压轴06 常见气体的制备与跨学科实践(2大核心考向,压轴题专练)(全国通用)2026年中考化学终极冲刺讲练测
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摘要:
**基本信息**
以气体制取原理为核心,通过步骤化方法构建装置选择-检验净化-跨学科实践的完整体系,强化科学探究与实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考向01(氧气制取与简易供氧设计)|2题(1例+1变式)|反应方程式→状态条件→装置选择的三步法,操作步骤口诀化|从反应原理推导装置选择,延伸至性质验证与简易供氧实践|
|考向02(二氧化碳制取与碳中和方案)|2题(1例+1变式)|气体性质→检验验满→净化流程,结合碳中和理念设计实践方案|从实验室制取拓展至工业制法,关联碳中和实现路径|
内容正文:
压轴06 常见气体的制备与跨学科实践
典例·靶向·突破
考向01 氧气的实验室制取与性质+基于特定需求设计和制作简易供氧气
例1(1)长颈漏斗
(2)AE
(3)B
(4)B 蜡烛熄灭 导管将导入瓶底,与密度无关
(5)A
【变式探究】(1) a
(2)可以控制反应速率
(3)C
(4)分子在不断运动,瓶内氧分子运动到瓶外,导致瓶内氧气体积分数降低 氧气的密度比空气大
考向02 二氧化碳的实验室制取与性质+基于碳中和理念设计低碳行动方案
例2(1)B
(2)<
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)CO2的吸收率随氢氧化钠溶液的浓度增大而增大
(5)接触时间短,反应不充分
(6)温度(等其它合理答案)
【变式探究】(1)长颈漏斗
(2) E
(3)①
(4)胀大
1.B
2.D
3.C
4.A
5.C
6.C
7.A
8.A
9.B
10.C
11.(1) 酒精灯 b 刚冒出气泡就开始收集气体(答案合理即可)
(2)通过观察水中冒出气泡的快慢,可以判断生成氧气的速率(答案合理即可)
12.(1)锥形瓶 b
(2)溶液由红色变为无色 植物光合作用
(3)
13.(1)集气瓶
(2)BC
(3) f e b
(4) a中有水草,水草进行光合作用产生氧气,b中没有水草
14.(1)水槽
(2) E 不易溶于水,且不能与水反应
(3)cade
(4)大于
(5)燃着的木条熄灭 二氧化碳的密度比空气的密度大
15.(1) 防止固体粉末进入并堵塞导管
(2)AGE
(3)bc 将燃着的木条放到集气瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳集满
16.(1)方便观察氧气进入双颈烧瓶的速率(合理即可)
(2)更容易排出双颈烧瓶中的空气(合理即可)
(3)木条复燃
(4)发出明亮的蓝紫色火焰(放热/生成有刺激性气味的气体) 吸收二氧化硫,减少空气污染
17.(1)长颈漏斗
(2) B
(3)可以控制反应的发生和停止 a
18.(1)长颈漏斗
(2) 分解 D a
(3)过氧化氢和二氧化锰
19.(1) 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
(2)可以控制反应的发生与停止
(3)将a导管延长至B瓶的水中
20.(1)长颈漏斗
(2)D
(3)BF
(4)澄清石灰水
(5)温度没有达到白磷的着火点 干燥气体 F中的干燥石蕊试纸不变红,G中的湿润石蕊试纸变红
③二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,因此F中的干燥石蕊试纸不变红,G中的湿润石蕊试纸变红。
21.(1)锥形瓶
(2)AE
(3)可以控制反应的发生与停止(合理即可) a
(4)无
(5)放热
22.(1)二氧化碳、氧气密度都比空气大 a
(2)
(3)
(4)
(5)可以控制反应的发生和停止 3
23.(1) 没有等发生装置内空气排尽后收集或收集前储气袋中空气未排尽
(2)长颈漏斗 F-E a
(3)控制液体的滴加速率,获得平稳气流或便于添加液体药品 观察气体产生速率(合理即可) 720 偏大
(4) 全部变成白色或没有黄色固体剩余
24.(1)试管
(2) 2
(3)m
(4)海草的光合作用消耗二氧化碳(合理即可)
25.(1)两侧小气球鼓起(膨胀)
(2)大理石(或石灰石)
(3)
(4) 探究二氧化碳能与水反应生成酸性物质
制得的中混有挥发的气体和水蒸气,溶于水形成盐酸使石蕊试纸变红
b
(5)fgh
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压轴06 常见气体的制备与跨学科实践
命题预测
化学中考中气体相关内容是必考核心考点,重点集中在气体制取原理,装置选择,检验与除杂,在中考化学中占比约12%-15%,是实验板块的核心内容,直接影响整体得分。命题趋势贴合"基础扎实,情境创新,综合应用"的特点,侧重考查核心知识点的灵活运用,兼顾基础送分与压轴区分。压轴题将更多采用“项目式学习(PBL)”框架,如模拟“设计一个节能环保系统”,综合考查基础实验、化学反应原理、跨学科实践的知识。
高频考法
1、 氧气的实验室制取与性质+基于特定需求设计和制作简易供氧气
2、 二氧化碳的实验室制取与性质+基于碳中和理念设计低碳行动方案
知识·技法·思维
考向01 氧气的实验室制取与性质+基于特定需求设计和制作简易供氧气
一、发生装置的选择
步骤
具体方法
①
写出反应方程式
例如:2KClO32KCl+3O2↑
②
确认反应物状态和反应条件
反应物状态
固体和固体
观察氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂)这个反应方程式,反应物为固体,反应条件为加热。
固体和液体
反应的条件
常温
加热
③
确定发生装置
固固加热型
氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂),这种方法制氧气,属于固体和固态混合物在加热条件下制取气体,所以选择固固加热型装置。
固液常温型
二、收集装置的选择
步骤
具体方法
①
确定待制取气体
例如:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
②
理清气体的理化性质
气体的密度
密度大于空气
待制取气体是CO2,CO2在常温常压时,密度大于空气,且不与空气空气主要成分反应,能溶于水且与水发生反应。
密度小于空气
气体的溶解性
易溶
难溶
与水或空气主要成分是否反应
能
不能
③
确定收集装置
向上排空气法
实验室制取二氧化碳,通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制得。根据二氧化碳的物理和化学性质可知,二氧化碳能溶于水且与水能发生反应,不能用排水法收集;由于二氧化碳密度大于空气,最后确定用向上排空气法收集,继而确定了收集装置。
向下排空气法
排水集气法
三、实验室制取氧气
制取方法
高锰酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
依据:反应物状态及反应条件
发生装置
固体加热型
固液不加热型
依据:气体的溶解性及密度
收集装置
排水法
依据:氧气不易溶于水,且不与水反应
(何时开始收集?导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)
向上排空气法
依据:氧气密度比空气大,且不与空气的成分反应
操作步骤
(1)查:组装仪器,检查装置的气密性;
(2)装:把药品装入试管内,平铺在试管底部,管口塞一小团棉花,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口;
(3)定:用铁夹夹持试管,并固定在铁架台上;
(4)点:点燃酒精灯加热(记得先预热,防止试管受热不均破裂);
(5)收:用排水法收集氧气;
(6)移:实验完毕,先把导气管从水槽中移出水面(防止水倒吸回热的试管,使试管炸裂);
(7)熄:熄灭酒精灯。
可简记为:“茶庄定点收利息”(每个字代表一个步骤:①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄)。
(1)检查装置的气密性。
(2)向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
(3)塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞。
(4)向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液。
(5)用排水法(或向上排空气法)收集气体。
实验讨论
1.实验结束后,为什么先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯?
防止水槽中的水倒流回炽热的试管中,炸裂试管。
2.用高锰酸钾制取氧气时,试管口为什么塞一团棉花?
防止高锰酸钾粉末进入导气管。
验满方法
排水法:当集气瓶口有大量气泡冒出时,说明已收集满,否则未满;
向上排空气法:将带火星的木条靠近集气瓶瓶口,若木条复燃,说明已收集满,否则未满。
检验方法
将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则为氧气;否则不是氧气。
考向02 二氧化碳的实验室制取与性质+基于碳中和理念设计低碳行动方案
一、二氧化碳的制取
制取方法
实验室制法
工业制法
制取试剂
大理石(或石灰石)与稀盐酸
石灰石
反应原理
CaC03+2HCl=====CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3=====CaO+CO2↑
依据:发生装置,反应物状态及反应条件;收集装置,气体的溶解性及密度
装置
固体加热型
(反应物状态为固体和液体,反应条件为常温)
向上排空气法
(二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大)
实验步骤
(1)“组”:组装仪器。
(2)“查”:检查装置的气密性。
(3)“装”:将药品装入反应容器(先装固体,再加液体)。
(4)“集”:用向上排空气法收集。
(5)“验”:验满(将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则气体已收集满)。
(6)“放”:集满后盖上玻璃片正放在桌面上。
检验方法
把生成的气体通入澄清石灰水中,若观察到澄清石灰水变浑浊证明生成的气体是二氧化碳。
验满方法
将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若观察到木条熄灭,证明二氧化碳已经收集满。
净化装置
制取的 CO2中混有少量HCl气体(盐酸能挥发出HCl气体)和水蒸气,实验室常将制取的气体先通过饱和 NaHCO3溶液除去HCl气体,再通过浓硫酸除去水蒸气。
二、气体的检验和验满及性质验证
步骤
具体方法
①
回顾待检气体的化学性质
②
熟悉常见气体的检验方法
氧气
将带火星木条伸入集气瓶内,若木条复燃则证明该气体为氧气。
结合具体的待检气体的性质,选择合适的试剂和正确的检验方法,根据明显的现象,确认气体是否集满或是否为该气体。
二氧化碳
向集气瓶内注入澄清石灰水并振荡,若变浑浊则证明该气体为二氧化碳。
熟悉常见气体的验满方法
氧气
①排水法收集时,当有大量气泡从集气瓶口冒出,则说明已收集满。
②向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满。
二氧化碳
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满。
③
确定检验或验满的结果
该气体为“XXX”气体或该气体以及满。
三、气体的净化
步骤
具体方法
①
确认气体中的杂质
用浓盐酸和大理石制取干燥的二氧化碳气体
②
根据主体气体和杂质气体的理化性质,确定净化装置和净化试剂。
用液体试剂除杂或干燥气体
用浓盐酸和大理石制取二氧化碳气体时,由于浓盐酸有挥发性,CO2气体中常含有HCl气体,应通过饱和的碳酸氢钠溶液;制取和除杂时都经过溶液,气体中还含有大量的水蒸气,所以还应对CO2气体进行干燥处理。
用固体试剂除杂或干燥气体
液体除杂或干燥试剂
浓硫酸
氢氧化钠溶液
饱和的碳酸氢钠溶液
固体除杂或干燥试剂
生石灰
氢氧化钠固体
碱石灰
氧化铜粉或铜粉
③
确定净化方法
将产生的二氧化碳气体先通过装有饱和的碳酸氢钠溶液的洗气瓶,再通过通过装有浓硫酸的洗气瓶。
四、基于碳中和理念设计低碳行动方案
(1) 碳达峰:二氧化碳排放量达到最高值,之后逐步下降。
(2) 碳中和:通过节能减排+吸收抵消,让排放和吸收达到平衡,净排放为零。
(3) 碳中和和碳达峰中的“碳”都是指“二氧化碳”。
(4) 低碳方案的设计
典例·靶向·突破
考向01 氧气的实验室制取与性质+基于特定需求设计和制作简易供氧气
例1(2026·黑龙江牡丹江·一模)化学实验小组利用以下装置进行气体制备实验,并进行相关探究。
Ⅰ.高锰酸钾制取氧气
(1)仪器①名称是_______。
(2)利用高锰酸钾制取纯净的氧气需要的实验装置是_______ (填字母),反应的化学方程式为_______。
(3)利用产氧率()可以衡量高锰酸钾分解产生氧气的效率。同学们充分加热高锰酸钾固体,发现实际产氧率明显高于理论值,下面分析的原因可能是_______ (填字母)。
A.加热时间过长 B.生成的锰酸钾受热也产生氧气
Ⅱ.性质实验
(4)同学们将装置_______ (填字母)与装置F连接,制取并验证的性质。实验中他们观察到_______,于是得出不支持燃烧也不能燃烧、密度比空气大的性质。经过实验反思,有同学提出了质疑,认为该实验不能得出“密度比空气大”的性质,你认为理由是_______。
Ⅲ.跨学科实践活动
(5)同学们制作了如图G的简易供氧装置。同学们为了得到平稳的气流,应该_______ (填字母)。
A.把5%的溶液缓慢加入到盛有的塑料瓶内
B.将加入到盛有5%溶液的塑料瓶内
【变式探究】(2026·山东淄博·一模)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置回答问题。
(1)实验室加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______,用装置E收集氧气时,气体应从导管口______(填“a”或“b”)通入。
(2)装置B和装置C都可用来制取氧气,与装置B相比,装置C的优点是______。
(3)利用该反应及C装置制取少量的主要操作步骤有:①检查装置的气密性;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是______(填字母序号)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(4)某同学收集一瓶氧气进行如下实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图所示。
实验内容
打开瓶塞,开始记录数据
180s后将塑料瓶保持倒置状态
实验装置
①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是______。
②BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是______。
考向02 二氧化碳的实验室制取与性质+基于碳中和理念设计低碳行动方案
例2(2026·福建宁德·一模)为了探究捕集效率,小丽通过与AI对话,获得如下实验方案:
实验一:验证不同吸收液对的吸收效果
【实验方案】室温下,分别在三颈瓶中倒入等体积(100 mL)的三种吸收液,以相同流速通入气体10分钟,利用传感器得到吸收率。(室温下,、溶解度分别约为,)
实验编号
吸收液种类
吸收液浓度(%)
Ⅰ
蒸馏水
/
Ⅱ
溶液
2%
Ⅲ
溶液
2%
(1)实验室制取,发生装置选用图1中_____(填“A”或“B”),反应的化学方程式为_____。
(2)小丽发现方案中溶液浓度不合理,室温下饱和的溶液的浓度_____2%(填“>”、“<”或“=”)。
(3)由于溶解度的差别,NaOH溶液比对的吸收效果要好,写出溶液与反应的化学方程式_____。
实验二:探究溶液浓度对吸收效果的影响
在其它条件相同下,小丽用不同浓度的溶液吸收相同质量的,吸收率如图:
(4)当浓度从1%增加到6%时,吸收率的变化趋势是_____。
【拓展与反思】
(5)流速越快吸收率越小的原因是_____。
(6)影响吸收效果的因素还有_____(写一点)。
【变式探究】(2026·安徽合肥·二模)某化学学习小组以“常见气体的制备和性质探究”为主题开展了实验活动,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室制取二氧化碳的反应化学方程式为________,收集二氧化碳应选用_____(填字母)装置。
(3)使用装置C制取二氧化碳时,当关闭弹簧夹后,多孔隔板处观察到的现象如下图,其中______图(填序号)表明反应已经停止。
(4)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烧瓶,并轻轻振荡,系在玻璃管一端的气球慢慢______(填“胀大”或“缩小”)。
1.(2026·山西·二模)如图是实验室制取氧气的一种装置。下列说法正确的是
A.用镊子将固体试剂送入试管底部
B.棉花可以防止固体试剂进入导管
C.导管口刚有气泡冒出就收集气体
D.先熄灭酒精灯再将导管移出水面
2.(2026·福建三明·二模)某呼吸自救器可用于有毒、缺氧环境,其内部结构如图所示。区域a中填充NaOH和CaO固体。下列说法错误的是
A.区域a能吸收二氧化碳和水
B.蒸馏水能降温并使氧气更湿润
C.制氧区所用的药品不可能是高锰酸钾
D.保留单向阀门①,删除区域a,能延长供氧时间
3.(2026·福建福州·二模)如图是实验室制取氧气的装置。据图分析,下列说法正确的是
A.试剂——可用高锰酸钾为原料制备氧气
B.装置——长颈漏斗下端管口不需要伸入液面下
C.收集——用向上排空气法收集氧气
D.验满——将带火星的木条伸入集气瓶中
4.(2026·河南平顶山·一模)关于“氧气的实验室制取与性质探究”实验中,下列图示操作正确的是
A.检查装置的气密性 B.制取氧气
C.收集氧气 D.铁丝在氧气中燃烧
5.(2026·山西吕梁·一模)小李同学欲利用下图装置进行实验室制取氧气。有关实验操作设计或分析正确的是
A.用镊子将高锰酸钾送入试管底部
B.加热时先对准试剂所在部位加热
C.加热时试管可能会发生炸裂现象
D.将燃着的木条伸入集气瓶中验满
6.(2026·山西忻州·一模)小文利用实验室制取氧气的原理自制简易供氧器(如图所示)。下列有关该实验设计正确的是
A.注射器内加入 B.二氧化锰是反应物
C.右瓶可观察的流速 D.X可以提高的浓度
7.(2026·四川南充·一模)下图是实验室制取的装置和操作,其中正确的是
A.制取 B.除去中
C.干燥 D.收集
8.(2026·福建莆田·二模)在“二氧化碳的制取与性质”实验中,下列装置或操作错误的是
A.制取 B.收集
C.验满 D.性质实验
9.(2026·重庆·一模)艾一中兴趣小组设计的实验装置如图所示,该装置既能制取气体,又能验证物质的性质。下列有关说法错误的是
A.该装置可控制反应速率
B.打开关闭,该装置可制取二氧化碳
C.打开关闭,集气瓶中装满水,该装置可制取氧气
D.关闭打开,试管中盛放石灰水可检验二氧化碳
10.(2026·河北唐山·一模)某兴趣小组测定石灰石(杂质和稀盐酸不反应)与稀盐酸反应的实验如图1所示,图2表示加入稀盐酸的质量与剩余固体的质量关系,下列说法错误的是
A.图1中石灰石的质量为12g
B.图2中的数值为4
C.加入20g稀盐酸时,固体减少的质量就是生成二氧化碳的质量
D.加入60g稀盐酸时,剩余固体中不再含有碳酸钙
11.(2026·陕西汉中·一模)实验室利用下图仪器和装置制取气体。请回答下列问题:
(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)、橡皮塞和导管。
③若图2装置中充满水,集气时气体应从__________(填“a”或“b”)端通入。若收集的第一瓶氧气发现不纯,原因可能是__________(写一点)。
(2)图3所示装置是实验小组同学自制的简易制氧机,其中液体X是水,主要作用是__________。
12.(2026·重庆綦江·二模)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取,先向__________(填仪器名称)中加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸。用B装置收集,气体应从导管__________(填“a”或“b”)端通入。
(2)连接装置A和C,将通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为___________;光照情况下,利用装置D可在试管中得到少量氧气,这是利用了__________的原理。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气,请写出其中一个反应的化学方程式_______________。
13.(2026·天津河西·一模)结合下列实验装置图,回答问题。
(1)图中仪器①的名称为___________。
(2)实验室制的发生装置和收集装置应选择___________(填字母序号)。
(3)实验室利用装置A制氧气的化学方程式为___________;以B为发生装置,制备并收集一瓶干燥的,所选装置导管口的连接顺序为:a→___________→___________→___________。
(4)自然界中存在碳、氧循环,小组同学探究鱼缸中氧循环实验如下:
①图1鱼缸中pH比一周前下降,原因是___________(用方程式表示)。
②用图2进行实验,一段时间后,用氧气传感器测得a中含氧量高于b,从氧循环的角度分析,a中含氧量较高的原因是___________。
14.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)实验室现有高锰酸钾、稀盐酸、大理石、稀硫酸、棉花等相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
Ⅰ、制取氧气:
(1)E中仪器a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①___________;要收集到较纯净的氧气,通常选择的收集装置是②___________,可以选用此方法收集氧气是因为氧气具有③___________的性质;
(3)为了做铁丝在氧气中燃烧的实验。在制取氧气时,装好药品和棉花并用带有导管的橡胶塞塞紧管口,将集气瓶盛满水,用玻璃片盖住瓶口。接下来正确的操作步骤是___________(选填字母)。
a.加热试管
b.当集气瓶口有较大气泡冒出时,在水面下用玻璃片盖住瓶口
c.把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内
d.当气泡连续并比较均匀地放出时,把导管口伸入盛满水的集气瓶
e.当集气瓶内还有少量水时,在水面下用玻璃片盖住瓶口
Ⅱ、制取二氧化碳:
(4)在检验二氧化碳时,锥形瓶内固体表面始终有气泡产生,但没有观察到澄清石灰水中液面下导管口有气泡冒出,你认为此时锥形瓶内的气压___________(填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压;
(5)证明二氧化碳性质的实验。
装置
操作
现象
可以证明的CO2性质
V形管乙右端放一根燃着的木条
①___________
CO2不能燃烧也不能支持燃烧
V形管甲、乙内分别加入等量的紫色石蕊溶液
V形管乙中的紫色石蕊溶液比甲中的先变红
②___________
15.(2026·山东聊城·二模)下图是实验室制取并验证气体化学性质的有关装置,据此回答下列问题:
(1)实验室用B装置制取氧气,该反应的化学方程式为________________。实验时通常会在试管口放置棉花团,作用是________________。
(2)在实验室中以过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)为原料,制备并收集一瓶干燥的氧气,所选仪器的连接顺序为________(从左到右填写仪器序号字母)。
(3)用C装置制取二氧化碳时,试管内的压强的变化曲线如图,则ab、bc、cd段曲线中,试管内液面与固体分离的是________。用装置E收集一瓶二氧化碳时,验满方法是________。
16.(2026·福建三明·二模)某兴趣小组利用如图所示的“便携式氧气瓶+双颈烧瓶”一体化装置,开展氧气性质实验探究。
(1)氧气瓶右侧水的作用是______。
(2)导管要伸入并接近双颈烧瓶底部的原因是______。
(3)检验双颈烧瓶内氧气是否集满:打开阀门,将带火星的木条放在正上方的瓶口,观察到______,证明氧气集满。
(4)验满后,持续通入氧气,开展硫和铁丝分别在氧气中燃烧的实验。
①硫在氧气中燃烧的现象是_____(写一点),石灰水的作用是_____(写一点)。
②细铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为______。
17.(2026·安徽·模拟预测)根据要求回答下列问题。
I.实验室制取氧气
(1)写出上述装置中标号①仪器的名称:______。
(2)实验室中常用装置A制取氧气,写出该反应的化学方程式_____,该实验过程中有关安全问题不涉及的提示图标是_____。
A.注意明火 B.小心用电
C.小心烫伤 D.实验后洗手
Ⅱ.利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。
(3)完成下列问题。
①利用可以上下抽拉的线绳,可以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______(答一点)。
②若想利用B装置监测产生氧气的速度,小组同学将B装置改进的措施是_____(填字母)。
a.将a导管加长并伸入水面以下
b.将b导管加长并伸入水面以下
18.(2026·贵州·模拟预测)根据图示完成实验,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 ___________。
(2)实验室用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 ___________ ,基本反应类型是___________反应,若收集纯净的氧气,收集装置为___________ (填序号);若用装置 E 收集氧气,氧气应从___________(填“a ”或“b ”)端通入。
(3)某同学连接装置 B 和 F 进行实验,装置 B 中所加药品不同。
①若实验时装置 F 中蜡烛燃烧更旺,则装置 B 中所加的药品是___________。
②若实验时装置 F 中蜡烛火焰熄灭,则装置 B 中发生反应的化学方程式为 ___________。
19.(2026·安徽滁州·一模)下图是实验室常见制取气体的装置,请根据题意回答问题:
(1)乙、丙装置组合可用于实验室制取氧气,请写出反应的化学方程式:_________,若利用丁装置收集氧气,检验氧气已集满的方法是_________。
(2)利用装置戊可以做简易制氧机,请说出该装置的一个优点:_________。
(3)若想利用装置戊监测产生氧气的气流速度,该装置中有一处不足之处,你的改进措施是_________。
20.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出仪器a名称________。
(2)在实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中,不涉及到的有关图标是________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)实验室用过氧化氢溶液制取较纯净的氧气时,为了能随时控制反应的速率,选择的发生装置和收集装置是________(填字母)。
(4)若用装置G检验,在G装置中盛放的试剂是________,发生反应的化学方程式为________。
(5)小组成员设计如图装置,探究的性质。
①通入氧气后,A中白磷未燃烧,可能的原因是________。
②E中浓硫酸的作用为________。
③能证明与水发生反应的现象是________。
21.(2026·黑龙江绥化·二模)请根据下列实验装置图回答问题:
(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),该反应的化学方程式为_______。
(3)图F是某同学利用塑料瓶和其他用品设计的制取二氧化碳的发生装置(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_____。若用G装置收集时,发生装置应连接在_____(填“a”或“b”)端;
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体加热反应来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水等。若用如图H所示装置可用来测量生成氨气的体积,植物油上面的空气对测量生成氨气的体积_____(填“有”或“无”)影响。
(5)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
结合实验和曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。
22.(2026·广东东莞·一模)正确认识和利用二氧化碳对环境保护和人类生存具有重要意义。某实验小组对开展实验探究。
Ⅰ.制取气体
(1)实验室收集和,都可选用C装置的原因是______________,若要制取并收集一瓶干燥的,需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置则气体应该从______(填“a”或“b”)导管通入。
(2)选用A装置作为高锰酸钾制取的发生装置,反应的化学方程式为_____________。
Ⅱ.性质实验
(3)将纯净干燥的缓缓通入图1装置中一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,原因是_________________(用化学方程式表示)。
(4)如图2所示,先将Y形管倾斜,使N中的稀盐酸流入M中与石灰石完全反应,然后注入足量的溶液。实验过程中,观察到气球先变大后变小,请用化学方程式解释气球变小的原因_____________。
Ⅲ.改进实验
(5)小组同学设计了水草鱼缸的自动补给装置如图3所示,在光照下,水草鱼缸内能实现动植物生存所需要的碳氧循环。
①甲瓶装置优点是_________________。
②为使水草更好地生长,导管口应置于水草鱼缸内______处。(填数字)
23.(2026·江苏泰州·一模)同学们对气体的制备、性质和用途进行探究。
Ⅰ.制取气体
(1)实验室用高锰酸钾制备氧气的反应方程式为______。某同学用储气袋收集氧气,用传感器测得氧气浓度只有90%,请分析氧气不纯的原因,______。
(2)装置B中仪器①的名称为______。实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体,反应方程式为______。要获得干燥、纯净的,仪器连接顺序是B-______-G,干燥时气体应从装置E的______端通入(填“a”或“b”)。
Ⅱ.拓展应用
(3)图甲是小组制作的简易制氧机,使用注射器的优点是______,水的作用是______。用120 g质量分数为30%的溶液可配得______g质量分数为5%的溶液。若用量筒量取水时俯视读数,会导致配得的溶液溶质质量分数______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)图乙是一种化学氧自救呼吸面罩,黄色固体能与人体呼出的气体反应生成,与反应生成和白色固体碳酸钾的化学方程式为______。通过观察窗,观察到______现象,则需要更换药品。
24.(2026·安徽马鞍山·二模)“筑梦”实验小组以气体的制取为课题展开了项目式探究。
(1)装置A中仪器a的名称是:_______。
(2)用装置B制取二氧化碳气体,装置内反应的化学方程式为_______。当控制反应停止后,试管内液面位于_______(填“1或2”)处。
(3)用装置D收集氧气和二氧化碳时,气体均可从_______(填“m或n”)端通入。
(4)小组同学将制得的二氧化碳气体通入到生态缸中,如图E。定期观测发现二氧化碳含量持续下降,从不同视角解释二氧化碳含量下降的原因:_______(答一点即可)。
25.(2026·福建龙岩·一模)化学实践小组利用“十字型玻璃管”(如图)制备及探究二氧化碳性质。
【资料】Ⅰ.饱和碳酸氢钠溶液可吸收氯化氢。
Ⅱ.固体氢氧化钠及氯化钙具有强吸水性;氯化钙不与酸、碱反应。
(1)检查装置气密性:向下推注射器活塞,观察到_________,说明气密性良好。
(2)实验室制取二氧化碳,固体A为_________(填名称)。
(3)试剂B用于检验二氧化碳,该处反应的化学方程式为_________。
(4)玻璃管左侧②处试纸先变红色,实验探究目的是_________;若不久后观察到①处试纸也变红,原因是_________;小组同学在无纺布包内放入两团裹有足量除杂试剂的棉花,从下往上的除杂药品依次是_________(填字母)。
a.碳酸氢钠、氢氧化钠
b.碳酸氢钠、氯化钙
c.氢氧化钠、碳酸氢钠
d.氯化钙、碳酸氢钠
(5)本实验无需标注的图标是_________(填字母)。
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压轴06 常见气体的制备与跨学科实践
命题预测
化学中考中气体相关内容是必考核心考点,重点集中在气体制取原理,装置选择,检验与除杂,在中考化学中占比约12%-15%,是实验板块的核心内容,直接影响整体得分。命题趋势贴合"基础扎实,情境创新,综合应用"的特点,侧重考查核心知识点的灵活运用,兼顾基础送分与压轴区分。压轴题将更多采用“项目式学习(PBL)”框架,如模拟“设计一个节能环保系统”,综合考查基础实验、化学反应原理、跨学科实践的知识。
高频考法
1、 氧气的实验室制取与性质+基于特定需求设计和制作简易供氧气
2、 二氧化碳的实验室制取与性质+基于碳中和理念设计低碳行动方案
知识·技法·思维
考向01 氧气的实验室制取与性质+基于特定需求设计和制作简易供氧气
一、发生装置的选择
步骤
具体方法
①
写出反应方程式
例如:2KClO32KCl+3O2↑
②
确认反应物状态和反应条件
反应物状态
固体和固体
观察氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂)这个反应方程式,反应物为固体,反应条件为加热。
固体和液体
反应的条件
常温
加热
③
确定发生装置
固固加热型
氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂),这种方法制氧气,属于固体和固态混合物在加热条件下制取气体,所以选择固固加热型装置。
固液常温型
二、收集装置的选择
步骤
具体方法
①
确定待制取气体
例如:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
②
理清气体的理化性质
气体的密度
密度大于空气
待制取气体是CO2,CO2在常温常压时,密度大于空气,且不与空气空气主要成分反应,能溶于水且与水发生反应。
密度小于空气
气体的溶解性
易溶
难溶
与水或空气主要成分是否反应
能
不能
③
确定收集装置
向上排空气法
实验室制取二氧化碳,通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制得。根据二氧化碳的物理和化学性质可知,二氧化碳能溶于水且与水能发生反应,不能用排水法收集;由于二氧化碳密度大于空气,最后确定用向上排空气法收集,继而确定了收集装置。
向下排空气法
排水集气法
三、实验室制取氧气
制取方法
高锰酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
依据:反应物状态及反应条件
发生装置
固体加热型
固液不加热型
依据:气体的溶解性及密度
收集装置
排水法
依据:氧气不易溶于水,且不与水反应
(何时开始收集?导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)
向上排空气法
依据:氧气密度比空气大,且不与空气的成分反应
操作步骤
(1)查:组装仪器,检查装置的气密性;
(2)装:把药品装入试管内,平铺在试管底部,管口塞一小团棉花,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口;
(3)定:用铁夹夹持试管,并固定在铁架台上;
(4)点:点燃酒精灯加热(记得先预热,防止试管受热不均破裂);
(5)收:用排水法收集氧气;
(6)移:实验完毕,先把导气管从水槽中移出水面(防止水倒吸回热的试管,使试管炸裂);
(7)熄:熄灭酒精灯。
可简记为:“茶庄定点收利息”(每个字代表一个步骤:①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄)。
(1)检查装置的气密性。
(2)向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
(3)塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞。
(4)向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液。
(5)用排水法(或向上排空气法)收集气体。
实验讨论
1.实验结束后,为什么先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯?
防止水槽中的水倒流回炽热的试管中,炸裂试管。
2.用高锰酸钾制取氧气时,试管口为什么塞一团棉花?
防止高锰酸钾粉末进入导气管。
验满方法
排水法:当集气瓶口有大量气泡冒出时,说明已收集满,否则未满;
向上排空气法:将带火星的木条靠近集气瓶瓶口,若木条复燃,说明已收集满,否则未满。
检验方法
将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则为氧气;否则不是氧气。
考向02 二氧化碳的实验室制取与性质+基于碳中和理念设计低碳行动方案
一、二氧化碳的制取
制取方法
实验室制法
工业制法
制取试剂
大理石(或石灰石)与稀盐酸
石灰石
反应原理
CaC03+2HCl=====CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3=====CaO+CO2↑
依据:发生装置,反应物状态及反应条件;收集装置,气体的溶解性及密度
装置
固体加热型
(反应物状态为固体和液体,反应条件为常温)
向上排空气法
(二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大)
实验步骤
(1)“组”:组装仪器。
(2)“查”:检查装置的气密性。
(3)“装”:将药品装入反应容器(先装固体,再加液体)。
(4)“集”:用向上排空气法收集。
(5)“验”:验满(将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则气体已收集满)。
(6)“放”:集满后盖上玻璃片正放在桌面上。
检验方法
把生成的气体通入澄清石灰水中,若观察到澄清石灰水变浑浊证明生成的气体是二氧化碳。
验满方法
将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若观察到木条熄灭,证明二氧化碳已经收集满。
净化装置
制取的 CO2中混有少量HCl气体(盐酸能挥发出HCl气体)和水蒸气,实验室常将制取的气体先通过饱和 NaHCO3溶液除去HCl气体,再通过浓硫酸除去水蒸气。
二、气体的检验和验满及性质验证
步骤
具体方法
①
回顾待检气体的化学性质
②
熟悉常见气体的检验方法
氧气
将带火星木条伸入集气瓶内,若木条复燃则证明该气体为氧气。
结合具体的待检气体的性质,选择合适的试剂和正确的检验方法,根据明显的现象,确认气体是否集满或是否为该气体。
二氧化碳
向集气瓶内注入澄清石灰水并振荡,若变浑浊则证明该气体为二氧化碳。
熟悉常见气体的验满方法
氧气
①排水法收集时,当有大量气泡从集气瓶口冒出,则说明已收集满。
②向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满。
二氧化碳
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满。
③
确定检验或验满的结果
该气体为“XXX”气体或该气体以及满。
三、气体的净化
步骤
具体方法
①
确认气体中的杂质
用浓盐酸和大理石制取干燥的二氧化碳气体
②
根据主体气体和杂质气体的理化性质,确定净化装置和净化试剂。
用液体试剂除杂或干燥气体
用浓盐酸和大理石制取二氧化碳气体时,由于浓盐酸有挥发性,CO2气体中常含有HCl气体,应通过饱和的碳酸氢钠溶液;制取和除杂时都经过溶液,气体中还含有大量的水蒸气,所以还应对CO2气体进行干燥处理。
用固体试剂除杂或干燥气体
液体除杂或干燥试剂
浓硫酸
氢氧化钠溶液
饱和的碳酸氢钠溶液
固体除杂或干燥试剂
生石灰
氢氧化钠固体
碱石灰
氧化铜粉或铜粉
③
确定净化方法
将产生的二氧化碳气体先通过装有饱和的碳酸氢钠溶液的洗气瓶,再通过通过装有浓硫酸的洗气瓶。
四、基于碳中和理念设计低碳行动方案
(1) 碳达峰:二氧化碳排放量达到最高值,之后逐步下降。
(2) 碳中和:通过节能减排+吸收抵消,让排放和吸收达到平衡,净排放为零。
(3) 碳中和和碳达峰中的“碳”都是指“二氧化碳”。
(4) 低碳方案的设计
典例·靶向·突破
考向01 氧气的实验室制取与性质+基于特定需求设计和制作简易供氧气
例1(2026·黑龙江牡丹江·一模)化学实验小组利用以下装置进行气体制备实验,并进行相关探究。
Ⅰ.高锰酸钾制取氧气
(1)仪器①名称是_______。
(2)利用高锰酸钾制取纯净的氧气需要的实验装置是_______ (填字母),反应的化学方程式为_______。
(3)利用产氧率()可以衡量高锰酸钾分解产生氧气的效率。同学们充分加热高锰酸钾固体,发现实际产氧率明显高于理论值,下面分析的原因可能是_______ (填字母)。
A.加热时间过长 B.生成的锰酸钾受热也产生氧气
Ⅱ.性质实验
(4)同学们将装置_______ (填字母)与装置F连接,制取并验证的性质。实验中他们观察到_______,于是得出不支持燃烧也不能燃烧、密度比空气大的性质。经过实验反思,有同学提出了质疑,认为该实验不能得出“密度比空气大”的性质,你认为理由是_______。
Ⅲ.跨学科实践活动
(5)同学们制作了如图G的简易供氧装置。同学们为了得到平稳的气流,应该_______ (填字母)。
A.把5%的溶液缓慢加入到盛有的塑料瓶内
B.将加入到盛有5%溶液的塑料瓶内
【答案】(1)长颈漏斗
(2)AE
(3)B
(4)B 蜡烛熄灭 导管将导入瓶底,与密度无关
(5)A
【解析】(1)长颈漏斗。
(2)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,采用排水法收集气体较纯净,选择的收集装置为E;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 。
(3)A、若加热时间过长,只要高锰酸钾已经完全分解,继续加热也不会增加氧气质量,故选项不符合题意。
B、若锰酸钾受热也产生氧气,则产生氧气的总质量会大于高锰酸钾分解所产生的氧气质量,从而导致实际产氧率高于理论值,故选项符合题意。
(4)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,与装置F连接,可以制取并验证的性质;实验结论是不支持燃烧也不能燃烧、密度比空气大,则观察到蜡烛熄灭;由于是从集气瓶底部通入的,即使其密度比空气小,也会先使底部蜡烛熄灭,因此该实验不能证明密度比空气大。
(5)把5%的溶液缓慢加入到盛有的塑料瓶内,可以通过注射器控制滴加过氧化氢溶液的速率,从而控制反应速率,获得平稳的氧气流。
【变式探究】(2026·山东淄博·一模)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置回答问题。
(1)实验室加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______,用装置E收集氧气时,气体应从导管口______(填“a”或“b”)通入。
(2)装置B和装置C都可用来制取氧气,与装置B相比,装置C的优点是______。
(3)利用该反应及C装置制取少量的主要操作步骤有:①检查装置的气密性;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是______(填字母序号)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(4)某同学收集一瓶氧气进行如下实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图所示。
实验内容
打开瓶塞,开始记录数据
180s后将塑料瓶保持倒置状态
实验装置
①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是______。
②BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是______。
【答案】(1) a
(2)可以控制反应速率
(3)C
(4)分子在不断运动,瓶内氧分子运动到瓶外,导致瓶内氧气体积分数降低 氧气的密度比空气大
【解析】(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,反应的化学方程式为:;
装置E用排水法收集氧气,氧气密度比水小,且不易溶于水,气体应从导管口a通入,水从b口排出;
(2)装置C使用分液漏斗,与装置B相比,优点是可通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加速度,进而可以控制反应的速率;
(3)利用C装置制取氧气的正确操作顺序:先组装仪器,再检查装置的气密性,然后向锥形瓶中放入二氧化锰,向分液漏斗中注入过氧化氢溶液,最后收集气体,即顺序为②①④③⑤;
(4)①AB段塑料瓶正放,氧气体积分数下降,微观本质是:分子在不断运动,瓶内氧分子运动到瓶外,同时空气中的分子运动到瓶内,导致瓶内氧气体积分数降低;
②180s后塑料瓶倒置,BC段氧气体积分数下降更快,体现氧气的性质:氧气的密度比空气大。倒置后,密度大的氧气更易从瓶口逸出,导致瓶内氧气体积分数快速下降。
考向02 二氧化碳的实验室制取与性质+基于碳中和理念设计低碳行动方案
例2(2026·福建宁德·一模)为了探究捕集效率,小丽通过与AI对话,获得如下实验方案:
实验一:验证不同吸收液对的吸收效果
【实验方案】室温下,分别在三颈瓶中倒入等体积(100 mL)的三种吸收液,以相同流速通入气体10分钟,利用传感器得到吸收率。(室温下,、溶解度分别约为,)
实验编号
吸收液种类
吸收液浓度(%)
Ⅰ
蒸馏水
/
Ⅱ
溶液
2%
Ⅲ
溶液
2%
(1)实验室制取,发生装置选用图1中_____(填“A”或“B”),反应的化学方程式为_____。
(2)小丽发现方案中溶液浓度不合理,室温下饱和的溶液的浓度_____2%(填“>”、“<”或“=”)。
(3)由于溶解度的差别,NaOH溶液比对的吸收效果要好,写出溶液与反应的化学方程式_____。
实验二:探究溶液浓度对吸收效果的影响
在其它条件相同下,小丽用不同浓度的溶液吸收相同质量的,吸收率如图:
(4)当浓度从1%增加到6%时,吸收率的变化趋势是_____。
【拓展与反思】
(5)流速越快吸收率越小的原因是_____。
(6)影响吸收效果的因素还有_____(写一点)。
【答案】(1)B
(2)<
(3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(4)CO2的吸收率随氢氧化钠溶液的浓度增大而增大
(5)接触时间短,反应不充分
(6)温度(等其它合理答案)
【解析】(1)实验室制取CO2用大理石(或石灰石)和稀盐酸,反应物为固液混合物、反应无需加热,因此选固液不加热型发生装置B;大理石(或石灰石)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:;
(2)室温下溶解度仅0.2g,饱和溶液溶质质量分数约为,远小于2%;
(3)NaOH和反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:;
(4)由图像可直接看出,NaOH浓度从1%到6%的区间内,吸收率随浓度升高持续上升;
(5)气体流速越快,在吸收液中停留时间越短,反应不充分,因此吸收率降低;
(6)除题目提及的因素外,温度、压强等也会影响与吸收液的反应程度,进而影响吸收效果。
【变式探究】(2026·安徽合肥·二模)某化学学习小组以“常见气体的制备和性质探究”为主题开展了实验活动,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室制取二氧化碳的反应化学方程式为________,收集二氧化碳应选用_____(填字母)装置。
(3)使用装置C制取二氧化碳时,当关闭弹簧夹后,多孔隔板处观察到的现象如下图,其中______图(填序号)表明反应已经停止。
(4)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烧瓶,并轻轻振荡,系在玻璃管一端的气球慢慢______(填“胀大”或“缩小”)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) E
(3)①
(4)胀大
【解析】(1)长颈漏斗;
(2)实验室制取二氧化碳的原理 为大理石(或石灰石)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,反应化学方程式为:;二氧化碳能溶于水,且密度比空气大,因此选用向上排空气法(装置E)收集;
(3)关闭弹簧夹后,装置内生成的气体无法排出,压强增大,将液体压入长颈漏斗,当液面低于多孔隔板时,固体药品和液体药品分离,反应停止,对应图①;
(4)滴入的氢氧化钙溶液会和烧瓶内的二氧化碳反应,使烧瓶内气体减少、压强减小,外界空气通过玻璃管进入气球,因此气球胀大。
1.(2026·山西·二模)如图是实验室制取氧气的一种装置。下列说法正确的是
A.用镊子将固体试剂送入试管底部
B.棉花可以防止固体试剂进入导管
C.导管口刚有气泡冒出就收集气体
D.先熄灭酒精灯再将导管移出水面
【答案】B
【解析】A、该装置适用于固体加热反应制取气体,适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾是粉末状固体,需用药匙或纸槽将试剂送入试管底部,镊子仅用于取用块状固体,操作错误;
B、正确;
C、导管口刚冒出的气泡是装置内原有的空气,此时收集会导致氧气不纯,需等气泡连续均匀冒出时再收集,操作错误;
D、若先熄灭酒精灯,试管内温度降低、压强减小,水槽中的水会倒吸入热的试管,造成试管炸裂,正确操作是先将导管移出水面再熄灭酒精灯,操作错误。
2.(2026·福建三明·二模)某呼吸自救器可用于有毒、缺氧环境,其内部结构如图所示。区域a中填充NaOH和CaO固体。下列说法错误的是
A.区域a能吸收二氧化碳和水
B.蒸馏水能降温并使氧气更湿润
C.制氧区所用的药品不可能是高锰酸钾
D.保留单向阀门①,删除区域a,能延长供氧时间
【答案】D
【解析】A、固体易潮解可吸水,还能发生反应吸收;可发生反应吸水,生成的氢氧化钙也能与反应,因此区域a可吸收二氧化碳和水,说法正确;
B、制氧反应通常放热,蒸馏水可以吸收热量降温,同时氧气经过蒸馏水时会携带水蒸气,使输出的氧气更湿润,适合人体呼吸,说法正确;
C、高锰酸钾制氧气需要加热,反应为,该自救器为常温使用,无加热装置,因此制氧区药品不可能是高锰酸钾,说法正确;
D、区域a的作用是吸收人体呼出的二氧化碳。若删除区域a,呼出的二氧化碳无法被有效吸收,将导致使用者吸入高浓度的二氧化碳而中毒,并不能延长供氧时间,说法错误。
3.(2026·福建福州·二模)如图是实验室制取氧气的装置。据图分析,下列说法正确的是
A.试剂——可用高锰酸钾为原料制备氧气
B.装置——长颈漏斗下端管口不需要伸入液面下
C.收集——用向上排空气法收集氧气
D.验满——将带火星的木条伸入集气瓶中
【答案】C
【解析】A、高锰酸钾制取氧气需要加热,属于固体加热型反应,该发生装置没有加热仪器,属于固液常温型发生装置,无法用高锰酸钾作原料,A错误。
B、长颈漏斗下端必须伸入液面下形成液封,否则生成的气体会从长颈漏斗逸出,B错误。
C、氧气密度大于空气,可用向上排空气法收集,图示收集装置也符合向上排空气法的要求,C正确。
D、氧气验满需将带火星的木条放在集气瓶口,伸入瓶中是检验氧气的操作,不是验满操作,D错误。
4.(2026·河南平顶山·一模)关于“氧气的实验室制取与性质探究”实验中,下列图示操作正确的是
A.检查装置的气密性 B.制取氧气
C.收集氧气 D.铁丝在氧气中燃烧
【答案】A
【解析】A、手握试管使试管内气体受热膨胀,若导管口有气泡冒出,证明装置气密性良好,操作正确;
B、加热高锰酸钾制氧气时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂热的试管,图中试管口向上倾斜,操作错误;
C、万能瓶排水法收集氧气时,气体应从短管通入,将水从长管排出,图中氧气从长管通入,无法收集到氧气,操作错误;
D、铁丝在氧气中燃烧时,集气瓶底部需预留少量水或铺细沙,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,图中未做防护,操作错误。
5.(2026·山西吕梁·一模)小李同学欲利用下图装置进行实验室制取氧气。有关实验操作设计或分析正确的是
A.用镊子将高锰酸钾送入试管底部
B.加热时先对准试剂所在部位加热
C.加热时试管可能会发生炸裂现象
D.将燃着的木条伸入集气瓶中验满
【答案】C
【解析】A、高锰酸钾是粉末状固体,应使用药匙或纸槽送至试管底部,镊子用于取用块状固体,操作错误。
B、加热时应先对试管整体预热,再对准试剂部位加热,防止试管受热不均炸裂,操作错误。
C、图中试管口向上倾斜,加热时产生的冷凝水倒流回热的试管底部,会导致试管炸裂,分析正确。
D、氧气验满时应将带火星的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,操作错误。
6.(2026·山西忻州·一模)小文利用实验室制取氧气的原理自制简易供氧器(如图所示)。下列有关该实验设计正确的是
A.注射器内加入 B.二氧化锰是反应物
C.右瓶可观察的流速 D.X可以提高的浓度
【答案】C
【解析】A、该发生装置为固液不加热型,高锰酸钾制氧气需要加热,注射器内应加入过氧化氢溶液,错误。
B、过氧化氢分解制氧气的反应中,二氧化锰是催化剂,不属于反应物,错误。
C、氧气通入右瓶的液体X中会产生气泡,通过气泡产生的快慢可观察O2的流速,正确。
D、X一般为水,作用是湿润氧气,无法提高O2的浓度,错误。
7.(2026·四川南充·一模)下图是实验室制取的装置和操作,其中正确的是
A.制取 B.除去中
C.干燥 D.收集
【答案】A
【解析】A、 实验室用稀盐酸和固液不加热制取,图示长颈漏斗下端浸入液面下(液封,防止气体逸出),导气管稍露出橡皮塞(方便气体导出),故A正确。
B、 除去中的不能用浓硫酸,浓硫酸不与HCl发生反应,且洗气装置应“长进短出”,图示进气方向错误,故B错误。
C、干燥应选用浓硫酸,是碱性物质,会与反应,且溶液没有干燥作用,故C错误。
D、密度大于空气,用向上排空气法收集,万能瓶收集时应“长进短出”(长管通入,空气从短管排出),故D错误。
8.(2026·福建莆田·二模)在“二氧化碳的制取与性质”实验中,下列装置或操作错误的是
A.制取 B.收集
C.验满 D.性质实验
【答案】A
【解析】A、实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液常温型,图中长颈漏斗下端没有浸入液面以下形成液封,会导致气体从长颈漏斗中逸出,故图示操作不正确。
B、二氧化碳密度比空气大,采用向上排空气法收集,导管伸至集气瓶底部可尽可能排尽瓶内空气,故图示操作正确。
C、二氧化碳验满的正确操作是将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭说明已收集满,故图示操作正确。
D、将二氧化碳沿烧杯壁倒入,可观察到下层蜡烛先熄灭、上层后熄灭,能验证二氧化碳密度比空气大、不能燃烧,也不支持燃烧的性质,故图示操作正确。
9.(2026·重庆·一模)艾一中兴趣小组设计的实验装置如图所示,该装置既能制取气体,又能验证物质的性质。下列有关说法错误的是
A.该装置可控制反应速率
B.打开关闭,该装置可制取二氧化碳
C.打开关闭,集气瓶中装满水,该装置可制取氧气
D.关闭打开,试管中盛放石灰水可检验二氧化碳
【答案】B
【解析】A、左侧分液漏斗可调节液体滴加速率,因此能控制反应速率,说法正确。
B、制取二氧化碳为固液不加热反应,适配左侧发生装置;二氧化碳密度大于空气,打开关闭时,无法收集,说法错误。
C、排水法收集氧气需满足“短管进气、长管排水”,若集气瓶装满水,打开关闭时,氧气从短管进入水从长管排出,可以收集,说法正确。
D、关闭打开时,生成的气体通入右侧试管,二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,可完成二氧化碳检验,说法正确。
10.(2026·河北唐山·一模)某兴趣小组测定石灰石(杂质和稀盐酸不反应)与稀盐酸反应的实验如图1所示,图2表示加入稀盐酸的质量与剩余固体的质量关系,下列说法错误的是
A.图1中石灰石的质量为12g
B.图2中的数值为4
C.加入20g稀盐酸时,固体减少的质量就是生成二氧化碳的质量
D.加入60g稀盐酸时,剩余固体中不再含有碳酸钙
【答案】C
【解析】A. 未加稀盐酸时的剩余固体质量就是石灰石的总质量,由图2可知石灰石质量为12g,说法正确;
B. 每加入20g稀盐酸,固体减少(反应的碳酸钙)质量为12g-8g=4g,因此加入40g稀盐酸时剩余固体质量为8g-4g=4g,即,说法正确;
C. 加入20g稀盐酸时,固体减少的质量是参加反应的碳酸钙的质量,根据反应,碳酸钙反应后除生成二氧化碳外,还生成氯化钙和水,因此固体减少质量不等于二氧化碳质量,说法错误;
D. 加入60g稀盐酸时,剩余固体质量为2g且不再变化,说明剩余2g为不与稀盐酸反应的杂质,不再含有碳酸钙,说法正确。
11.(2026·陕西汉中·一模)实验室利用下图仪器和装置制取气体。请回答下列问题:
(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)、橡皮塞和导管。
③若图2装置中充满水,集气时气体应从__________(填“a”或“b”)端通入。若收集的第一瓶氧气发现不纯,原因可能是__________(写一点)。
(2)图3所示装置是实验小组同学自制的简易制氧机,其中液体X是水,主要作用是__________。
【答案】(1) 酒精灯 b 刚冒出气泡就开始收集气体(答案合理即可)
(2)通过观察水中冒出气泡的快慢,可以判断生成氧气的速率(答案合理即可)
【解析】(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:;
高锰酸钾反应制取氧气需要加热,试管口要塞上带导管的橡皮塞,需酒精灯、橡皮塞和导管;
若图2装置中充满水,氧气不易溶于水,集气时气体应从b导管导入,装置内压强增大,将水从a 导管排出;
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)通过观察水中冒出气泡的快慢,可以判断生成氧气的速率。
12.(2026·重庆綦江·二模)兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。
(1)实验室用A装置制取,先向__________(填仪器名称)中加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸。用B装置收集,气体应从导管__________(填“a”或“b”)端通入。
(2)连接装置A和C,将通入滴有酚酞试液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为___________;光照情况下,利用装置D可在试管中得到少量氧气,这是利用了__________的原理。
(3)实验室用A装置还可以制备氧气,请写出其中一个反应的化学方程式_______________。
【答案】(1)锥形瓶 b
(2)溶液由红色变为无色 植物光合作用
(3)
【解析】(1)固体药品装在锥形瓶,因此石灰石装在锥形瓶中,用B装置收集CO2,气体应从导管b端通入,因为二氧化碳的密度比空气大。
(2)将CO2通入滴有酚酞溶液的澄清石灰水中,澄清石灰水主要成分是氢氧化钙,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,氢氧化钙逐渐被消耗,溶液碱性减弱至消失,所以能观察到澄清石灰水变浑浊,溶液由红色变为无色;植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气。
(3)A装置为固液常温型发生装置,则实验室用A装置制取氧气的原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为。
13.(2026·天津河西·一模)结合下列实验装置图,回答问题。
(1)图中仪器①的名称为___________。
(2)实验室制的发生装置和收集装置应选择___________(填字母序号)。
(3)实验室利用装置A制氧气的化学方程式为___________;以B为发生装置,制备并收集一瓶干燥的,所选装置导管口的连接顺序为:a→___________→___________→___________。
(4)自然界中存在碳、氧循环,小组同学探究鱼缸中氧循环实验如下:
①图1鱼缸中pH比一周前下降,原因是___________(用方程式表示)。
②用图2进行实验,一段时间后,用氧气传感器测得a中含氧量高于b,从氧循环的角度分析,a中含氧量较高的原因是___________。
【答案】(1)集气瓶
(2)BC
(3) f e b
(4) a中有水草,水草进行光合作用产生氧气,b中没有水草
【解析】(1)集气瓶;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选B,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选C;
(3)装置A适用于固体加热反应制取气体,适用于加热高锰酸钾制取氧气;
浓硫酸具有吸水性,且与氧气不反应,可用浓硫酸干燥氧气,且洗气应“长进短出”,这样干燥的比较充分,氧气不易溶于水,密度比空气略大,可用排水法或向上排空气法收集,向上排空气法收集的气体比较干燥,故连接顺序为:a→f→e→b;
(4)①鱼缸中的鱼呼吸生成二氧化碳,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,故pH比一周前下降;
② a中有水草,水草进行光合作用产生氧气,b中没有水草。
14.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)实验室现有高锰酸钾、稀盐酸、大理石、稀硫酸、棉花等相关仪器和用品,请结合下列装置回答问题:
Ⅰ、制取氧气:
(1)E中仪器a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①___________;要收集到较纯净的氧气,通常选择的收集装置是②___________,可以选用此方法收集氧气是因为氧气具有③___________的性质;
(3)为了做铁丝在氧气中燃烧的实验。在制取氧气时,装好药品和棉花并用带有导管的橡胶塞塞紧管口,将集气瓶盛满水,用玻璃片盖住瓶口。接下来正确的操作步骤是___________(选填字母)。
a.加热试管
b.当集气瓶口有较大气泡冒出时,在水面下用玻璃片盖住瓶口
c.把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内
d.当气泡连续并比较均匀地放出时,把导管口伸入盛满水的集气瓶
e.当集气瓶内还有少量水时,在水面下用玻璃片盖住瓶口
Ⅱ、制取二氧化碳:
(4)在检验二氧化碳时,锥形瓶内固体表面始终有气泡产生,但没有观察到澄清石灰水中液面下导管口有气泡冒出,你认为此时锥形瓶内的气压___________(填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压;
(5)证明二氧化碳性质的实验。
装置
操作
现象
可以证明的CO2性质
V形管乙右端放一根燃着的木条
①___________
CO2不能燃烧也不能支持燃烧
V形管甲、乙内分别加入等量的紫色石蕊溶液
V形管乙中的紫色石蕊溶液比甲中的先变红
②___________
【答案】(1)水槽
(2) E 不易溶于水,且不能与水反应
(3)cade
(4)大于
(5)燃着的木条熄灭 二氧化碳的密度比空气的密度大
【解析】(1)水槽;
(2)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,其化学方程式为;由于氧气不易溶于水且不与水反应,所以可选排水法,排水法收集的气体较为纯净;
(3)制取氧气时,药品装入后试管固定到铁架台上,把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内,点燃酒精灯加热,气泡连续均匀冒出时开始收集,当集气瓶内还有少量水时,在水面下用玻璃片盖住瓶口;
(4)大于;
(5)由于二氧化碳具有的性质是不能燃烧,也不能支持燃烧,所以会观察到燃着的木条熄灭;
根据观察到乙中的紫色石蕊溶液比甲中的先变红,说明二氧化碳的密度比空气的密度大(由于缺少对比实验,不能说明二氧化碳与水发生了反应)。
15.(2026·山东聊城·二模)下图是实验室制取并验证气体化学性质的有关装置,据此回答下列问题:
(1)实验室用B装置制取氧气,该反应的化学方程式为________________。实验时通常会在试管口放置棉花团,作用是________________。
(2)在实验室中以过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)为原料,制备并收集一瓶干燥的氧气,所选仪器的连接顺序为________(从左到右填写仪器序号字母)。
(3)用C装置制取二氧化碳时,试管内的压强的变化曲线如图,则ab、bc、cd段曲线中,试管内液面与固体分离的是________。用装置E收集一瓶二氧化碳时,验满方法是________。
【答案】(1) 防止固体粉末进入并堵塞导管
(2)AGE
(3)bc 将燃着的木条放到集气瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳集满
【解析】(1)B装置为固体加热型发生装置,且试管口放置棉花,对应高锰酸钾加热制取氧气,按高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:;
略;
(2)过氧化氢在二氧化锰催化下制氧气,为固液不加热反应,发生装置选A;要获得干燥的氧气,需要先通过G装置中浓硫酸干燥氧气,再用向上排空气法E收集(氧气密度大于空气,干燥氧气不能用排水法收集),因此连接顺序为AGE。
(3)C是可控制反应启停的装置:关闭活塞后,试管内持续产生气体,压强升高(对应ab段),此时固液仍接触反应;压强增大后将液体压回长颈漏斗,当固液完全分离后,反应停止,不再产生气体,压强保持不变,对应bc段;打开活塞后气体排出,压强下降(对应cd段),因此液面和固体分离的是bc段。
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,用E装置向上排空气法收集时,验满方法为将燃着木条放在集气瓶口,木条熄灭说明收集满。
16.(2026·福建三明·二模)某兴趣小组利用如图所示的“便携式氧气瓶+双颈烧瓶”一体化装置,开展氧气性质实验探究。
(1)氧气瓶右侧水的作用是______。
(2)导管要伸入并接近双颈烧瓶底部的原因是______。
(3)检验双颈烧瓶内氧气是否集满:打开阀门,将带火星的木条放在正上方的瓶口,观察到______,证明氧气集满。
(4)验满后,持续通入氧气,开展硫和铁丝分别在氧气中燃烧的实验。
①硫在氧气中燃烧的现象是_____(写一点),石灰水的作用是_____(写一点)。
②细铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为______。
【答案】(1)方便观察氧气进入双颈烧瓶的速率(合理即可)
(2)更容易排出双颈烧瓶中的空气(合理即可)
(3)木条复燃
(4)发出明亮的蓝紫色火焰(放热/生成有刺激性气味的气体) 吸收二氧化硫,减少空气污染
【解析】(1)通过观察水中气泡冒出的快慢可直观判断氧气输出速度,方便调节阀门控制通氧量,同时水也可以湿润输出的氧气;
(2)氧气密度比空气大,导管伸入接近瓶底时,氧气从底部向上逐渐充满烧瓶,可将瓶内空气完全排出,提高瓶内氧气纯度;
(3)氧气具有助燃性,当氧气集满后从瓶口溢出,会使放在瓶口的带火星木条复燃,以此判断氧气已集满;
(4)①硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体;
生成的二氧化硫是有毒酸性气体,可与澄清石灰水反应被吸收,避免污染空气;
②。
17.(2026·安徽·模拟预测)根据要求回答下列问题。
I.实验室制取氧气
(1)写出上述装置中标号①仪器的名称:______。
(2)实验室中常用装置A制取氧气,写出该反应的化学方程式_____,该实验过程中有关安全问题不涉及的提示图标是_____。
A.注意明火 B.小心用电
C.小心烫伤 D.实验后洗手
Ⅱ.利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。
(3)完成下列问题。
①利用可以上下抽拉的线绳,可以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______(答一点)。
②若想利用B装置监测产生氧气的速度,小组同学将B装置改进的措施是_____(填字母)。
a.将a导管加长并伸入水面以下
b.将b导管加长并伸入水面以下
【答案】(1)长颈漏斗
(2) B
(3)可以控制反应的发生和停止 a
【解析】(1)长颈漏斗;
(2)A装置为加热固体的装置,适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式略;
A、该实验需要加热,则要注意明火,不符合题意;
B、该实验不用电,不需要该图标,符合题意;
C、该实验需要加热,则要小心烫伤,不符合题意;
D、实验后要洗手,不符合题意;
(3)①当二氧化锰和过氧化氢溶液分离时,反应停止,则该装置可以控制反应的发生和停止;
②若想监测产生氧气的速度,则可将a导管加长并伸入水面以下,则气体通入水中,然后再从b口排出。
18.(2026·贵州·模拟预测)根据图示完成实验,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 ___________。
(2)实验室用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 ___________ ,基本反应类型是___________反应,若收集纯净的氧气,收集装置为___________ (填序号);若用装置 E 收集氧气,氧气应从___________(填“a ”或“b ”)端通入。
(3)某同学连接装置 B 和 F 进行实验,装置 B 中所加药品不同。
①若实验时装置 F 中蜡烛燃烧更旺,则装置 B 中所加的药品是___________。
②若实验时装置 F 中蜡烛火焰熄灭,则装置 B 中发生反应的化学方程式为 ___________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 分解 D a
(3)过氧化氢和二氧化锰
【解析】(1)长颈漏斗。
(2)装置A为固体加热型发生装置,可用高锰酸钾加热制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:;
该反应由一种物质生成多种物质,符合"一变多"的特征,属于分解反应;要收集纯净的氧气,应选择排水法(装置D),排水法比排空气法收集的气体纯度更高;
氧气密度比空气大,用装置E收集时,氧气从长管a端通入,空气从短管b端排出。
(3)① F中蜡烛燃烧更旺,说明B中产生了氧气,B为固液不加热型发生装置,对应过氧化氢在二氧化锰催化下制氧气,药品为过氧化氢溶液和二氧化锰。
② F中蜡烛熄灭,说明B中产生了不燃烧、不支持燃烧的二氧化碳,实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,化学方程式。
19.(2026·安徽滁州·一模)下图是实验室常见制取气体的装置,请根据题意回答问题:
(1)乙、丙装置组合可用于实验室制取氧气,请写出反应的化学方程式:_________,若利用丁装置收集氧气,检验氧气已集满的方法是_________。
(2)利用装置戊可以做简易制氧机,请说出该装置的一个优点:_________。
(3)若想利用装置戊监测产生氧气的气流速度,该装置中有一处不足之处,你的改进措施是_________。
【答案】(1) 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
(2)可以控制反应的发生与停止
(3)将a导管延长至B瓶的水中
【解析】(1)乙、丙装置组合可用于实验室制取氧气,乙装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花,则实验室用该装置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,化学方程式为;
利用丁装置通过向上排空气法收集氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,故检验氧气已集满的方法是: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;
(2)戊装置能通过可上下抽拉的线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,从而控制反应的发生与停止;
(3)氧气不易溶于水,氧气密度比水小,若想利用戊装置监测产生氧气的气流速度,可将a导管延长至B瓶的水中,通过观察产生气泡的快慢,监测产生氧气的气流速度。
20.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出仪器a名称________。
(2)在实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中,不涉及到的有关图标是________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)实验室用过氧化氢溶液制取较纯净的氧气时,为了能随时控制反应的速率,选择的发生装置和收集装置是________(填字母)。
(4)若用装置G检验,在G装置中盛放的试剂是________,发生反应的化学方程式为________。
(5)小组成员设计如图装置,探究的性质。
①通入氧气后,A中白磷未燃烧,可能的原因是________。
②E中浓硫酸的作用为________。
③能证明与水发生反应的现象是________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)D
(3)BF
(4)澄清石灰水
(5)温度没有达到白磷的着火点 干燥气体 F中的干燥石蕊试纸不变红,G中的湿润石蕊试纸变红
【解析】(1)仪器a名称长颈漏斗。
(2)A、所有的实验过后都要洗手,保持卫生,该选项不符合题意。
B、实验室用高锰酸钾制取氧气条件是加热,需要注意热烫,该选项不符合题意。
C、实验室用高锰酸钾制取氧气条件是加热,需要注意明火,该选项不符合题意。
D、实验室用高锰酸钾制取氧气中没有用到锐器,该选项符合题意。
故选D。
(3)可以控制分液漏斗的活塞控制液体滴加的速率来控制反应速率,故选B为发生装置,排水法收集的氧气比较纯净,选(F)收集,故选BF。
(4)检验二氧化碳用澄清石灰水,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,发生反应的化学方程式为。
(5)①燃烧的三个条件是:可燃物,可燃物与空气接触,温度达到可燃物的着火点,通入氧气后,A中白磷未燃烧,可能的原因是:温度没有达到白磷的着火点。
②浓硫酸具有吸水性,E中浓硫酸的作用为干燥气体。
③二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,因此F中的干燥石蕊试纸不变红,G中的湿润石蕊试纸变红。
21.(2026·黑龙江绥化·二模)请根据下列实验装置图回答问题:
(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),该反应的化学方程式为_______。
(3)图F是某同学利用塑料瓶和其他用品设计的制取二氧化碳的发生装置(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_____。若用G装置收集时,发生装置应连接在_____(填“a”或“b”)端;
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体加热反应来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水等。若用如图H所示装置可用来测量生成氨气的体积,植物油上面的空气对测量生成氨气的体积_____(填“有”或“无”)影响。
(5)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
结合实验和曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。
【答案】(1)锥形瓶
(2)AE
(3)可以控制反应的发生与停止(合理即可) a
(4)无
(5)放热
【解析】(1)锥形瓶。
(2)高锰酸钾制氧气是固体加热型反应,发生装置选A;要收集较纯净的氧气,排水法收集比排空气法更纯净,因此收集装置选E,装置组合为AE。
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,按要求书写化学方程式即可。
(3)F装置可以通过拉动铜丝,让固体药品和液体分离与接触,因此相比B装置,除了废物利用,还可以控制反应的发生与停止(随开随用,随关随停)。
二氧化碳密度比空气大,用G装置收集时,二氧化碳会沉积在集气瓶底部,因此发生装置接长管a进气,空气从短管b排出。
(4)H装置中,生成氨气的体积等于排出水的体积,植物油上方原有空气不会改变排出水的体积,因此对测量结果无影响。
(5)由图乙可知,反应结束后装置内压强逐渐下降:原因是反应放热,使装置内气体受热膨胀,压强升高;反应结束后温度冷却至室温,压强随之降低,因此说明过氧化氢分解是放热反应。
22.(2026·广东东莞·一模)正确认识和利用二氧化碳对环境保护和人类生存具有重要意义。某实验小组对开展实验探究。
Ⅰ.制取气体
(1)实验室收集和,都可选用C装置的原因是______________,若要制取并收集一瓶干燥的,需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置则气体应该从______(填“a”或“b”)导管通入。
(2)选用A装置作为高锰酸钾制取的发生装置,反应的化学方程式为_____________。
Ⅱ.性质实验
(3)将纯净干燥的缓缓通入图1装置中一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,原因是_________________(用化学方程式表示)。
(4)如图2所示,先将Y形管倾斜,使N中的稀盐酸流入M中与石灰石完全反应,然后注入足量的溶液。实验过程中,观察到气球先变大后变小,请用化学方程式解释气球变小的原因_____________。
Ⅲ.改进实验
(5)小组同学设计了水草鱼缸的自动补给装置如图3所示,在光照下,水草鱼缸内能实现动植物生存所需要的碳氧循环。
①甲瓶装置优点是_________________。
②为使水草更好地生长,导管口应置于水草鱼缸内______处。(填数字)
【答案】(1)二氧化碳、氧气密度都比空气大 a
(2)
(3)
(4)
(5)可以控制反应的发生和停止 3
【解析】(1)C 装置是向上排空气法收集装置,适用密度比空气大的气体,所以二氧化碳、氧气都能用C收集是因为二氧化碳、氧气密度都比空气大。
E 是洗气装置,洗气应该将气体从长管a通入,使气体与试剂充分接触后从短管排出。
(2)。
(3)二氧化碳可以和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性能使紫色石蕊变红。化学方程式为。
(4)大理石主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,气体增多所以气球变大。氢氧化钠和二氧化碳反应生成 碳酸钠和水,消耗气体,所以气球变小,化学方程式为。
(5)①装置有长颈漏斗、调节阀、带孔隔板,可通过调节阀的开关控制固液药品的接触和分离,所以优点是可以控制反应的发生和停止。
②水草光合作用需要二氧化碳,且二氧化碳气体溶解速度有限,与水接触时间越长吸收的越多,所以导管口应置于水草鱼缸内3处。
23.(2026·江苏泰州·一模)同学们对气体的制备、性质和用途进行探究。
Ⅰ.制取气体
(1)实验室用高锰酸钾制备氧气的反应方程式为______。某同学用储气袋收集氧气,用传感器测得氧气浓度只有90%,请分析氧气不纯的原因,______。
(2)装置B中仪器①的名称为______。实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体,反应方程式为______。要获得干燥、纯净的,仪器连接顺序是B-______-G,干燥时气体应从装置E的______端通入(填“a”或“b”)。
Ⅱ.拓展应用
(3)图甲是小组制作的简易制氧机,使用注射器的优点是______,水的作用是______。用120 g质量分数为30%的溶液可配得______g质量分数为5%的溶液。若用量筒量取水时俯视读数,会导致配得的溶液溶质质量分数______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)图乙是一种化学氧自救呼吸面罩,黄色固体能与人体呼出的气体反应生成,与反应生成和白色固体碳酸钾的化学方程式为______。通过观察窗,观察到______现象,则需要更换药品。
【答案】(1) 没有等发生装置内空气排尽后收集或收集前储气袋中空气未排尽
(2)长颈漏斗 F-E a
(3)控制液体的滴加速率,获得平稳气流或便于添加液体药品 观察气体产生速率(合理即可) 720 偏大
(4) 全部变成白色或没有黄色固体剩余
【解析】(1)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 ;收集到的氧气不纯,可能没有等发生装置内空气排尽后收集,也可能收集前储气袋中空气未排尽。
(2)略;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;实验制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,需将气体先通过饱和碳酸氢钠溶液,除去氯化氢气体,再通过浓硫酸进行干燥,因此仪器连接顺序是B-F-E-G;为了使气体与浓硫酸充分接触,气体应“长进短出”,即气体从a端通入。
(3)可以通过注射器控制液体的滴加速率,来控制反应速率,获得平稳气流,且便于添加液体药品;气体通过水中,可通过观察水中气泡产生快慢确定气体生成的速率情况,且可湿润气体;稀释前后溶质的质量不变,则可配得质量分数为5%的溶液质量为(120 g×30%)÷5%=720 g;若用量筒量取水时俯视读数,读数偏大,实际量取水的体积偏小,会导致配得的溶液溶质质量分数偏大。
(4);超氧化钾()为黄色固体,与反应生成白色固体碳酸钾和,故使用一段时间后,观察到全部变成白色或没有黄色固体剩余时,则需要更换药品。
24.(2026·安徽马鞍山·二模)“筑梦”实验小组以气体的制取为课题展开了项目式探究。
(1)装置A中仪器a的名称是:_______。
(2)用装置B制取二氧化碳气体,装置内反应的化学方程式为_______。当控制反应停止后,试管内液面位于_______(填“1或2”)处。
(3)用装置D收集氧气和二氧化碳时,气体均可从_______(填“m或n”)端通入。
(4)小组同学将制得的二氧化碳气体通入到生态缸中,如图E。定期观测发现二氧化碳含量持续下降,从不同视角解释二氧化碳含量下降的原因:_______(答一点即可)。
【答案】(1)试管
(2) 2
(3)m
(4)海草的光合作用消耗二氧化碳(合理即可)
【解析】(1)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,即石灰石或大理石(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;关闭弹簧夹后,反应停止,试管内压强增大,液面会下降到多孔塑料片以下,即 2 处。
(3)氧气和二氧化碳的密度都比空气大,均可以采用向上排空气法收集,若采用装置D收集,气体均可从m端通入。
(4)从生物角度,海草的光合作用消耗二氧化碳;从物理、化学角度,二氧化碳能溶于水,也能与水反应。
25.(2026·福建龙岩·一模)化学实践小组利用“十字型玻璃管”(如图)制备及探究二氧化碳性质。
【资料】Ⅰ.饱和碳酸氢钠溶液可吸收氯化氢。
Ⅱ.固体氢氧化钠及氯化钙具有强吸水性;氯化钙不与酸、碱反应。
(1)检查装置气密性:向下推注射器活塞,观察到_________,说明气密性良好。
(2)实验室制取二氧化碳,固体A为_________(填名称)。
(3)试剂B用于检验二氧化碳,该处反应的化学方程式为_________。
(4)玻璃管左侧②处试纸先变红色,实验探究目的是_________;若不久后观察到①处试纸也变红,原因是_________;小组同学在无纺布包内放入两团裹有足量除杂试剂的棉花,从下往上的除杂药品依次是_________(填字母)。
a.碳酸氢钠、氢氧化钠
b.碳酸氢钠、氯化钙
c.氢氧化钠、碳酸氢钠
d.氯化钙、碳酸氢钠
(5)本实验无需标注的图标是_________(填字母)。
【答案】(1)两侧小气球鼓起(膨胀)
(2)大理石(或石灰石)
(3)
(4) 探究二氧化碳能与水反应生成酸性物质
制得的中混有挥发的气体和水蒸气,溶于水形成盐酸使石蕊试纸变红
b
(5)fgh
【解析】(1)向下推注射器活塞时装置内压强增大,若气密性良好,多余气体会进入两侧小气球使其鼓起。
(2)实验室制取二氧化碳的固体试剂为大理石或石灰石,和稀盐酸反应生成CO2。
(3)检验二氧化碳用澄清石灰水,溶质和反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液变浑浊,反应的化学方程式为。
(4)对比干燥、湿润石蕊试纸的变色情况,可验证需和水反应才能生成使石蕊变红的酸性物质;
盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳中混有的氯化氢气体和水蒸气一同到达了干燥的石蕊试纸①处,氯化氢与水蒸气结合形成盐酸,使试纸变红;
除杂需先除(用碳酸氢钠),再除水蒸气(用氯化钙,氢氧化钠会和反应,不能选用),故选b。
(5)本实验无易燃易爆药品,也不涉及明火操作,无需标注当心明火图标f,无有毒气体不需要排风g,没有尖锐的利器不需要h;其余护目镜(防液体溅入眼睛)、洗手(实验后清洁)均需要标注。
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