除杂,则干燥在前。
吸收剂
可吸收的气体杂质
净化装置
水
易溶性气体,如HCl、NH3等
强碱(NaOH)溶液
CO2、HCl等
饱和碳酸氢钠溶液
CO2气体中混有的HCl气体
碱石灰
(主要成分NaOH和CaO)
CO2、H2O(气)、HCl等
灼热氧化铜
H2、CO
灼热的铜网
O2
2、气体干燥
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
干燥装置
酸性
浓硫酸
中性气体:O2、CH4、N2、H2、CO等
酸性气体:CO2、SO2等
气态酸:HCl、H2S等
碱性气体:NH3
(中学阶段唯一碱性气体)
碱性
生石灰、
碱石灰、
固体氢氧化钠
碱性气体:NH3
中性气体:O2、CH4、N2、H2、CO等
酸性气体:CO2、SO2等
气态酸:HCl、H2S等
中性
无水氯化钙
除NH3以外的所有气体
NH3
六、多功能瓶的使用
用途
图示
气体进入方向
举例
收集气体
收集密度比空气大的气体,待收集气体通入最下方,即从a或c端通入
收集O2、CO2等
收集密度比空气小的气体,待收集气体通入最上方,即从b或d端通入
收集H2、CH4等
收集难溶或不易溶于水、且不与水反应的气体,气体应从b端通入
收集O2、H2等
检验、除杂、干燥气体
气体须与液体试剂充分接触,即气体应从a端通入
若检验CO2,X为澄清石灰水
除杂与收集组合装置
——
若X为氢氧化钠溶液,该装置是除去CO2,收集CO
测量气体体积
短进长出,水被压入量筒
CO2等能溶于水或与水反应的气体需在水面上方加一层植物油,目的是防止通入的气体溶于水或与水反应。
题型演练
1.(2025·宁夏吴忠·一模)如图是实验室常用气体的制备装置,据图回答问题:
(1)实验室用A装置和高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式是___________,制取较纯净的氧气,可选择的收集装置为___________(从A~E中选填字母编号);
(2)实验室常用锌粒和___________(填药品)来制取氢气,若用F装置来收集氢气,应从___________(填“a”或“b”)端通入气体。
【跨学科实践】
(3)小明选用片状的鸡蛋壳和食醋反应来制取二氧化碳,并利用矿泉水瓶、玻璃杯,橡皮塞,导管,止水夹等组装了如图所示甲、乙气体发生装置。
Ⅰ.比较图2中甲,乙装置,甲装置的优点是___________(填字母)。
A.反应过程中可以添加固体药品 B.可以控制反应的发生与停止
Ⅱ.将产生的CO2依次通入如图3所示的装置中,观察到丙中___________,用化学方程式表示其原因是___________;丁中___________,说明CO2密度比空气大。
2.(2026·河南周口·一模)下图为实验室常用的制气装置。
(1)若用高锰酸钾制取氧气,应对B装置做出的改进是___________,写出该反应的化学方程式___________。
(2)使用F装置能控制反应的发生和停止,若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,___________(填“可以”或“不可以”)采用F装置。并简述F装置使反应停止的原理___________。
(3)使用如图装置探究的性质。观察到___________(填“a”或“b”)处紫色石蕊纸花变红。d处蜡烛熄灭,说明具有___________的化学性质。
(4)实验室利用13.2 g大理石和足量的稀盐酸反应制取二氧化碳(大理石中的杂质不与稀盐酸反应),应该选用的发生装置和收集装置的组合为___________(填字母)。若一共收集到5.5 g二氧化碳,计算大理石中碳酸钙的质量分数___________ (计算结果精确到0.1%)。
3.(2026·重庆·一模)实验室利用如图装置制取气体及课后实践活动。
Ⅰ.制取O2和CO2
(1)实验室用B装置制取O2的方程式为_______;若用装置F收集O2,在验满时需将燃着的小木条伸至_______处(填“m”或“n”)。
(2)小米利用家中物品设计了装置G制取二氧化碳,该装置与B相比,优点是_______。
Ⅱ.
(3)实验小组设计微型空气质量“监测站”对校园空气质量进行检测。
结构
检测箱中有O2、CO2、CO、NO2气体传感器,连接电源及显示屏
能源
太阳能板实现太阳能转化为①_______能
选址
选取校园不同位置进行取样检测,下图取样位置合理的是②_______(填字母)。
A. B. C.靠近马路边重点监测③_______(填化学式)是否超标
检测
通过多次检测,提出改善空气质量的合理建议
4.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)图1是实验室制取常见气体的装置,图2是探究铁生锈条件的实验装置,回答下列问题。
(1)用大理石和稀盐酸制取的化学方程式为___________,发生装置是___________(填字母序号)。
(2)装置F中分液漏斗内的试剂是___________(填物质名称),打开活塞,缓慢滴加试剂,持续反应5分钟后,装置G中的现象是___________,达到实验目的。
(3)火星的大气中含有大量,科学家认为人类未来建设火星基地时,能利用火星大气中的制取,理论依据是___________。
5.(2026·江西赣州·一模)某校化学兴趣小组以“气体制备”为主题开展基础实验与跨学科实践,回答下列问题:
(1)写出标号d仪器的名称________;
(2)实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气,应选用装置组合____(填序号),该反应的化学方程式为_______。
(3)小组同学在实验室里用B装置制取CO2,若用F装置收集气体,气体应该从______端(填“a”或“b”)通入:小亮同学挤压装置G中滴管的胶头,使其中的氢氧化钙溶液滴入瓶中,并轻轻振荡,系在玻璃管一端的气球会慢慢________(填“胀大”或“缩小”)。
(4)小明利用过氧化氢溶液制氧气的原理自制了家庭简易制氧机如图H所示。
①上下抽拉线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是________;
②若想监测产生氧气的气流速度,需将H装置中________(填“a”或“b”)端导管延长并伸入水面下。
6.(2025·河北唐山·三模)如图是实验室制取气体和进行性质实验的常用装置。请根据要求回答问题。
(1)若选用装置甲进行实验室制取,则反应的化学方程式为_____,若选用装置乙排空气法收集,则检验是否集满的方法是_____。
(2)若选用装置甲进行实验室制取,盛放块状固体试剂的仪器名称是_____,反应的化学方程式为_____,若选用装置乙检验,则乙中盛放的试剂为_____。
(3)若选用装置甲进行实验室制取,下列试剂X、Y最好选用_____(填字母)。
A.镁片和稀盐酸 B.铜片和稀硫酸
C.氧化铁和稀盐酸 D.锌粒和稀硫酸
(4)如装置丙所示,向集满的软塑料瓶中加入100 mL水和8滴紫色石蕊溶液,立即旋紧瓶盖,振荡,观察到的现象是_____。
7.(2026·福建泉州·一模)实验室利用下图仪器和装置制取气体。
(1)用高锰酸钾制取氧气
①该反应的化学方程式为______。
②组装发生装置,图1中还需补充______(填仪器名称)、橡皮塞和导气管。
③若图2装置中充满水,集气时气体应从______(填“e”或“f”)端通入。收集第一瓶氧气时,发现气体不纯,原因可能是______(写一点)。
(2)制取乙炔()
①常用块状电石(主要含)和水在常温下制乙炔,同时生成一种碱—氢氧化钙,其反应的化学方程式为______。
②用图2装置收集乙炔,乙炔从f端通入,说明其具备的物理性质是______。
③该反应较剧烈且大量放热,为保证安全,组装发生装置应选用图1中的仪器______(填标号)。
8.(2025·黑龙江绥化·中考真题)根据如图所示装置,回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)A装置中,药品要平铺在试管底部,目的是___________。
(3)选用A装置作为实验室制取氧气的发生装置,写出该反应的化学方程式___________,反应的基本类型是___________。若选用C装置收集氧气,判断氧气已经收集满的现象是___________。
(4)实验室要制取纯净、干燥的二氧化碳气体,选用的装置依次为___________。
(5)长途运输鱼时使用过氧化钙作供氧剂,查阅资料可知,过氧化钙与水反应生成氧气和一种碱,写出该反应的化学方程式___________。
(6)实验室可以选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,为了验证是否也适用于实验室制取氧气,化学兴趣小组设计了如下实验。
取适量放入大试管中,注入足量水,发现固体表面有细小的气泡产生,连接集气瓶,第二天瓶内收集到少量气体,振荡后仍有少量气泡产生,据此同学们认为,不适合用于实验室制取氧气,知道了适合作供氧剂的原因是___________。
9.(2025·甘肃兰州·中考真题)化学实验是化学学习的基础和保证。回答问题。
(1)仪器①的名称_____。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式是_____,若要用B装置所示收集氧气,请在虚线框内补充画出图中其他部分_____。
(3)图C是某制氧装置的工作示意图,反应仓中生成的氧气通过加湿仓后被人体吸入。下列说法正确的是_____。
A.反应仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液
B.加湿仓利用了氧气能溶于水的物理性质
C.设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
(4)离子浓度越大,电导率越大,溶液导电性越强。进行图甲实验,测得烧杯中溶液电导率变化如图乙所示。
图甲锥形瓶中发生的化学方程式为_____,从微观角度解释图乙中ab段电导率下降的原因_____。
10.(2023·湖南娄底·中考真题)实验室利用如图所示装置可以制取某些气体,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称:________。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为________________,实验室要收集较纯的氧气应选择装置________(从A-E中选择)。
(3)F装置相比B装置制取二氧化碳的优点是________________,制得的气体中往往含有等杂质,可以选用装置G除去,除杂时气体应从________(填“a”或“b”)端通入。
(4)利用B装置可制取多种气体。装入药品前,可用注射器H检查装置B的气密性,步骤如下:
①向锥形瓶中加水至浸没长颈漏斗下端以形成液封;
②将注射器H连接到装置B的导管口处;
③缓慢拉动注射器的活塞,观察到________________,表示装置B的气密性良好。
11.(2025·江苏镇江·中考真题)结合下图回答问题。
(1)仪器名称:①___________,②___________。
(2)用高锰酸钾制取可选用装置___________(填字母)和E组合,反应的化学方程式为___________,用装置E收集的理由是___________。
(3)用锌与稀硫酸反应制取,若要控制反应的发生与停止,可选用发生装置___________(填字母)。用点燃法检验前必须___________。
(4)已知:通常情况下强酸可制得弱酸。为证明的酸性比(硅酸)强,进行如图实验。
①装置G中产生反应的化学方程式为___________。
②装置H中反应生成沉淀,此现象不能证明的酸性比强,用化学方程式解释原因___________。若要达到实验目的,改进措施为___________。
12.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)实验室有下列实验用品:高锰酸钾、锌粒、大理石、稀盐酸、稀硫酸及相关仪器等。请回答下列问题:
I.实验室制取气体
(1)仪器k的名称是_______。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______;组装装置B时,有如下操作:在装有少量高锰酸钾的试管口放一团棉花后,用带有导管的橡胶塞塞紧试管口时,试管口应略向_______(填“上”或“下”)倾斜。
(3)用装置E收集二氧化碳时,应将气体从导管_______(填“m”或“n”)口导入。
II.性质实验
(4)同学们利用收集的氧气进行了铁丝燃烧实验,有的小组铁丝未燃烧。各小组间交流后,对失败原因进行如下梳理,请结合实际实验情况分析并完善下图:
III.改进实验
实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气可选用装置A,但为了能控制反应随时发生或停止,同学们对装置A进行了改进(如图)。
(5)用该装置制取并收集一小试管氢气,部分操作是:①注入稀硫酸,②检查装置气密性,③加入锌粒。这几步操作的先后顺序相对合理的是_______(填字母)。
a.③②① b.②①③ c.②③①
(6)使反应暂停的具体操作是_______;使反应开始到反应暂停过程中,长颈漏斗的作用是_______。
13.(2025·山东日照·中考真题)下列装置是、、三种气体的实验室制取和收集装置,回答下列问题。说明:分液漏斗可以通过活塞控制液体的流量。
(1)仪器①的名称是_______。
(2)A~D四个装置都能用于制取同一种气体,写出用装置A制取该气体的化学方程式:_______。
(3)在上述制取气体装置中,中间过程可以添加液体试剂的装置是_______(填字母)。
(4)制取密度最小的气体可用_______(填字母)装置来收集。
(5)用装置E收集气体,验满的方法是_______。
(6)下列说法错误的是_______(填字母)。
A.用装置A制取气体,试管口略向下倾斜
B.用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下
C.用装置G收集气体,导管口有气泡放出时立即收集
D.用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯
14.(2024·江苏泰州·中考真题)走进实验室,利用下列装置开展化学实验。
I.二氧化碳的制备与性质一体化研究
(1)装置B中,仪器①的名称是______,用大理石与稀盐酸反应制取CO2的化学方程式为______,属于______(填基本反应类型)。
(2)连接装置B、C,向塑料瓶内通入CO2,______(填操作方法、现象),证明CO2已集满;取出导管,迅速加水至塑料瓶容积的处,滴入几滴紫色石蕊试液,拧紧瓶盖振荡,塑料瓶变瘪,石蕊变红。由此可得出的结论有______。
II.氧气的制备与燃烧条件一体化研究
(3)用装置A加热KMnO4制氧气,为防止粉末堵塞导管,采取的措施是______。用装置D制氧气,二氧化锰的作用是______,反应的化学方程式为______。
(4)向装置E的长颈漏斗中注入80℃的水,接近燃烧匙,白磷燃烧,红磷不燃烧,证明可燃物燃烧须具备的条件是_____;为证明可燃物燃烧还须具备的条件,继续注入热水浸没燃烧匙,白磷熄灭,连接D、E装置,将双氧水注入试管中,观察到E中现象为_______。
(5)白磷燃烧的产物P2O5对人体有危害,常用氢氧化钠溶液吸收,产物中含有磷酸根离子(PO),反应的化学方程式为______。
15.(2025·四川自贡·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据所给装置和实验设计回答下列问题。
(1)仪器a的名称为___________。
(2)实验室常采用分解过氧化氢制取氧气,化学方程式为___________。若选用装置制取氧气,则将导管伸入盛满水的集气瓶的最佳时机是___________。
从实验I或Ⅱ中任选一个作答,若均作答,按I计分。
【实验Ⅰ】制取CO2
实验用品:
(3)试剂:块状大理石、___________。
(4)仪器:为控制反应随开随用、随关随停,需用___________(从B、C、D中选择)和E装置。
(5)反应的化学方程式___________。
【实验Ⅱ】制取H2
实验用品:
(6)试剂:锌粒、___________。
(7)仪器:为控制反应随开随用、随关随停,需用___________(从B、C、D中选择)和F装置。
(8)反应的化学方程式___________。
(9)下图装置可以进行多种实验:
①检验CO2:瓶中加入适量的___________。
②干燥H2:瓶中加入适量的浓硫酸,气体从___________ (填“b”或“c”)端通入。
16.(2025·江苏苏州·模拟预测)请结合下图回答问题:
(1)仪器①名称:______。
(2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气可选用装置A和____组合(填字母),反应的化学方程式为______,试管中棉花团的作用是______。
(3)实验室制取CO2选用装置C相对于B的优点是_______。
(4)对实验室制取CO2反应后的滤液进行探究,向滤液中逐滴加入Na2CO3溶液,用pH传感器连续监测,得到图1的曲线图。
①滤液中溶质的成分是______。
②BC段的现象是______。
③DE段的pH几乎不变的原因是________。
(5)日常生活中,小朋友被鱼刺卡住的现象时有发生,有人认为可用食醋处理该紧急状况。已知鱼刺中含有碳酸钙(其余杂质不与酸反应),某化学兴趣小组设计了图甲装置模拟食醋和鱼刺反应,并将测得的数据绘制成图乙,同时验证食醋处理法是否可行。鱼骨用醋浸泡时醋酸与碳酸钙发生反应,补全反应的化学方程式:CaCO3+2CH3COOH═(CH3COO)2Ca+______+H2O。
用喝醋的方法除去卡在咽上的鱼刺不科学的原因是_______。
17.(2025·贵州遵义·模拟预测)某学习小组利用氢气和氧气模拟工业制备,再制备供氧剂。
Ⅰ.制取氢气和氧气
(1)实验室用高锰酸钾分解制取氧气,反应的化学方程式为_______。应选择的发生装置和收集装置的组合是_______(填字母序号,下同),检验氧气是否收集满的方法是_______。
(2)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,选用的发生装置是_______。要收集一瓶干燥的氢气,需连接装置C,气体从_______端进(填“a”或“b”)。
Ⅱ.制备。反应过程和制备流程为:。
(3)R在反应流程中作为反应物载体,不参与反应。故制备的化学方程式是_______。
Ⅲ.制备供氧剂
(4)往溶液中通入足量后加入溶液,保持0-5℃充分反应,静置后,有沉淀,_______(操作名称),可得。
(5)与水作用不仅能提供氧气,还会生成一种微溶于水的碱。如果要持续供氧,温度和其它条件不变时,水溶液的酸碱性如何变化?请分析说明:_______。
18.(2026·辽宁盘锦·一模)实验是化学的主旋律,请完成下列实验内容。
【实验一】实验室制取气体
下图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,该装置需要的改进是_________,加热时试管口应略向下倾斜的原因是_________。
(2)实验室制取并收集,应选择的装置组合是_________(填字母)。将制取的通入装置F中,溶液变红。原因是_________(用化学方程式表示)。
【实验二】研究物质的性质。
(3)实验1,一段时间后,观察到②中的现象为_________,体现了浓盐酸的性质。
(4)实验2,若验证与NaOH反应,还需补做一个实验:另取实验2所示装置,将_________,重复实验2操作,比较气球的变化程度。写出与NaOH反应的化学方程式_________。
【实验三】某校化学兴趣小组进行粗盐(含有泥沙)提纯实验,并利用所得精盐配制62.5g 20%的氯化钠溶液。
实验1:图1是甲同学进行粗盐提纯实验操作示意图。
(5)操作①~⑤中有明显错误是__________(填序号),该同学实验中缺少一步重要的操作是__________。
(6)操作⑤中停止加热的恰当时机是__________。
(7)步骤⑤中玻璃棒的作用是__________。
实验2:乙同学用提纯得到的精盐配制62.5g 20%的氯化钠溶液。
(8)量取水时选择量筒的规格__________(20mL/50mL/100mL,选填一种)。
(9)若其他操作均正确,采用图2所示方式量取水,则所配溶液的溶质质量分数______(填“>”“<”或“=”)20%。
19.(2026·山东济南·一模)如图所示为实验室中常见气体的制备、净化、干燥、收集和性质检验的部分实验仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器)。
(1)若以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥,纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置,连接仪器。(提示:盐酸中挥发出的少量气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为__________(从左到右填写装置序号字母)
②制取二氧化碳所发生反应的化学方程式为__________。
③实验室制取二氧化碳的剩余溶液中,常含有过量的氯化氢,若要粗略测量溶液的酸碱性,可选用__________。某实验小组要除去剩余溶液中的多余盐酸,使溶液显中性,在不用指示剂的情况下,可选择药品__________(填序号)
A. B. C.
(2)第二小组同学用氧气对某塑料制品的组成进行分析实验(资料显示塑料制品含有C、H、O三种元素)。所选装置按“碱石灰干燥管”的顺序连接(假设所发生的化学反应都充分进行)。
①在该装置中,洗气瓶的作用为__________。
②若装置C的玻璃管中放入塑料制品的质量为,充分反应后,测得装置的质量增加,装置的质量增加,则塑料制品中氧元素的质量为________(精确到);若不连接,则测算出的该塑料制品中氧元素的质量比实际值__________(填“偏小”“偏大”、“基本一致”之一)。
(3)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物()试样的元素组成比例,所选装置按“混合气体”的顺序连接(、为浓硫酸洗气瓶,实验前检验装置气密性,假设所发生的化学反应都充分反应),进行实验并记录实验数据,如表所示:
装置编号
中浓硫酸
C中玻璃管内固体
D中溶液
反应前质量
150 g
14.4 g
150 g
反应后质量
152.7 g
11.2 g
163.2 g
①请选择合理数据计算中__________(填写最简整数比):
②从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是__________。
20.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)如图是实验室制取气体的常用装置,请回答问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)为保证实验安全,教材设计了与实验有关图标提示实验操作时的注意事项,在完成实验室制取二氧化碳的实验中需标注的提示图标是_______(选填序号)。
(3)选用A、E装置制取氧气发生反应的化学方程式为①_______,若要利用收集到的氧气做硫燃烧实验,需要在②_______(填字母)时停止收集。
A.集气瓶中有大量水 B.集气瓶中有少量水 C.集气瓶中没有水
(4)图F装置可用于气体的收集、除杂和体积的测量等,用该装置不能完成的实验是_______(填字母)。
A.气体从n端通入,收集氢气
B.瓶内装有氢氧化钠溶液,气体从m端通入,除去二氧化碳中混有的氯化氢气体
C.瓶内装满水,m端接量筒,氧气从n端通入,测量收集氧气的体积
(5)硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,易溶于水且水溶液呈酸性,实验室制取原理是。要制取干燥的硫化氢气体,并处理尾气,防止污染空气,所选装置的连接顺序是_______(填A-H的大写字母)。
_______→_______→_______→_______
(6)为实现即开即用的制取氢气搭建Ⅰ装置,制取氢气过程中,稀盐酸液面最好添加到如图_______处(选填“a”、“b”、“c”);
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