重难05 常见气体的制取与净化(重难专练)(天津专用)2026年中考化学二轮复习讲练测
2026-04-20
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2份
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61页
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234人阅读
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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 | 气体制取和净化 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.09 MB |
| 发布时间 | 2026-04-20 |
| 更新时间 | 2026-04-20 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57437358.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
重难05 常见气体的制取与净化
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 常见气体的制备
考向02 常见气体的净化与干燥
考向03 多功能瓶(万能瓶)综合应用
考向04 陌生拓展气体制备
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
常见气体的制备是天津市中考化学必考核心实验题,分值占比8-10分,属于基础必拿分题型,常在实验题22题考查,偶尔在选择题中也会出现。核心考查O2、CO2、H2三大气体,偶尔拓展NH3、SO2、Cl2等陌生气体,全程围绕制备原理→发生装置→净化除杂→干燥→收集→检验验满→尾气处理的完整逻辑链命题。
考向分类
考向01 常见气体的制备
考向02 常见气体的净化与干燥
考向03 多功能瓶(万能瓶)综合应用
考向04 陌生拓展气体制备
技巧点拨
定原理:确定制备气体的药品与化学方程式,明确反应物状态、反应条件;
选发生装置:依据反应物状态、反应条件选择对应发生装置;
除杂净化:根据气体中的杂质,选择对应除杂试剂与装置,除去挥发的酸雾、副反应产物等;
干燥脱水:根据气体的酸碱性,选择干燥剂,除去气体中的水蒸气;
选收集装置:依据「气体的密度、溶解性、是否与空气/水反应选择收集方法;
检验验满+尾气处理:验证气体身份、确认是否收集满,对有毒气体进行尾气处理,避免污染。
考●向●破●译
考向01 常见气体的制备
典例引领
【典例01】(2025·陕西宝鸡·一模)将重要装置图形化也是学好化学的基本要求,请从下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中找出正确的操作( )
A.检查气密性 B.加热立即收集
C.移出集气瓶 D.停止加热
【典例02】(2026·湖北·二模)实验室制取时,下列相关操作正确的是( )
A.加入大理石 B.制备
C.收集 D.的验满
方法透视
解题
思路
确定制取气体的化学反应原理,即在实验室条件下,选择什么试剂,通过什么反应来制取这种气体。
确定制取气体时应采用的实验装置。
确定如何验证制得的气体。
解题
模板
1、气体的发生装置的选择
(1)选择依据: 反应物状态和反应条件(是否需要加热等)。
(2)固体加热型(试剂为固体,反应需要加热)
(3)固液常温型(试剂为固体和液体,反应无须加热)
装置
优点与注意事项
操作简单
可随时添加液体试剂;长颈漏斗下端管口要伸入液面以下,形成液封,防止产生的气体从长颈漏斗逸出。
可控制反应速率
可控制反应的发生与停止。使用该装置固体试剂为块状或大颗粒,不能是粉末状(如二氧化锰粉末)
2、气体的收集装置
(1)选择依据:气体的密度、溶解性和化学性质。
(2)常见的收集装置
装置
适用气体与优缺点
向下排空气法适用于密度比空气小的气体。向上排空气法适用于密度比空气大的气体。
排空法收集的气体较干燥,但不纯净。
排水法适用于难溶于水(或不易溶于水)且不与水反应的气体。排水法收集的气体较纯净,但不干燥。
4、氧气与二氧化碳的检验和验满
气体
检验方法
验满方法(排空气法)
氧气
将带火星木条伸入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气。
将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则证明二氧化碳已集满。
二氧化碳
将气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条立即熄灭,则证明二氧化碳已集满。
变式演练
【变式01】(2026·天津南开·一模)实验室利用下图实验装置进行有关实验。请根据装置回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为___________(填序号),该反应的化学方程式为___________。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,应选用的收集装置为___________,该反应的化学方程式为___________;若实验室用装置B来制备二氧化碳,长颈漏斗下端插入液面以下的原因是___________。
(4)同学通过以上实验归纳出实验室制取气体的一般思路,其顺序为___________(填序号)。
a.设计制取气体的实验装置
b.验证得到的气体就是所要制取的气体
c.确定制取气体的化学反应原理
【变式02】(2026·辽宁铁岭·二模)完成下列问题:
(1)二氧化碳的实验室制取。
【实验用品】石灰石、稀盐酸、火柴、镊子、木条,以及如图仪器。
【实验原理】 (写化学反应方程式)。
【实验步骤】
(2)选择上述仪器中的 (填字母)组装成制取二氧化碳的发生装置。检查装置的气密性,向_____(填仪器名称)中加入石灰石,塞好橡胶塞,再加入稀盐酸,收集二氧化碳。
【拓展迁移】
(3)同学们设计了图2所示装置测量石灰石和稀盐酸反应体系的温度,并用电子天平连续称量反应体系的总质量。测得反应过程中温度和质量随时间的变化如图3所示。
①图2所示装置制取CO2气体,停止反应的操作是_____。
②图3中5~65s时,单位时间内体系总质量减小幅度较大的原因是______。
(4)利用干冰设计并进行了如图实验探究CO2的性质。
①步骤(I)观察到气球上浮,得出CO2的性质是______。
②步骤(II)中产生白雾的原因是干冰升华______(填“吸热”或“放热”)。该白雾是_____。
③步骤(III)中使紫色石蕊试液变红的物质是_____(填化学式)。
考向02 常见气体的净化与干燥
典例引领
【典例01】(2026·福建泉州·模拟预测)如图所示实验操作,正确的是( )
A.称量氢氧化钠固体 B.稀释浓硫酸
C.测溶液的pH D.干燥CO2
【典例02】(2025·天津红桥·一模)如图所示为常见气体制备实验的部分仪器。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)图中仪器a的名称为_______。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取纯净氧气时,应选用_______(填序号)制取装置,发生反应的化学方程式为_______。
(3)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若将F装置内装满水,再连接量筒,就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,则气体应从_______(选填“a”或“b”)口进入F中。
(4)下列关于氧气的叙述中,不正确的是_______(填选项序号之一)。
A.蜡烛在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈
B.氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧
C.做铁丝在氧气中燃烧实验时,预先在集气瓶底铺一层细沙
D.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
方法透视
解题
思路
通读全题,锁定制备的目标气体,明确制备原理;
按发生→除杂→干燥→收集→验满→尾气处理的顺序,梳理装置连接顺序;
逐一对应每个装置的作用,填写试剂、进出管方向、操作目的;
结合基础操作规范,回答注意事项、误差分析类设问。
1、常见气体的净化
(1)氢氧化钠溶液:除去二氧化碳、二氧化硫、氯化氢等气体;
(2)碱石灰:除去二氧化碳、氯化氢、水蒸气等气体;
(3)灼热的铜网:除去氧气。
(4)灼热的氧化铜:除去氢气、一氧化碳等具有还原性的气体。
2、常见气体的干燥剂
(1)浓硫酸:干燥氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体,不能干燥氨气;
(2)碱石灰/生石灰/氢氧化钠固体:干燥氧气、氢气、一氧化碳、氨气等,不能干燥二氧化碳等。
(3)无水氯化钙:干燥氧气、氢气、一氧化碳、二氧化碳等。
3、常见气体的净化装置
4、常见尾气的处理方法
加入适当试剂与尾气反应
收集任何尾气
处理可燃性尾气
吸收易溶于水,容易倒吸的气体,如氨气
答题
模板
装置连接顺序:发生装置→除杂装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置(有毒气体);
装置作用:除去××气体中混有的××杂质;干燥××气体,除去水蒸气;
试剂选择:除去××杂质,选用××试剂,原因是××。
变式演练
【变式01】(2024·天津西青·一模)请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)写出仪器m的名称:___________。
(2)实验室用双氧水来制取并收集较纯净氧气,应选用的装置为___________(填字母),实验时还需加入少量二氧化锰,其作用是___________,反应的化学方程式为___________。
(3)欲收集干燥的,装置的导管口应与装置C中___________(填“a”或“b”)端相连。
(4)实验室收集二氧化碳常选用的装置是___________。
(5)有KCl和的混合物98.5g,经测定含钾元素的质量为39g,则混合物中含氧元素的质量为___________g。
【变式02】(2026·天津河西·预测模拟)请根据下面常用化学实验装置回答以下问题。
A
B
C
D
E
(1)选用C装置用高锰酸钾制取氧气,化学方程式为___________;若用E装置收集氧气,可推测氧气应具有的物理性质是___________。
(2)实验室制取CO2时,为了控制反应速率和节约药品,最好选择___________(填字母)作为发生装置;该反应的化学方程式为___________。
(3)D为多功能瓶,若要干燥二氧化碳气体,D中应盛放的试剂为___________(填名称);若要收集氢气,则气体从___________(填“a”或“b”)端进入。
考向03 多功能瓶(万能瓶)综合应用
典例引领
【典例01】(2026·宁夏·一模)下图所示装置有多种用途,其中不正确的是( )
选项
广口瓶内物质
用途
A
一定量浓硫酸
干燥某些气体
B
装满水
收集某些气体
C
一定量氢氧化钠溶液
除去CO2等气体
D
空气
收集某些比空气重的气体
【典例02】(2026·天津河北·二模)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
A.装置可用于干燥氧气 B.可用于收集氧气和氢气
C.可用于除去氢气中混有的少量二氧化碳 D. ④可用于收集氧气和二氧化碳
方法透视
解题
思路
先明确万能瓶的用途(收集/洗气/测体积);
对应用途的固定进出管规则,确定进气和出气方向;
结合气体的性质,解释原理。
答题
模板
1、气体的检验、干燥、除杂(长进短出)
2、气体的收集
向上排空法
向下排空法
排水法
长进短出
短进长出
短进长出
3、其他用途
除杂并收集难溶于水的气体
防倒吸
气体体积的测量
排空气法收集:该气体密度比空气大,用万能瓶收集时,气体从长导管进入,空气从短导管排出,即长进短出;该气体密度比空气小,用万能瓶收集时,气体从短导管进入,空气从长导管排出,即短进长出。
排水法收集:该气体难溶于水,不与水反应,用万能瓶排水法收集时,气体从短导管进入,水从长导管排出,即短进长出。
洗气/除杂:用万能瓶除去气体中的杂质时,气体必须与试剂充分接触,因此从长导管进入,纯净气体从短导管排出,即长进短出。
测量气体体积:气体从短导管进入万能瓶,将瓶内的水压入量筒中,量筒内水的体积即为收集到的气体体积,因此短进长出。
变式演练
【变式01】(2026·四川自贡·预测模拟)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)写出标示数字的仪器名称:①______。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,应选用的发生装置为______(填字母,下同)、收集装置为______,若要制取干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接______装置。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为______,该实验的发生装置可选用______(填字母),若用E装置收集到的氧气不纯,可能的原因是______(写出一点即可)。
(4)二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体,比空气的密度大,易溶于水且与水反应。若用G装置收集二氧化硫气体,则气体应从______(填“b”或“c”)端导入。
【变式02】(2025·天津东丽·模拟预测)实验是检验化学原理的“最高法庭”。下列化学实验基本操作中正确的是( )
A.取用药品 B.干燥氧气
C.闻气体的气味 D.测定溶液的
考向04 陌生拓展气体制备
典例引领
【典例01】(2025·天津·模拟预测)根据下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器的名称①______。
(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装置装满水收集氧气,气体应从______(填“a”或“b”,)端通入。
(3)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,选用的发生与收集装置是______。
(4)根据下列实验图示回答问题。
①实验A可测定空气中氧气的含量,______(填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。
②实验B中,澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是______。
③实验C中,观察到气球浮起,说明CO2的密度比空气______(填“大”或“小”)。
【典例02】(2025·天津·二模)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)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。
(4)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。
(5)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______。
方法透视
解题
思路
精读题干,圈画2个核心信息:①制备原理(反应物状态、反应条件);②陌生气体的性质(溶解性、密度、酸碱性、毒性、是否与水/空气反应);
类比三大气体的知识,按6步逻辑链逐一对应:
发生装置:根据反应物状态+反应条件,类比O2的固固加热型/CO2的固液不加热型;
除杂干燥:根据气体的酸碱性、杂质类型,选择除杂试剂和干燥剂;
收集装置:根据溶解性、密度,选择收集方法;
尾气处理:根据毒性、酸碱性,选择处理方法;
严格贴合题干给出的信息答题,绝对不能脱离题干自行推导。
答题
模板
以制备NH₃为例,可全陌生气体迁移)
发生装置选择:制备NH3的反应物均为固体,反应需要加热,因此选择固固加热型发生装置(与高锰酸钾制O2的发生装置相同);
干燥试剂选择:NH3是碱性气体,因此选用碱石灰作为干燥剂,不能用浓硫酸、无水氯化钙;
收集装置选择:NH3极易溶于水,不能用排水法;密度比空气小,因此用向下排空气法收集,万能瓶收集时短进长出;
尾气处理:NH3有毒,极易溶于水,因此用稀硫酸溶液吸收,搭配倒扣的漏斗防倒吸。
变式演练
【变式01】(2026·天津河东·一模)请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器甲的名称是_______,实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为_______。实验室如果用B装置制取氧气,反应时液面不低于_______(填“a”或“b”)。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为_______(填序号),反应的化学方程式为_______。
(3)查阅资料得知,室温下,在实验室中可利用发生装置B生成甲烷,利用装置C或装置E收集甲烷。据此推测,下列说法正确的是_______(填序号、多选)。
A.制取甲烷可在常温下进行 B.甲烷的密度小于空气
C.制取甲烷时药品都是固体 D.甲烷不与水反应
【变式02】(2026·天津河东·一模)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列装置图回答问题。
(1)仪器的名称:a_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______。
(3)实验室制取氨气一般采用加热氯化铵固体和熟石灰的方法,请你写出该化学方程式_______,已知氨气极易溶于水,可选用_______(填字母)装置收集氨气。
题●型●训●练
1.(2026·重庆·三模)用固体制取氧气的实验中,操作正确的是( )
A.取用药品 B.加热药品
C.氧气验满 D.收集氧气后的放置方式
2.(2025·天津南开·一模)实验室利用下图实验装置进行有关实验,请根据装置回答下列问
(1)写出图中仪器①的名称______。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,可在图一中选用的装置为______(填字母),该反应的化学方程式为______。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,该反应的化学方程式为______;若选用图二中的F装置收集二氧化碳,气体应从______(填字母)端通入。
(4)利用空注射器可检查图二中装置E的气密性,将活塞缓慢向外拉,若观察到______则证明气密性良好。
3.(2025·天津东丽·模拟预测)现有实验室制取气体的部分装置,请结合所学化学知识,回答有关问题:
(1)请写出图中标有字母的仪器名称:a_____。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,可用的发生装置是_____。该反应化学反应方程式为_____。
(3)实验室制取二氧化碳的反应化学反应方程式为_____。若装置中盛有紫色石蕊溶液,通入气体后,溶液变红,原因是_____。(用化学方程式表示)
(4)欲使用装置F用排空气法收集二氧化碳,则气体应从_____(填“a”或“b”,下同)端通入。医院在给病人输氧气时,常利用如图的类似装置,并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,_____端导管连接病人吸氧气的塑料管。
4.(2025·天津滨海新区·模拟预测)下图列举了几种实验室制备气体常见的发生装置和收集装置。结合所学知识完成以下问题。
(1)将图中标号所指的化学仪器名称写在横线上、①______②______
(2)实验室制取并收集二氧化碳,应选用的装置为______(填字母)。
(3)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式______。
(4)能用装置D收集某种气体的原因是______(填序号)。
A.密度大于空气 B.密度小于空气 C.不易溶于水
5.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)化学科学的本质是实验探究。如图1为实验室制取气体的常用装置,图2为某同学在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。
I.根据图1回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称:___________。
(2)实验室制取CO2的发生装置可选择___________(填字母序号),反应的化学方程式为___________。收集CO2可选择装置D,理由是___________。
II.根据图2回答下列问题:
(3)若试剂甲为MnO2,根据所学知识选择试剂乙,反应仓中产生O2的化学反应原理是___________(用化学方程式表达)。
(4)加湿过滤仓中H2O的作用有___________(填标号)。
①吸收杂质提纯O2 ②观察O2产生速率
③加快O2的生成 ④保证供给O2的湿度需求
(5)调节供氧流速可以通过___________(填具体操作)来实现。
6.(2025·河北邯郸·一模)某学习小组开展综合实践活动,参观某养鱼基地时,发现技术员向鱼池中抛撒一种淡黄色固体过氧化钙(CaO2)。该小组探究CaO2与水反应的产物,并开展相关实验。
【相关资料】CaO2与水缓慢反应,生成的气体可溶解在水中,满足鱼类的需求,同时增大池水的pH。
【提出问题】过氧化钙与水反应生成什么物质?
【实验1】小组同学用适量过氧化钙和水进行实验。
(1)如图所示为小组同学设计的以下实验装置,为便于控制反应的速率,使实验顺利进行,最好选用装置______(选填“A”“B”或“C”)。
A. B. C.
(2)取0.72gCaO2置于锥形瓶中,加水配成50mL溶液X,若要证明有氧气生成,需进行的实验操作为______。
(3)取2mL充分反应后的溶液X于试管中,滴加2滴酚酞溶液,溶液变红,说明产物还有______(填化学式),25s后,溶液红色褪去。
【提出新问题】
(4)研究小组基于实验1中溶液褪色原因提出如下假设(假设褪色原因是单一物质造成)。
假设I:H2O2能使溶液褪色,因为CaO2溶于水可能生成少量的H2O2。
假设Ⅱ:Ca(OH)2能使溶液褪色。
请提出假设Ⅲ:______。
【实验探究】
【实验2】
(5)验证假设1:取5mLX溶液,加入少量MnO2,有大量气泡迅速产生,待无气泡产生后过滤,取2mL滤液,加入2滴酚酞溶液,溶液变红,15min后溶液红色逐渐褪去,说明假设______正确。
【实验3】
(6)验证假设Ⅱ:取2mL经煮沸后冷却至室温的饱和Ca(OH)2溶液,滴加2滴酚酞试液,溶液变红。将Ca(OH)2溶液煮沸的目的是______。
【拓展延伸】
(7)下列有关CaO2用于鱼虾养殖的推测错误的是______(选填字母)。
A.向养殖池中施用CaO2要注意用量
B.易溶于水,被水迅速充分吸收
C.可增加水体中钙离子含量
D.与水反应后的溶液可吸收二氧化碳
7.(2025·天津北辰·一模)结合下图所示的实验装置,回答有关问题:
(1)加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取较纯净的氧气时,应选择的收集装置为_____(填字母);
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为_____,应选择的发生装置为_____(填写字母);
(3)实验室通常用装置F检验二氧化碳,气体应从F的_____端通入(填“a”或“b”)。
8.(2026上·云南昆明·一模)化学是一门以实验为基础的科学。根据下图回答问题。
(1)仪器b的名称是 _________。
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学反应方程式为 ____________________,若用E装置收集二氧化碳,则验满二氧化碳的方法是 ____________________。
(3)通常情况下,氨气是一种无色、有刺激性气味气体,密度比空气小,极易溶于水。实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气,可以选用的发生装置是 _____(填字母序号)。若用G装置收集气体,则气体要从 _____(填字母序号)端通入。
(4)A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳,若要控制液体滴加速率,获得平稳气流,应选择的发生装置是 _____(填字母序号)。
(5)为进一步探究人体吸入的空气和呼出气体成分的差异,小组同学利用数字化技术采集呼出气体中氧气、二氧化碳和水蒸气三种成分的体积分数的变化(如图1:纵坐标是体积分数/%、横坐标是时间/s),回答下列问题。
①曲线X表示 _________体积分数的变化。
②曲线Y在50s后体积分数减小,其原因可能是 ____________。
9.(2025·江苏无锡·开学考试)结合下图回答问题。
(1)仪器名称:a___________。
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选用装置___________为发生装置(选填序号,下同)和装置___________为收集装置,反应的化学方程式为___________。
(3)用如图装置验证固体X中是否含CaCO3。
资料:①X是化工产品亚硫酸钙(CaSO3)。
②CaSO3和稀HCl反应产生SO2,SO2能使紫红色KMnO4溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。
实验:打开K,观察实验现象。
①装置F相对于装置B的优点是___________。
②若G中溶液褪色,H、I中无明显变化,则X中___________CaCO3(填“含”、“不含”)。若G中溶液褪色,H中无明显变化,I中___________(填实验现象),则X中含CaCO3.装置H的作用是___________。
10.(2024·内蒙古兴安·中考真题)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)写出仪器①的名称___________。
(2)实验室选用A装置制取氧气,反应的化学方程式为___________,固定装置时试管口略向下倾斜的原因是___________。
(3)若用G装置收集氧气,气体应从___________(填“a”或“b”)端通入集气瓶。
(4)实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式为___________,选用B装置作为发生装置的优点是___________,请指出C装置中存在的一处错误是___________。
(5)甲烷(CH4)是难溶于水的无色气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得,实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是___________(从A~F装置中选择)。
11.(2026·广西南宁·模拟预测)下列装置是实验室制取气体的实验装置,回答问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称______;
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气可选择的装置组合是______(在A—E中选)。用此方法制取氧气的实验步骤有:①在试管中加入药品并固定好装置;②把导管移出水面;③点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集;④熄灭酒精灯;⑤检查装置的气密性。正确操作排序的是______;
A.①⑤③②④ B.⑤①③②④ C.①⑤③④② D.⑤①③④②
(3)实验室常用稀盐酸和______(写名称)反应来制取二氧化碳,其反应的化学方程式是______。若用G装置收集CO2时,发生装置应连接在______(填“a”或“b”)端;
(4)图F是某同学利用塑料瓶和其它用品设计的制取氢气的发生装置(铜丝网盛放固体药品),该设计与B装置比较,除了废物利用的优点外,请另写一个优点______。
12.(2024·天津河东·模拟预测)请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)写出仪器a和b的名称:a___________,b___________。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气,应选择的装置为___________(填字母),发生反应的化学方程式为___________。
(3)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取并收集二氧化碳,应选择的装置为___________(填字母)。发生反应的化学方程式为___________,在一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫做___________。
13.(2024·天津·模拟预测)利用如图装置进行气体的制备实验。
(1)写出图D装置中仪器①的名称:______。
(2)用A装置加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,化学方程式为_______。
(3)实验室制取二氧化碳选择的制取装置是_______,反应的化学方程式为_______。
(4)下列实验方案设计,能达到实验目的的是______。
A.测定空气中的氧气含量
B.证明二氧化碳与水反应
C.探究铁钉生锈时氧气是否参与反应
D.探究催化剂对反应速率的影响
14.(2026·山东青岛·一模)化学小组同学在实验室制取并探究二氧化碳的性质。请根据图示回答问题:
(1)写出图中仪器的名称:①_______________、②_______________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,应选择的装置组合是_______________(填字母序号,下同),收集气体后如D图所示,做二氧化碳使蜡烛熄灭的实验,可以说明二氧化碳的一条物理性质是_______________。
(3)实验室可以用过氧化氢溶液与二氧化锰反应制取氧气,该反应的化学方程式是_______________。实验室还可以用加热氯酸钾固体和二氧化锰固体混合物的方式制取氧气,应选择的装置组合是_______________,若用E收集氧气,则气体应从_______________(填“a”或“b”)端进入。
14.(2026广东广州·预测模拟)科学家们不断寻找利用月球样品制造氧气的方案,为未来建立永久性月球基地扫除最大的障碍。某小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习,请你根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.氧气的实验室制法
(1)仪器甲的名称是___________,实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为___________。反应时液面不低于___________(填“a”或“b”)。
(2)查阅资料得知,室温下,在实验室中可利用氧气发生装置B生成甲烷,利用装置D或装置E收集甲烷。据此推测,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.制取甲烷可在常温下进行 B.甲烷的密度小于空气
C.制取甲烷时药品都是固体 D.甲烷不与水反应
Ⅱ.过氧化氢制取氧气的活动探究
某兴趣小组设计以下实验来探究影响物质分解速率的因素,实验方案如下表。
实验编号
H2O2溶液
催化剂
温度/℃
收集等体积O2所需时间/s
浓度
V/mL
①
3%
20
0.5 g MnO2固体
20
t1
②
3%
20
0.5 g MnO2固体
30
t2
③
6%
x
0.5 g MnO2固体
20
t3
④
6%
20
0.5 g MnO2固体
30
t4
(3)设计实验①和③的目的是探究H2O2溶液浓度对H2O2分解速率的影响。实验中x的数值为___________。
(4)实验中测出H2O2完全分解的时间大小关系为:t1>t3>t2,则下列说法正确的是___________(填序号)
A.上述结果说明升高温度能加快H2O2分解
B.实验②的H2O2分解速率小于实验④
C.t4>t3
15.(2024·天津河北·一模)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)根据下列装置图回答:
①写出仪器a的名称:______。
②实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为______(填序号)
③实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为______(填序号),该反应的化学方程式为______。
④做实验时,不慎碰倒酒精灯,酒精在桌面上燃烧起来,用湿抹布盖在燃烧的酒精上,火焰熄灭。火焰熄灭的原因是降低了温度和______(填字母序号)
A.隔绝空气 B.降低着火点 C.清除可燃物
(2)如图所示,滴管中吸入某种液体,平底烧瓶中盛有另-种物质,挤压滴管滴入液体,一段时间后气球明显鼓起。下列选项符合题意的是______(填字母序号)。
选项
滴管内物质
平底烧瓶内物质
A
水
氧化钙
B
水
硝酸铵
C
氢氧化钠溶液
二氧化碳气体
D
稀盐酸
锌粒
公司2 / 18
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重难05 常见气体的制取与净化
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 常见气体的制备
考向02 常见气体的净化与干燥
考向03 多功能瓶(万能瓶)综合应用
考向04 陌生拓展气体制备
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
常见气体的制备是天津市中考化学必考核心实验题,分值占比8-10分,属于基础必拿分题型,常在实验题22题考查,偶尔在选择题中也会出现。核心考查O2、CO2、H2三大气体,偶尔拓展NH3、SO2、Cl2等陌生气体,全程围绕制备原理→发生装置→净化除杂→干燥→收集→检验验满→尾气处理的完整逻辑链命题。
考向分类
考向01 常见气体的制备
考向02 常见气体的净化与干燥
考向03 多功能瓶(万能瓶)综合应用
考向04 陌生拓展气体制备
技巧点拨
定原理:确定制备气体的药品与化学方程式,明确反应物状态、反应条件;
选发生装置:依据反应物状态、反应条件选择对应发生装置;
除杂净化:根据气体中的杂质,选择对应除杂试剂与装置,除去挥发的酸雾、副反应产物等;
干燥脱水:根据气体的酸碱性,选择干燥剂,除去气体中的水蒸气;
选收集装置:依据「气体的密度、溶解性、是否与空气/水反应选择收集方法;
检验验满+尾气处理:验证气体身份、确认是否收集满,对有毒气体进行尾气处理,避免污染。
考●向●破●译
考向01 常见气体的制备
典例引领
【典例01】(2025·陕西宝鸡·一模)将重要装置图形化也是学好化学的基本要求,请从下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中找出正确的操作( )
A.检查气密性 B.加热立即收集
C.移出集气瓶 D.停止加热
【答案】A
【解析】A、检查装置气密性:组装好仪器,把导管的一端放入水中,用手紧握试管,水中的导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好,正确;
B、开始加热时,排出的气体很大一部分是试管和导管中的空气,故加热后不能立即收集气体,应等气泡连续均匀冒出时再开始收集,错误;
C、氧气的密度大于空气,收集满氧气后应在水槽中将玻璃片盖好再和集气瓶一同取出水面,以防止装置逸 出,错误;
D、实验结束后要先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水倒吸引起试管炸裂,错误。
故选A。
【典例02】(2026·湖北·二模)实验室制取时,下列相关操作正确的是( )
A.加入大理石 B.制备
C.收集 D.的验满
【答案】A
【解析】A、取用块状大理石时,应先将容器横放,把大理石放在容器口,再缓慢竖立容器使大理石滑至底部,防止砸破容器,操作正确。
B、装置中长颈漏斗下端没有浸入液面下形成液封,会导致气体从长颈漏斗逸出,操作错误。
C、CO2密度大于空气,需用向上排空气法收集,图中为向下排空气法,操作错误。
D、CO2验满时应将燃着的木条放在集气瓶口,图中木条伸入瓶内,操作错误。
方法透视
解题
思路
确定制取气体的化学反应原理,即在实验室条件下,选择什么试剂,通过什么反应来制取这种气体。
确定制取气体时应采用的实验装置。
确定如何验证制得的气体。
解题
模板
1、气体的发生装置的选择
(1)选择依据: 反应物状态和反应条件(是否需要加热等)。
(2)固体加热型(试剂为固体,反应需要加热)
(3)固液常温型(试剂为固体和液体,反应无须加热)
装置
优点与注意事项
操作简单
可随时添加液体试剂;长颈漏斗下端管口要伸入液面以下,形成液封,防止产生的气体从长颈漏斗逸出。
可控制反应速率
可控制反应的发生与停止。使用该装置固体试剂为块状或大颗粒,不能是粉末状(如二氧化锰粉末)
2、气体的收集装置
(1)选择依据:气体的密度、溶解性和化学性质。
(2)常见的收集装置
装置
适用气体与优缺点
向下排空气法适用于密度比空气小的气体。向上排空气法适用于密度比空气大的气体。
排空法收集的气体较干燥,但不纯净。
排水法适用于难溶于水(或不易溶于水)且不与水反应的气体。排水法收集的气体较纯净,但不干燥。
4、氧气与二氧化碳的检验和验满
气体
检验方法
验满方法(排空气法)
氧气
将带火星木条伸入集气瓶中,若木条复燃则证明是氧气。
将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则证明二氧化碳已集满。
二氧化碳
将气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条立即熄灭,则证明二氧化碳已集满。
变式演练
【变式01】(2026·天津南开·一模)实验室利用下图实验装置进行有关实验。请根据装置回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为___________(填序号),该反应的化学方程式为___________。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,应选用的收集装置为___________,该反应的化学方程式为___________;若实验室用装置B来制备二氧化碳,长颈漏斗下端插入液面以下的原因是___________。
(4)同学通过以上实验归纳出实验室制取气体的一般思路,其顺序为___________(填序号)。
a.设计制取气体的实验装置
b.验证得到的气体就是所要制取的气体
c.确定制取气体的化学反应原理
【答案】(1)集气瓶
(2)AC或AD
(3)D 形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出
(4)cab
【解析】(1)图中仪器①的名称是集气瓶;
(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,可采用排水法或向上排空气法收集,即装置C或D,综上可知,实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为AC或AD;该反应的化学方程式为;
(3)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;
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;
若实验室用装置B来制备二氧化碳,长颈漏斗下端插入液面以下的原因是形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出;
(4)实验室制取气体的一般思路为确定制取气体的化学反应原理、设计制取气体的实验装置、验证得到的气体就是所要制取的气体,即cab。
【变式02】(2026·辽宁铁岭·二模)完成下列问题:
(1)二氧化碳的实验室制取。
【实验用品】石灰石、稀盐酸、火柴、镊子、木条,以及如图仪器。
【实验原理】 (写化学反应方程式)。
【实验步骤】
(2)选择上述仪器中的 (填字母)组装成制取二氧化碳的发生装置。检查装置的气密性,向_____(填仪器名称)中加入石灰石,塞好橡胶塞,再加入稀盐酸,收集二氧化碳。
【拓展迁移】
(3)同学们设计了图2所示装置测量石灰石和稀盐酸反应体系的温度,并用电子天平连续称量反应体系的总质量。测得反应过程中温度和质量随时间的变化如图3所示。
①图2所示装置制取CO2气体,停止反应的操作是_____。
②图3中5~65s时,单位时间内体系总质量减小幅度较大的原因是______。
(4)利用干冰设计并进行了如图实验探究CO2的性质。
①步骤(I)观察到气球上浮,得出CO2的性质是______。
②步骤(II)中产生白雾的原因是干冰升华______(填“吸热”或“放热”)。该白雾是_____。
③步骤(III)中使紫色石蕊试液变红的物质是_____(填化学式)。
【答案】(1)
(2)abef 锥形瓶
(3)关闭活塞 5~65s时,反应物浓度较大且反应放热,温度升高,反应速率增大,单位时间内产生的CO2量多,气体逸出导致体系总质量减小幅度较大;
(4)密度比空气大 吸热 空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴
【解析】(1)略;
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可以选择的仪器是:abef;
石灰石属于固体,应装入锥形瓶中;
(3)①用图2装置制取二氧化碳,应将石灰石置于多孔隔板上,通过长颈漏斗加入稀盐酸,停止反应的操作是关闭活塞,由于固液接触反应生成了气体,装置内压强增大,将稀盐酸压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止;
②见答案;
(4)①气球中充满空气,干冰升华转化为二氧化碳气体,气球上浮,说明二氧化碳的密度比空气大;
②干冰升华吸热,能使周围温度降低,空气中的水蒸气遇冷凝结成水滴,从而产生白雾;
③步骤(III)中二氧化碳与水反应生成碳酸,显酸性,能使紫色石蕊试液变红。
考向02 常见气体的净化与干燥
典例引领
【典例01】(2026·福建泉州·模拟预测)如图所示实验操作,正确的是( )
A.称量氢氧化钠固体 B.稀释浓硫酸
C.测溶液的pH D.干燥CO2
【答案】B
【解析】A、托盘天平要遵循左物右码的使用原则,氢氧化钠固体具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,图示操作错误,不符合题意;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿烧杯内壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时的扩散,一定不能把水注入浓硫酸中,防止酸液飞溅,图示操作正确,符合题意;
C、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,图示操作错误,不符合题意;
D、浓硫酸具有吸水性且与二氧化碳不反应,可用于干燥二氧化碳,为使气体与浓硫酸充分接触,二氧化碳应从长导管口的一端通入,图示操作错误,不符合题意。
故选:B。
【典例02】(2025·天津红桥·一模)如图所示为常见气体制备实验的部分仪器。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)图中仪器a的名称为_______。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取纯净氧气时,应选用_______(填序号)制取装置,发生反应的化学方程式为_______。
(3)F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若将F装置内装满水,再连接量筒,就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积,则气体应从_______(选填“a”或“b”)口进入F中。
(4)下列关于氧气的叙述中,不正确的是_______(填选项序号之一)。
A.蜡烛在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈
B.氧气的化学性质比较活泼,能支持燃烧
C.做铁丝在氧气中燃烧实验时,预先在集气瓶底铺一层细沙
D.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)b
(4)D
【解析】(1)由图可知,仪器a为分液漏斗。
(2)过氧化氢制取氧气的反应为固液常温反应,发生装置选B,且排水法收集的氧气较纯净,氧气不易溶于水,收集装置选E;
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:。
(3)若想测量收集氧气的体积,氧气密度比水小,将氧气从b口通入,水会从a口排出,排出的水的体积为收集的氧气的体积。
(4)A、氧气含量越高,燃烧越剧烈,则蜡烛在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈,该选项叙述正确;
B、氧气化学性质比较活泼,具有助燃性,该选项叙述正确;
C、铁丝燃烧实验中,为了防止高温熔融物溅落,使瓶底炸裂,集气瓶底应留少量的水或细沙,该选项叙述正确;
D、硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,该选项叙述不正确。
故选D。
方法透视
解题
思路
通读全题,锁定制备的目标气体,明确制备原理;
按发生→除杂→干燥→收集→验满→尾气处理的顺序,梳理装置连接顺序;
逐一对应每个装置的作用,填写试剂、进出管方向、操作目的;
结合基础操作规范,回答注意事项、误差分析类设问。
1、常见气体的净化
(1)氢氧化钠溶液:除去二氧化碳、二氧化硫、氯化氢等气体;
(2)碱石灰:除去二氧化碳、氯化氢、水蒸气等气体;
(3)灼热的铜网:除去氧气。
(4)灼热的氧化铜:除去氢气、一氧化碳等具有还原性的气体。
2、常见气体的干燥剂
(1)浓硫酸:干燥氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体,不能干燥氨气;
(2)碱石灰/生石灰/氢氧化钠固体:干燥氧气、氢气、一氧化碳、氨气等,不能干燥二氧化碳等。
(3)无水氯化钙:干燥氧气、氢气、一氧化碳、二氧化碳等。
3、常见气体的净化装置
4、常见尾气的处理方法
加入适当试剂与尾气反应
收集任何尾气
处理可燃性尾气
吸收易溶于水,容易倒吸的气体,如氨气
答题
模板
装置连接顺序:发生装置→除杂装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置(有毒气体);
装置作用:除去××气体中混有的××杂质;干燥××气体,除去水蒸气;
试剂选择:除去××杂质,选用××试剂,原因是××。
变式演练
【变式01】(2024·天津西青·一模)请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)写出仪器m的名称:___________。
(2)实验室用双氧水来制取并收集较纯净氧气,应选用的装置为___________(填字母),实验时还需加入少量二氧化锰,其作用是___________,反应的化学方程式为___________。
(3)欲收集干燥的,装置的导管口应与装置C中___________(填“a”或“b”)端相连。
(4)实验室收集二氧化碳常选用的装置是___________。
(5)有KCl和的混合物98.5g,经测定含钾元素的质量为39g,则混合物中含氧元素的质量为___________g。
【答案】(1)试管
(2)BD 催化作用
(3)a
(4)E
(5)24
【解析】(1)根据仪器特征,仪器m的名称为试管。故填:试管。
(2)实验室用双氧水来制取并收集较纯净氧气,根据反应物的状态为固体和液体,反应条件不需加热,发生装置选固液常温型发生装置B,用排水法收集到的气体较纯净,收集装置选D;二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,其作用是催化作用;过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,该反应的化学方程式为:。故填:BD;催化作用;。
(3)欲收集干燥的,装置的导管口应与装置C中a端相连,使气体与干燥剂充分接触,接反容易将浓硫酸排出。故填:a。
(4)二氧化碳能溶于水,密度比空气大,实验室收集二氧化碳常选用的装置是向上排空气法装置。故填:E。
(5)观察化学式KCl和可知,钾元素与氯元素的质量比为:39:35.5,含钾元素的质量为39g,则含氯元素的质量为35.5g,则混合物中含氧元素的质量为:98.5g-39g-35.5g=24g。故填:24。
【变式02】(2026·天津河西·预测模拟)请根据下面常用化学实验装置回答以下问题。
A
B
C
D
E
(1)选用C装置用高锰酸钾制取氧气,化学方程式为___________;若用E装置收集氧气,可推测氧气应具有的物理性质是___________。
(2)实验室制取CO2时,为了控制反应速率和节约药品,最好选择___________(填字母)作为发生装置;该反应的化学方程式为___________。
(3)D为多功能瓶,若要干燥二氧化碳气体,D中应盛放的试剂为___________(填名称);若要收集氢气,则气体从___________(填“a”或“b”)端进入。
【答案】(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 不易溶于水
(2)B CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)浓硫酸 b
【解析】(1)高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:,E装置是排水法收集气体,用E装置收集氧气,可推测氧气应具有的物理性质是氧气不易溶于水;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,是固液不加热反应,可选用A、B装置,为了控制反应速率和节约药品,B装置中是用的分液漏斗,分液漏斗可以控制液体药品流量从而控制反应的速率,最好选择B作为发生装置,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:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)浓硫酸具有吸水性,且二氧化碳是酸性气体,D中应盛放的试剂为浓硫酸;氢气的密度比空气小,若要收集氢气,则气体从b端进入。
考向03 多功能瓶(万能瓶)综合应用
典例引领
【典例01】(2026·宁夏·一模)下图所示装置有多种用途,其中不正确的是( )
选项
广口瓶内物质
用途
A
一定量浓硫酸
干燥某些气体
B
装满水
收集某些气体
C
一定量氢氧化钠溶液
除去CO2等气体
D
空气
收集某些比空气重的气体
【答案】B
【解析】试题分析:装有一定量浓硫酸可以利用浓硫酸的吸水性干燥气体;装满水不可以用排水法收集气体,因为水无法被排出;如果装有一定量氢氧化钠溶液可以除掉二氧化碳气体;利用排气法收集气体时,从长管进的气体是密度大于空气的。故选B.
【典例02】(2026·天津河北·二模)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )
A.装置可用于干燥氧气 B.可用于收集氧气和氢气
C.可用于除去氢气中混有的少量二氧化碳 D. ④可用于收集氧气和二氧化碳
【答案】B
【解析】A、浓硫酸具有吸水性,能够干燥气体,氧气不与浓硫酸发生化学反应,所以①装置可用于干燥氧气,选项正确;
B、氧气与氢气都不溶于水,且两种气体的密度都比水小,则选择装置②收集氧气和氢气时,气体应从短管进入瓶中,选项错误;
C、氢气不与氢氧化钠反应,二氧化碳能够与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,所以装置③可用于除去氢气中混有的少量二氧化碳,选项正确;
D、氧气与二氧化碳的密度都比空气大,所以装置④可用于收集氧气和二氧化碳从长管进入,选项正确,故选B。
方法透视
解题
思路
先明确万能瓶的用途(收集/洗气/测体积);
对应用途的固定进出管规则,确定进气和出气方向;
结合气体的性质,解释原理。
答题
模板
1、气体的检验、干燥、除杂(长进短出)
2、气体的收集
向上排空法
向下排空法
排水法
长进短出
短进长出
短进长出
3、其他用途
除杂并收集难溶于水的气体
防倒吸
气体体积的测量
排空气法收集:该气体密度比空气大,用万能瓶收集时,气体从长导管进入,空气从短导管排出,即长进短出;该气体密度比空气小,用万能瓶收集时,气体从短导管进入,空气从长导管排出,即短进长出。
排水法收集:该气体难溶于水,不与水反应,用万能瓶排水法收集时,气体从短导管进入,水从长导管排出,即短进长出。
洗气/除杂:用万能瓶除去气体中的杂质时,气体必须与试剂充分接触,因此从长导管进入,纯净气体从短导管排出,即长进短出。
测量气体体积:气体从短导管进入万能瓶,将瓶内的水压入量筒中,量筒内水的体积即为收集到的气体体积,因此短进长出。
变式演练
【变式01】(2026·四川自贡·预测模拟)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)写出标示数字的仪器名称:①______。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,应选用的发生装置为______(填字母,下同)、收集装置为______,若要制取干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接______装置。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为______,该实验的发生装置可选用______(填字母),若用E装置收集到的氧气不纯,可能的原因是______(写出一点即可)。
(4)二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体,比空气的密度大,易溶于水且与水反应。若用G装置收集二氧化硫气体,则气体应从______(填“b”或“c”)端导入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)B C F
(3) A 集气瓶中没有装满水或导管口刚开始冒气泡就收集气体(写出一点即可)
(4)c
【解析】(1)由图可知,标示数字的仪器名称分别为:①长颈漏斗。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,需要固液常温型装置,则应选用的发生装置为B。
二氧化碳能溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,则收集装置为C。
浓硫酸具有吸水性,能干燥二氧化碳气体,若要制取干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接F装置。
(3)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,反应的化学方程式为:。
该实验需要固体加热型装置,则发生装置可选用A。
若用E装置收集到的氧气不纯,可能的原因是集气瓶中没有装满水或导管口刚开始冒气泡就收集气体(写出一点即可);
(4)二氧化硫比空气的密度大,易溶于水且与水反应,用装置G收集二氧化硫气体采用向上排空气法,气体从c端进入。
【变式02】(2025·天津东丽·模拟预测)实验是检验化学原理的“最高法庭”。下列化学实验基本操作中正确的是( )
A.取用药品 B.干燥氧气
C.闻气体的气味 D.测定溶液的
【答案】C
【解析】A、不能用手直接接触化学药品,A错误;
B、干燥氧气时应将氧气通入浓硫酸中,故应从右侧进气,B错误;
C、闻气味时要扇闻,让少量气体进入鼻子,C正确;
D、测定溶液的pH时应将pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,D错误。
故选C。
考向04 陌生拓展气体制备
典例引领
【典例01】(2025·天津·模拟预测)根据下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器的名称①______。
(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装置装满水收集氧气,气体应从______(填“a”或“b”,)端通入。
(3)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,选用的发生与收集装置是______。
(4)根据下列实验图示回答问题。
①实验A可测定空气中氧气的含量,______(填“能”或“不能”)用木炭代替红磷。
②实验B中,澄清石灰水与CO2反应的化学方程式是______。
③实验C中,观察到气球浮起,说明CO2的密度比空气______(填“大”或“小”)。
【答案】(1)集气瓶
(2)BC b
(3)AE/AF
(4)不能 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O 大
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是集气瓶,故填:集气瓶;
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰混合物制取氧气,该反应是固液不加热型,选择的发生装置选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,选择的收集装置为C;氧气的密度比水小,若选用F装置装满水收集氧气,氧气从短管进入,水从长管排出,即氧气应从导管口b端通入,故填:BC;b;
(3)在实验室中常采用固体硫酸铵和固体熟石灰混合加热的方法来制取,该反应是固体加热型,则选择的发生装置A,氨气(NH3)密度比空气小,极易溶于水,用向下排空气法收集,应选E或F,故填:AE或AF;
(4)①木炭与氧气发生燃烧后生成二氧化碳气体,瓶内压强几乎不变,导致实验结果不正确,所以实验A可测定空气中氧气的含量,不能用木炭代替红磷,故填:不能;
②澄清石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O,故填:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+ H2O;
③实验C中,观察到气球在盛有二氧化碳气体的烧杯中浮起,说明CO2的密度比空气大,故填:大。
【典例02】(2025·天津·二模)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)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。
(4)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。
(5)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)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ AD/DA
(3)b
(4)B
(5)润湿氧气(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)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:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应适用于固体加热型,发生装置选A,氧气的密度比空气略大,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)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,水从a端排出,排出水的体积等于通入氧气的体积;
(4)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;
(5)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,能使带火星的木条复燃,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。
方法透视
解题
思路
精读题干,圈画2个核心信息:①制备原理(反应物状态、反应条件);②陌生气体的性质(溶解性、密度、酸碱性、毒性、是否与水/空气反应);
类比三大气体的知识,按6步逻辑链逐一对应:
发生装置:根据反应物状态+反应条件,类比O2的固固加热型/CO2的固液不加热型;
除杂干燥:根据气体的酸碱性、杂质类型,选择除杂试剂和干燥剂;
收集装置:根据溶解性、密度,选择收集方法;
尾气处理:根据毒性、酸碱性,选择处理方法;
严格贴合题干给出的信息答题,绝对不能脱离题干自行推导。
答题
模板
以制备NH₃为例,可全陌生气体迁移)
发生装置选择:制备NH3的反应物均为固体,反应需要加热,因此选择固固加热型发生装置(与高锰酸钾制O2的发生装置相同);
干燥试剂选择:NH3是碱性气体,因此选用碱石灰作为干燥剂,不能用浓硫酸、无水氯化钙;
收集装置选择:NH3极易溶于水,不能用排水法;密度比空气小,因此用向下排空气法收集,万能瓶收集时短进长出;
尾气处理:NH3有毒,极易溶于水,因此用稀硫酸溶液吸收,搭配倒扣的漏斗防倒吸。
变式演练
【变式01】(2026·天津河东·一模)请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)仪器甲的名称是_______,实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为_______。实验室如果用B装置制取氧气,反应时液面不低于_______(填“a”或“b”)。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为_______(填序号),反应的化学方程式为_______。
(3)查阅资料得知,室温下,在实验室中可利用发生装置B生成甲烷,利用装置C或装置E收集甲烷。据此推测,下列说法正确的是_______(填序号、多选)。
A.制取甲烷可在常温下进行 B.甲烷的密度小于空气
C.制取甲烷时药品都是固体 D.甲烷不与水反应
【答案】(1)铁架台 b
(2)BD CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)ABD
【解析】(1)仪器甲是常见的固定装置铁架台;A是固体加热型发生装置,试管口放置了棉花,对应高锰酸钾制氧气的反应,高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;B装置使用长颈漏斗,液面必须没过长颈漏斗下端(即不低于b),防止气体从长颈漏斗逸出。
(2)大理石和稀盐酸制二氧化碳,反应物为固液混合物、反应不需要加热,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D,因此选BD;反应为碳酸钙和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:。
(3)A、制取甲烷用常温固液型的B装置,说明反应可在常温下进行,A正确;
B、甲烷可用向下排空气法的E装置收集,说明甲烷密度小于空气,B正确;
C、B装置适用于固液反应,药品不全是固体,C错误;
D、甲烷可用排水法的C装置收集,说明甲烷不与水反应,D正确。
因此选ABD。
【变式02】(2026·天津河东·一模)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列装置图回答问题。
(1)仪器的名称:a_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_______。
(3)实验室制取氨气一般采用加热氯化铵固体和熟石灰的方法,请你写出该化学方程式_______,已知氨气极易溶于水,可选用_______(填字母)装置收集氨气。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3) D
【解析】(1)仪器a的名称是长颈漏斗;
(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,化学方程式为;
(3)熟石灰即氢氧化钙,氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为;
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D。
题●型●训●练
1.(2026·重庆·三模)用固体制取氧气的实验中,操作正确的是( )
A.取用药品 B.加热药品
C.氧气验满 D.收集氧气后的放置方式
【答案】D
【解析】A、取用高锰酸钾粉末状药品时,试管倾斜,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,错误;
B、加热试管中的固体,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂,错误;
C、氧气具有助燃性,氧气验满时,应将带火星的木条放在集气瓶瓶口处,若木条复燃,则证明气体已收集满,图中操作是木条伸入瓶中,错误;
D、氧气密度大于空气,收集氧气后的放置方式是瓶口朝上,并盖上玻璃片,正确。
故选D。
2.(2025·天津南开·一模)实验室利用下图实验装置进行有关实验,请根据装置回答下列问
(1)写出图中仪器①的名称______。
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,可在图一中选用的装置为______(填字母),该反应的化学方程式为______。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,该反应的化学方程式为______;若选用图二中的F装置收集二氧化碳,气体应从______(填字母)端通入。
(4)利用空注射器可检查图二中装置E的气密性,将活塞缓慢向外拉,若观察到______则证明气密性良好。
【答案】(1)水槽
(2)AB/AC
(3) n
(4)长颈漏斗下端管口有气泡冒出
【解析】(1)仪器①的名称是水槽;
(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C或B,综上可知,实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,可在图一中选用的装置为AB或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)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,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;
若选用图二中的F装置收集二氧化碳,由于二氧化碳密度比空气大,所以气体应从n端通入;
(4)利用空注射器可检查图二中装置E的气密性,将活塞缓慢向外拉,若观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出,则证明气密性良好。
3.(2025·天津东丽·模拟预测)现有实验室制取气体的部分装置,请结合所学化学知识,回答有关问题:
(1)请写出图中标有字母的仪器名称:a_____。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,可用的发生装置是_____。该反应化学反应方程式为_____。
(3)实验室制取二氧化碳的反应化学反应方程式为_____。若装置中盛有紫色石蕊溶液,通入气体后,溶液变红,原因是_____。(用化学方程式表示)
(4)欲使用装置F用排空气法收集二氧化碳,则气体应从_____(填“a”或“b”,下同)端通入。医院在给病人输氧气时,常利用如图的类似装置,并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,_____端导管连接病人吸氧气的塑料管。
【答案】(1)酒精灯
(2)A
(3)
(4)a b
【解析】(1)标有字母a的仪器名称是酒精灯;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应为固体加热反应,发生装置选择A,反应的化学方程式为:;
(3)实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:;二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,反应的化学方程式为:;
(4)二氧化碳密度大于空气,欲使用装置F用排空气法收集二氧化碳,则气体应从a端通入;在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,则氧气应该长进短出通过蒸馏水洗气瓶,故b端连接在病人吸氧气的塑料管上。
4.(2025·天津滨海新区·模拟预测)下图列举了几种实验室制备气体常见的发生装置和收集装置。结合所学知识完成以下问题。
(1)将图中标号所指的化学仪器名称写在横线上、①______②______
(2)实验室制取并收集二氧化碳,应选用的装置为______(填字母)。
(3)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式______。
(4)能用装置D收集某种气体的原因是______(填序号)。
A.密度大于空气 B.密度小于空气 C.不易溶于水
【答案】(1)酒精灯 水槽
(2)BE
(3)
(4)B
【解析】(1)根据图像,仪器①是酒精灯,仪器②是水槽。
(2)实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石 )与稀盐酸反应,该反应是固体和液体在常温下进行,发生装置应选固液常温型,即 B 装置;二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,其密度比空气大,可用向上排空气法收集,即 E 装置,所以制取并收集二氧化碳应选用 BE 装置。
(3)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。
(4)装置 D 是向下排空气法收集气体的装置,适用于收集密度比空气小且不与空气成分反应的气体 ,所以能用装置 D 收集某种气体的原因是该气体密度小于空气,选 B。
5.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)化学科学的本质是实验探究。如图1为实验室制取气体的常用装置,图2为某同学在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。
I.根据图1回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称:___________。
(2)实验室制取CO2的发生装置可选择___________(填字母序号),反应的化学方程式为___________。收集CO2可选择装置D,理由是___________。
II.根据图2回答下列问题:
(3)若试剂甲为MnO2,根据所学知识选择试剂乙,反应仓中产生O2的化学反应原理是___________(用化学方程式表达)。
(4)加湿过滤仓中H2O的作用有___________(填标号)。
①吸收杂质提纯O2 ②观察O2产生速率
③加快O2的生成 ④保证供给O2的湿度需求
(5)调节供氧流速可以通过___________(填具体操作)来实现。
【答案】(1)试管
(2)B CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 二氧化碳密度比空气大
(3)
(4)①②④
(5)调节注射器活塞推动的快慢
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称为试管,故填:试管;
(2)实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液常温型,选择的发生装置为B;石灰石或大理石(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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;装置D为向上排空气法,收集CO2可选择装置D,是因为二氧化碳密度比空气大,故填:B;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳密度比空气大;
(3)若试剂甲为MnO2,反应仓是在固液常温条件下制取氧气,即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为,故填:;
(4)①加湿过滤仓中的H2O能溶解一些可能存在的杂质气体,可以提纯O2,故选项符合题意;
②可通过产生气泡的速率,观察生成氧气的速率,故选项符合题意;
③加湿过滤仓中的H2O不能加快生成氧气的速率,故选项不符合题意;
④加湿过滤仓有保证供给O2的湿度需求的作用,故选项符合题意;
故选①②④;
(5)可以通过向下推动注射器的快慢,控制液体滴加速率,来调节供氧流速,故填:调节注射器活塞推动的快慢。
6.(2025·河北邯郸·一模)某学习小组开展综合实践活动,参观某养鱼基地时,发现技术员向鱼池中抛撒一种淡黄色固体过氧化钙(CaO2)。该小组探究CaO2与水反应的产物,并开展相关实验。
【相关资料】CaO2与水缓慢反应,生成的气体可溶解在水中,满足鱼类的需求,同时增大池水的pH。
【提出问题】过氧化钙与水反应生成什么物质?
【实验1】小组同学用适量过氧化钙和水进行实验。
(1)如图所示为小组同学设计的以下实验装置,为便于控制反应的速率,使实验顺利进行,最好选用装置______(选填“A”“B”或“C”)。
A. B. C.
(2)取0.72gCaO2置于锥形瓶中,加水配成50mL溶液X,若要证明有氧气生成,需进行的实验操作为______。
(3)取2mL充分反应后的溶液X于试管中,滴加2滴酚酞溶液,溶液变红,说明产物还有______(填化学式),25s后,溶液红色褪去。
【提出新问题】
(4)研究小组基于实验1中溶液褪色原因提出如下假设(假设褪色原因是单一物质造成)。
假设I:H2O2能使溶液褪色,因为CaO2溶于水可能生成少量的H2O2。
假设Ⅱ:Ca(OH)2能使溶液褪色。
请提出假设Ⅲ:______。
【实验探究】
【实验2】
(5)验证假设1:取5mLX溶液,加入少量MnO2,有大量气泡迅速产生,待无气泡产生后过滤,取2mL滤液,加入2滴酚酞溶液,溶液变红,15min后溶液红色逐渐褪去,说明假设______正确。
【实验3】
(6)验证假设Ⅱ:取2mL经煮沸后冷却至室温的饱和Ca(OH)2溶液,滴加2滴酚酞试液,溶液变红。将Ca(OH)2溶液煮沸的目的是______。
【拓展延伸】
(7)下列有关CaO2用于鱼虾养殖的推测错误的是______(选填字母)。
A.向养殖池中施用CaO2要注意用量
B.易溶于水,被水迅速充分吸收
C.可增加水体中钙离子含量
D.与水反应后的溶液可吸收二氧化碳
【答案】(1)C
(2)将带火星的小木条放在导管口,若木条复燃,证明有氧气生成
(3)Ca(OH)2
(4)Ca(OH)2和H2O2共同作用使溶液褪色
(5)I
(6)除去溶液中溶解的二氧化碳
(7)B
【解析】(1)A、该装置无法控制反应速率,故选项不符合题意;
B、该装置使用的是长颈漏斗,长颈漏斗不能控制液体的滴加速度,无法控制反应速率,故选项不符合题意;
C、该装置使用的是分液漏斗,分液漏斗可以通过旋转活塞来控制液体的滴加速度,从而控制反应速率,故选项符合题意;
故选:C;
(2)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。若要证明有氧气生成,需进行的实验操作为将带火星的木条放在导管口,若木条复燃,则证明有氧气生成;
(3)酚酞溶液遇碱性溶液变红,取2mL充分反应后的溶液X于试管中,滴加2滴酚酞溶液、溶液变红,说明产物还有Ca(OH)2;
(4)已知假设I认为H2O2能使溶液褪色,假设Ⅱ认为Ca(OH)2能使溶液褪色,那么假设Ⅲ可以是:Ca(OH)2和H2O2共同作用使溶液褪色;
(5)取5mLX溶液,加入少量MnO2,有大量气泡迅速产生,这是因为MnO2催化分解H2O2产生氧气,待无气泡产生后过滤,取2mL滤液,加入2滴酚酞溶液、溶液变红、15min后溶液红色逐渐褪去,说明不是Ca(OH)2单独使溶液褪色,而是H2O2使溶液褪色,所以假设I正确;
(6)氢氧化钙溶液中可能溶有二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应会干扰实验,将Ca(OH)2溶液煮沸的目的是除去溶液中溶解的二氧化碳;
(7)A、向养殖池中施用CaO2要注意用量,因为过量可能会对鱼虾等造成不良影响,A正确;
B、由资料可知CaO2与水缓慢反应,说明其不易溶于水,B错误;
C、CaO2与水反应会生成钙离子,可增加水体中钙离子含量,C正确;
D、CaO2与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2溶液可吸收二氧化碳,D正确;
故选:B。
7.(2025·天津北辰·一模)结合下图所示的实验装置,回答有关问题:
(1)加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取较纯净的氧气时,应选择的收集装置为_____(填字母);
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为_____,应选择的发生装置为_____(填写字母);
(3)实验室通常用装置F检验二氧化碳,气体应从F的_____端通入(填“a”或“b”)。
【答案】(1)C
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B
(3)a
【解析】(1)氧气的密度比空气大,不易溶于水,可采用向上排空气法或排水法收集,采用排水法收集气体较纯净,选择的收集装置为C,故填:C;
(2)大理石(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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,该反应属于固液常温型,选择的发生装置为B,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;B;
(3)实验室通常用装置F检验二氧化碳,需要将气体通入溶液内,因此气体应从长导管即a管导入,故填:a。
8.(2026上·云南昆明·一模)化学是一门以实验为基础的科学。根据下图回答问题。
(1)仪器b的名称是 _________。
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学反应方程式为 ____________________,若用E装置收集二氧化碳,则验满二氧化碳的方法是 ____________________。
(3)通常情况下,氨气是一种无色、有刺激性气味气体,密度比空气小,极易溶于水。实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气,可以选用的发生装置是 _____(填字母序号)。若用G装置收集气体,则气体要从 _____(填字母序号)端通入。
(4)A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳,若要控制液体滴加速率,获得平稳气流,应选择的发生装置是 _____(填字母序号)。
(5)为进一步探究人体吸入的空气和呼出气体成分的差异,小组同学利用数字化技术采集呼出气体中氧气、二氧化碳和水蒸气三种成分的体积分数的变化(如图1:纵坐标是体积分数/%、横坐标是时间/s),回答下列问题。
①曲线X表示 _________体积分数的变化。
②曲线Y在50s后体积分数减小,其原因可能是 ____________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满
(3)C n
(4)B
(5)二氧化碳/CO2 水蒸气液化
【解析】(1)由图可知,仪器b的名称是是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)石灰石中的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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,若用E装置收集二氧化碳,则验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满;
(3)实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气为固-固加热型反应,可以选用的发生装置是C,氨气的密度比空气小,先在集气瓶上方聚集,若用G装置收集气体,则气体要从n端通入,故填:C;n;
(4)A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳,若要控制液体滴加速率,获得平稳气流,应选择的发生装置B,是因为装置B中的分液漏斗可以控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,得到平稳气流,故填:B;
(5)①曲线X表示物质在空气中的含量约为0.036%,呼出气体中约占3.67%,则曲线X表示二氧化碳体积分数的变化,故填:二氧化碳或CO2;
②曲线Y表示的物质呼出气体中比空气中高,且不是二氧化碳,则曲线Y是水蒸气体积分数的变化,由于呼出的气体温度较高,进入保鲜袋后温度很快降低,水蒸气遇冷液化,所以在50s后体积分数减小,故填:水蒸气液化。
9.(2025·江苏无锡·开学考试)结合下图回答问题。
(1)仪器名称:a___________。
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选用装置___________为发生装置(选填序号,下同)和装置___________为收集装置,反应的化学方程式为___________。
(3)用如图装置验证固体X中是否含CaCO3。
资料:①X是化工产品亚硫酸钙(CaSO3)。
②CaSO3和稀HCl反应产生SO2,SO2能使紫红色KMnO4溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。
实验:打开K,观察实验现象。
①装置F相对于装置B的优点是___________。
②若G中溶液褪色,H、I中无明显变化,则X中___________CaCO3(填“含”、“不含”)。若G中溶液褪色,H中无明显变化,I中___________(填实验现象),则X中含CaCO3.装置H的作用是___________。
【答案】(1)铁架台
(2)A C/D
(3)可以控制反应的发生与停止 不含 澄清石灰水变浑浊 检验气体中是否还有残存的二氧化硫
【解析】(1)仪器a的名称是铁架台;
(2)用高锰酸钾制取氧气的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,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;由于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进行收集,即装置C或D;
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)①装置F将固体X置于有孔隔板上,稀盐酸从长颈漏斗加入,关闭K,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K,气体导出,装置内压强减小,液体重新流入U形管中,固液接触反应发生,因此装置F相对于装置B的优点是可以控制反应的发生与停止;
②和稀HCl反应产生,能使紫红色溶液褪色,若G中溶液褪色,H中无明显变化,说明二氧化硫已经被G完全吸收,I中无明显变化,说明没有二氧化碳生成,则X中不含;若G中溶液褪色,H中无明显变化,说明二氧化硫已经被G完全吸收,I中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,则X中含;装置H的作用是检验气体中是否还有残存的二氧化硫。
10.(2024·内蒙古兴安·中考真题)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)写出仪器①的名称___________。
(2)实验室选用A装置制取氧气,反应的化学方程式为___________,固定装置时试管口略向下倾斜的原因是___________。
(3)若用G装置收集氧气,气体应从___________(填“a”或“b”)端通入集气瓶。
(4)实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式为___________,选用B装置作为发生装置的优点是___________,请指出C装置中存在的一处错误是___________。
(5)甲烷(CH4)是难溶于水的无色气体,实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得,实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是___________(从A~F装置中选择)。
【答案】(1)铁架台
(2) 防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管
(3)a
(4) 控制反应速率(控制药品滴加的量或节约药品) 长颈漏斗下端未伸入液面以下(长颈漏斗末端没有液封)
(5)AE或AF
【解析】(1)由图可知,仪器①为铁架台;
(2)A装置为固体加热型发生装置,管口有棉花团,应选用高锰酸钾制氧,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故化学方程式为:;
为防止冷凝水倒流到热的试管底部,引起试管的炸裂,所以加热固体药品试管口应略向下倾斜;
(3)氧气的密度比空气大,若用G装置收集氧气,气体应长进短出,因此从a端通入;
(4)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳,故方程式为:;
B装置可以通过注射器控制液体滴加速度,从而控制反应速率,产生平稳的气流(合理即可);
C装置长颈漏斗下端未伸入液面以下,产生的气体会从长颈漏斗逸出,应伸入液面以下进行液封;
(5)实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制取甲烷,应选用固体加热型发生装置,甲烷(CH4)难溶于水,相对分子质量16小于29,密度比空气小,所以可采用排水法或向下排空气法收集,故填:AF或AE。
11.(2026·广西南宁·模拟预测)下列装置是实验室制取气体的实验装置,回答问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称______;
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气可选择的装置组合是______(在A—E中选)。用此方法制取氧气的实验步骤有:①在试管中加入药品并固定好装置;②把导管移出水面;③点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集;④熄灭酒精灯;⑤检查装置的气密性。正确操作排序的是______;
A.①⑤③②④ B.⑤①③②④ C.①⑤③④② D.⑤①③④②
(3)实验室常用稀盐酸和______(写名称)反应来制取二氧化碳,其反应的化学方程式是______。若用G装置收集CO2时,发生装置应连接在______(填“a”或“b”)端;
(4)图F是某同学利用塑料瓶和其它用品设计的制取氢气的发生装置(铜丝网盛放固体药品),该设计与B装置比较,除了废物利用的优点外,请另写一个优点______。
【答案】(1)水槽
(2)AE B
(3)石灰石(或大理石)
a
(4)可控制反应的发生与停止
【解析】(1)由图可知,仪器①为水槽;故填:水槽;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A,氧气不易溶于水,密度比空气大,要收集比较纯净的氧气可用排水法,故填:AE;
用高锰酸钾制取氧气,实验步骤为:组装仪器、检查装置的气密性、在试管中加入药品并固定好装置、点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集,收集完毕,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,则顺序为⑤①③②④,故选:B;
(3)实验室制取二氧化碳的药品是石灰石(或大理石)与稀盐酸,故填:石灰石或大理石;
石灰石或大理石的主要成分为碳酸钙,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:,故填:;
若用G装置收集时,二氧化碳的密度比空气大,则发生装置应连接在a端,故填:a;
(4)该装置打开止水节,固体和液体接触反应发生,产生的气体能排出;关闭止水节,产生的气体无法排出,导致装置内气压升高,使固体与液体分离,反应停止,则该装置通过打开或关闭止水节,控制固题与液体的接触和分离,从而控制反应的发生与停止,故填:可控制反应的发生与停止。
12.(2024·天津河东·模拟预测)请结合下列实验装置,回答有关问题。
(1)写出仪器a和b的名称:a___________,b___________。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气,应选择的装置为___________(填字母),发生反应的化学方程式为___________。
(3)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取并收集二氧化碳,应选择的装置为___________(填字母)。发生反应的化学方程式为___________,在一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫做___________。
【答案】(1)酒精灯 集气瓶
(2)AC/AD 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)BD 干冰
【解析】(1)由图可知,仪器a和b的名称分别为酒精灯、集气瓶,故填:酒精灯;集气瓶;
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气,属于固-固加热型,选择的发生装置为A,氧气不易溶于水,密度比空气大,可采用排水法或向上排空气法收集,选择的收集装置为C或D;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2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,故填:AC或AD;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液常温型,选择的发生装置为B,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能采用向上排空气法收集,选择的收集装置为D;石灰石(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;在一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫做干冰,故填:BD;;干冰。
13.(2024·天津·模拟预测)利用如图装置进行气体的制备实验。
(1)写出图D装置中仪器①的名称:______。
(2)用A装置加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,化学方程式为_______。
(3)实验室制取二氧化碳选择的制取装置是_______,反应的化学方程式为_______。
(4)下列实验方案设计,能达到实验目的的是______。
A.测定空气中的氧气含量
B.证明二氧化碳与水反应
C.探究铁钉生锈时氧气是否参与反应
D.探究催化剂对反应速率的影响
【答案】(1)集气瓶
(2)2KClO32KCl+3O2↑
(3)BD/DB/CD/DC CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)C
【解析】(1)由图可知,图D装置中仪器①是集气瓶,故填集气瓶;
(2)用A装置加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气原理是氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下加热,生成氯化钾和氧气,所以反应方程式为:;
(3)①实验室制取二氧化碳的原料是石灰石和稀盐酸,反应物一个是固体,一个是液体,且反应不需要加热,所以发生装置选B或者C,二氧化碳密度比空气大,且能溶于水且能与水反应,所以收集装置选择D,所以实验室制取二氧化碳选择的制取装置是BD或CD;
②实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,所以反应方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)A 、用硫来做实验,硫粉与氧气反应生成二氧化硫气体,集气瓶内的压强几乎不变;A不能达到实验目的;
B 、软塑料瓶变瘪,可能是二氧化碳溶于水造成的,B不能达到实验目的;
C、由图可知,实验中的变量只有氧气,可以探究铁钉生锈时氧气是否参与反应。C能达到实验目的;
D、对照实验,一个放二氧化锰,一个不放二氧化锰,但过氧化氢溶液浓度不同,所以D不能达到实验目的。
故选:C。
14.(2026·山东青岛·一模)化学小组同学在实验室制取并探究二氧化碳的性质。请根据图示回答问题:
(1)写出图中仪器的名称:①_______________、②_______________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,应选择的装置组合是_______________(填字母序号,下同),收集气体后如D图所示,做二氧化碳使蜡烛熄灭的实验,可以说明二氧化碳的一条物理性质是_______________。
(3)实验室可以用过氧化氢溶液与二氧化锰反应制取氧气,该反应的化学方程式是_______________。实验室还可以用加热氯酸钾固体和二氧化锰固体混合物的方式制取氧气,应选择的装置组合是_______________,若用E收集氧气,则气体应从_______________(填“a”或“b”)端进入。
【答案】(1)水槽 分液漏斗
(2)C 二氧化碳密度比空气大
(3)2H2O22H2O+O2↑ B a
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称为水槽,仪器②的名称为分液漏斗,故填:水槽;分液漏斗;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液常温型,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能选择向上排空气法收集,则选择的装置组合为C;
D图实验中观察到下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,体现了二氧化碳密度比空气大的物理性质,故填:C;二氧化碳密度比空气大;
(3)实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰反应制取氧气,即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;
实验室用加热氯酸钾固体和二氧化锰固体混合物的方式制取氧气,属于固-固加热型,氧气的密度比空气略大,不易溶于水,可采用向上排空气法或排水法收集,则选择的装置组合为B;
氧气的密度比空气略大,采用向上排空气法收集,若用E收集氧气,则气体应从a端进入,故填:2H2O22H2O+O2↑;B;a。
14.(2026广东广州·预测模拟)科学家们不断寻找利用月球样品制造氧气的方案,为未来建立永久性月球基地扫除最大的障碍。某小组以“氧气的制备”为主题开展项目式学习,请你根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.氧气的实验室制法
(1)仪器甲的名称是___________,实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为___________。反应时液面不低于___________(填“a”或“b”)。
(2)查阅资料得知,室温下,在实验室中可利用氧气发生装置B生成甲烷,利用装置D或装置E收集甲烷。据此推测,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.制取甲烷可在常温下进行 B.甲烷的密度小于空气
C.制取甲烷时药品都是固体 D.甲烷不与水反应
Ⅱ.过氧化氢制取氧气的活动探究
某兴趣小组设计以下实验来探究影响物质分解速率的因素,实验方案如下表。
实验编号
H2O2溶液
催化剂
温度/℃
收集等体积O2所需时间/s
浓度
V/mL
①
3%
20
0.5 g MnO2固体
20
t1
②
3%
20
0.5 g MnO2固体
30
t2
③
6%
x
0.5 g MnO2固体
20
t3
④
6%
20
0.5 g MnO2固体
30
t4
(3)设计实验①和③的目的是探究H2O2溶液浓度对H2O2分解速率的影响。实验中x的数值为___________。
(4)实验中测出H2O2完全分解的时间大小关系为:t1>t3>t2,则下列说法正确的是___________(填序号)
A.上述结果说明升高温度能加快H2O2分解
B.实验②的H2O2分解速率小于实验④
C.t4>t3
【答案】(1)长颈漏斗 b
(2)BCD
(3)20
(4)AB
【解析】(1)由图可知,仪器甲为长颈漏斗;
A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:;
反应时长颈漏斗应伸入液面以下,进行液封,防止气体沿长颈漏斗逸出,故液面应不低于b;
(2)A、装置B是固体加热型装置,说明制取甲烷需要加热,不是在常温下进行,故A错误:
B、装置D是向下排空气法收集装置,能用向下排空气法收集甲烷,说明甲烷的密度小于空气,故B正确;
C、装置B是固体加热型装置,选用装置B制取甲烷,说明制取甲烷时试剂都是固体,故C正确;
D、E装置是排水法收集装置,能用排水法收集甲烷,说明甲烷不与水反应,故D正确;
故选:BCD;
(3)设计实验①和③的目的是探究H2O2溶液浓度对H2O2分解速率的影响,则变量为过氧化氢溶液的浓度,其他条件应相同,则实验中x的数值为20;
(4)已知t1>t3>t2,收集等体积O2所需时间越短,反应速率越快;
A、实验①和②的变量是温度(20℃→30℃),t1>t2,说明温度升高能加快H2O2分解,故A正确;
B、实验①和③的变量是H2O2溶液(3%→6%),t1>t3,说明过氧化氢的浓度越高H2O2分解速率越快,实验②中H2O2浓度为3%,实验④中H2O2浓度为6%,且其他条件相同,则实验②过氧化氢的分解速率小于实验④,故B正确;
C、实验③、④中,实验④中温度更高,其他条件相同,温度升高能加快H2O2分解,实验④反应速率大于实验③,则t4<t3,故C错误。
故选AB。
15.(2024·天津河北·一模)化学是一门以实验为基础的科学。
(1)根据下列装置图回答:
①写出仪器a的名称:______。
②实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为______(填序号)
③实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为______(填序号),该反应的化学方程式为______。
④做实验时,不慎碰倒酒精灯,酒精在桌面上燃烧起来,用湿抹布盖在燃烧的酒精上,火焰熄灭。火焰熄灭的原因是降低了温度和______(填字母序号)
A.隔绝空气 B.降低着火点 C.清除可燃物
(2)如图所示,滴管中吸入某种液体,平底烧瓶中盛有另-种物质,挤压滴管滴入液体,一段时间后气球明显鼓起。下列选项符合题意的是______(填字母序号)。
选项
滴管内物质
平底烧瓶内物质
A
水
氧化钙
B
水
硝酸铵
C
氢氧化钠溶液
二氧化碳气体
D
稀盐酸
锌粒
【答案】(1)试管 AC/AE BE A
(2)AD
【解析】(1)①由图可知,仪器a的名称是试管,故填写:试管。
②实验室用高锰酸钾制取氧气,需要加热,因此,发生装置选择图中带有酒精灯的A装置,氧气不易溶于水,可以采用排水集气法收集氧气,对应图中C装置,氧气密度略大于空气,不与空气中其它成分反应,不污染空气,所以,也可选用向上排空气法收集氧气,对应图中E装置,故填写:AC或AE。
③实验室用大理石和稀盐酸制取不需要加热,因此,选择固液常温型装置,对应图中B装置,二氧化碳易溶于水,而且与水反应,不能采用排水集气法收集二氧化碳,但二氧化碳密度比空气大,不与空气中其它成分反应,不污染空气,所以,也可选用向上排空气法收集氧气,对应图中E装置,故填写:BE;
大理石的主要成分碳酸钙和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:,故填写:。
④做实验时,不慎碰倒酒精灯,酒精在桌面上燃烧起来,用湿抹布盖在燃烧的酒精上,火焰熄灭,利用了即可以隔绝空气(或氧气),又可以降低可燃物的温度到着火点以下,达到灭火目的,故填写:A。
(2)A.水与氧化钙反应,生成氢氧化钙,并放出大量热,瓶内压强增大,气球明显鼓起,故选项符合题意;
B.硝酸铵溶于水,吸热,瓶内压强减小,气球明显变瘪,故选项不符合题意;
C.二氧化碳能与氢氧化钠溶液中的溶质氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,瓶内气体减少,压强减小,气球明显变瘪,故选项不符合题意;
D.锌与稀盐酸的溶质氯化氢反应,生成氯化锌和氢气,瓶内气体增多,压强增大,气球明显鼓起,故选项符合题意,故填写:AD。
公司2 / 18
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