2026年暑假初高衔接新高一化学专题复习--气体的制备
2026-06-28
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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 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 6.89 MB |
| 发布时间 | 2026-06-28 |
| 更新时间 | 2026-06-28 |
| 作者 | 雅雨阁 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58535731.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦气体制备全流程,以实验装置选择、反应原理分析、误差探究为主线,构建“原理-装置-操作-评价”四维训练体系,渗透科学探究与证据推理素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础装置分析|5选择+3实验|固液常温/固固加热装置判定、气体收集方法选择|从反应物状态与反应条件推导发生装置,依据气体密度与溶解性确定收集方法|
|定量实验探究|2填空+4实验|反应速率影响因素分析、数据图像解读|通过变量控制法探究浓度/颗粒大小对反应的影响,结合图像建立“量-时-效”关系|
|综合实验设计|6综合应用|制气-除杂-验证一体化设计、实验误差评估|整合气体制备、净化、性质验证流程,培养科学实验的系统性思维与创新实践能力|
内容正文:
《气体的制备》
一.选择题(共5小题)
1.(2025•顺德区模拟)下列能用如图装置成功达到实验目的的是( )
A.H2O2溶液与MnO2制取O2
B.块状石灰石与稀硫酸反应制取CO2
C.Zn与稀硫酸反应制取H2
D.该装置能“随开随关”制取气体
2.(2025•邯郸二模)实验室探究二氧化碳的制备,按下表分别取ag块状大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)进行实验Ⅰ、Ⅱ,取bg碳酸钠加入足量酸中进行实验Ⅲ,以上3个实验生成的二氧化碳气体体积随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
实验编号
固体试剂
液体试剂
Ⅰ
块状大理石
12%盐酸
Ⅱ
块状大理石
8%盐酸
Ⅲ
碳酸钠粉末
3%盐酸
A.实验Ⅰ对应的曲线为曲线乙
B.实验Ⅲ对应的曲线为曲线丙
C.实验Ⅰ和Ⅲ对比,说明影响反应速率的因素只是固体颗粒的大小
D.实验Ⅱ和Ⅲ反应结束后,两实验消耗盐酸的质量相等
3.(2025•沙坪坝区校级三模)甲烷是一种较清洁的能源。小明同学在实验室制取甲烷并验证其元素组成。下列说法不正确的是( )
A.图甲中,观察到导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好
B.装置乙可用于制取甲烷,还可用于实验室制取H2
C.用装置丙收集甲烷时,应观察到导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集
D.图丁中,观察到干燥的烧杯内壁出现水雾,说明甲烷中一定含有氢元素
4.(2025•海口模拟)某兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中,连接上压强传感器,如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是( )
A.ab段试管中液面逐渐下降
B.bc段石灰石反应完全
C.c点对应的操作是关闭弹簧夹
D.cd段继续生成二氧化碳气体
5.(2025•宝安区二模)某同学利用图1装置制取CO2并验证其性质。实验过程中利用pH传感器测得相应容器内溶液pH随时间变化如图2(已知CaCl2溶液呈中性)。下列说法正确的是( )
A.实验开始前烧杯中的液体有可能是氢氧化钙溶液
B.曲线甲表示的是烧杯中溶液的pH随时间变化过程
C.t1时,测得烧杯中溶液的pH<7,说明CO2具有酸性
D.实验结束后向试管中滴入酚酞溶液,溶液由无色变红色
二.填空题(共1小题)
6.(2025•荔湾区校级二模)某科研小组对焙烧碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件进行了研究,装置如图1所示,并绘制了如图2、3、4所示数据图像。
(1)如图1,焙烧碳酸锰得到MnO2的化学方程式为2MnCO3+O22MnO2+2CO2,反应原理中化合价发生变化的元素是 (填元素符号)
(2)结合图2、3、4可知制备MnO2最适宜的条件为 。
(3)研究表明,在不同温度下焙烧MnCO3可得到不同的锰的氧化物。某温度下,焙烧46gMnCO3得到31.6g锰的氧化物,氧化物中氧元素的质量为 g。
(4)回收干电池中的MnO2是资源循环利用的重要途径。回收MnO2的其中一主要步骤是向粗MnO2中加入硫酸酸化的H2O2溶液,反应生成MnSO4,水和氧气,该反应的化学反应方程式为 ,处理粗MnO2时,H2O2的实际消耗量比理论值高,原因可能是 (用化学方程式表示)。
三.实验题(共8小题)
7.(2025•湖南)根据氧气的制取和性质实验,回答下列问题。
(1)若用装置A加热KMnO4制取O2,图中a处需补充仪器的名称是 。
(2)若实验室用装置B制取O2,反应的化学方程式是 。
(3)上图中仪器b既有燃烧匙的作用,又有 的作用。
(4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中,产生淡蓝色火焰,然后通入O2,产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入O2前后的现象,可得出硫燃烧的剧烈程度与 有关。
(5)装置C中气球的作用是 。
8.(2025•武威一模)下图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题。
(1)标有①的仪器的名称是 ;标有②的仪器的作用是 。
(2)实验室制取CO2的原理是 (用化学方程式表示)。若实验室只有碳酸钠与稀盐酸,制取CO2的发生装置应选择 (填装置字母序号)。
(3)用装置A制取氧气时,该装置还需改进的地方是 ;写出制取氧气的化学方程式: 。
(4)若用图a装置测量收集氧气的体积,装置的g接口应与 (填“m”或“n”)接口连接。若用图b装置收集氧气时,验满的方法是 。
(5)在两个等质量气球中充入气体甲和空气各300mL,并用细线连接气球,现象如图c所示。将充满气体甲的试管倒扣入水中,现象如图d所示。收集气体甲的装置是 (填A~F的字母序号)。
9.(2025•长春校级三模)氧气是一种重要的气体,人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用发生装置B制二氧化碳,用装置F验证二氧化碳气体生成,请简述实验装置的连结方式(用接口b、m和n表示)及F中所用的试剂 。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,在A~E中可以选择的收集装置是 ,该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.自制“制氧机”
兴趣小组在跨学科实践活动中制作了一台简易“制氧机”,示意图如图。其中甲剂是二氧化锰黑色粉末,乙试剂是过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)白色固体。用该制氧机制氧时,制气室内温度上升,洗气室内有气泡产生。已知过碳酸钠遇水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2,Na2CO3不与MnO2反应。
(4)下列说法错误的是 。(填序号)
A.洗气室中水具有加湿和降温的作用
B.工作时,a处液面下降,b处液面上升
C.当氧气量不足时,仅需添加乙剂便可继续供氧
D.若加入含氧元素质量为48g的乙剂,则完全反应后可产生48g氧气
10.(2025•广州二模)兴趣小组围绕氢气的制取开展了系列研究。
实验一:用锌制取氢气。
甲同学用如图所示的实验装置和试剂完成制取氢气和测量生成气体体积的实验。
(1)仪器A的名称为: 。
(2)装置①发生反应时,可观察到现象有: 。
(3)装置接口的连接顺序是:a→ → →d(填字母)。
(4)该装置还能用于氧气的制取和体积的测量,请写出制取氧气的化学方程式 。
实验二:探究硫酸铜对氢气生成速率的影响
乙同学在用锌与硫酸反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率,为此他利用实验一的装置开展探究。
【开展实验】在仪器A中分别放入足量的、等质量的、颗粒大小相同的锌粒,再向分液漏斗中加入由硫酸、蒸馏水、硫酸铜溶液组成的混合液,试剂用量及实验数据记录如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
混合液
30%的H2SO4溶液/mL
10
V1
V2
V3
V4
饱和CuSO4溶液/mL
3.6
3.8
V5
4.2
4.4
蒸馏水/mL
V6
V7
16.0
V8
15.6
量筒收集75mL水所用时间/s
24.15
23.72
22.45
26.33
27.39
【记录及分析】
(5)表中的V1= mL,V5= mL。
(6)表中实验 (填①~⑤)的反应速率最快。
11.(2025春•哈尔滨校级月考)实验室中有必要的试剂和下列装置,结合所学知识回答下列问题。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)实验室用A装置制取氧气,写出反应的化学方程式 ;
(2)如果利用图1装置研究H2O2的分解反应,所得结果如图2所示。下列说法不正确的是 。
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关
C.对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关
D.该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用
Ⅱ.实验室制取二氧化碳
(3)下列是实验室制取二氧化碳的部分操作步骤:①向锥形瓶中加入大理石②向长颈漏斗中注入稀盐酸③将导管伸入集气瓶④收集气体。从节约试剂角度考虑,步骤③应该在步骤② (填“之前”或“之后”)。
(4)实验室若需控制反应的发生和停止来制取二氧化碳,应选图中的 (填字母)做发生装置。
(5)如下图所示,在制取过程中,开始长颈漏斗内液面高于锥形瓶中的液面,一段时间后,长颈漏斗内液面逐渐下降,此过程中锥形瓶内气压逐渐 (填“变大”或者“变小”)
Ⅲ.实验室制取氢气
(6)为了检验收集到的氢气的纯度,应在装置E (填“a”或“b”)导管口收集一小试管气体。
(7)按图G装置进行验纯,若 ,表示氢气较纯。
12.(2025•扬州)实验室模拟超细碳酸钙的制备及测定。
(1)制备CO2。用石灰石和稀盐酸制备CO2
①反应的化学方程式为 。
②下列装置中(如图﹣1所示),仪器M的名称为 ,制备CO2时应选用的装置是 (填字母)。
(2)制备超细碳酸钙。利用硫酸钙(CaSO4)悬浊液、氨水(NH3•H2O)和CO2制备碳酸钙,发生反应2NH3•H2O+CO2+CaSO4═CaCO3+(NH4)2SO4+H2O
①硫酸钙微溶于水。配制硫酸钙悬浊液时,需持续搅拌,目的是 。
②已知CO2在水中的溶解度较小,易被氨水吸收。制备碳酸钙时,向硫酸钙悬浊液中加入氨水和CO2的合理顺序是 (填字母)。
A.先通入CO2,再加入氨水
B.先加入氨水,再通入CO2
(3)碳酸钙样品成分测定。某碳酸钙样品含有少量添加成分,为分析样品的成分,取一定量的样品和纯净的CaCO3固体,分别加热,测定两种物质在温度升高时的质量变化,得到其残留率(残留率随温度的变化如图﹣2所示。
①表示纯净的CaCO3固体在温度升高时残留率变化的曲线为 (填“a”或“b”)。
②曲线a在260~400℃时残留率下降,原因是 。
13.(2025•苏州)某同学在实验室制取CO2并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制CO2。
①应选用的另一种试剂是 (填名称)。
②用图1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到的仪器有 (填字母)。
(2)如图2所示,进行验证CO2能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为 。
②通入CO2后可观察到的现象为 。
(3)下列反应均能生成CO2
A.木炭燃烧
B.碳酸钠与稀硫酸反应
C.石灰石高温分解
D.CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取CO2的是 (填字母)。
②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是 (写两条)。
(4)收集CO2时,常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭,CO2真的集满了吗?如图3,向三颈烧瓶中持续通CO2,测定瓶内氧气体积分数的变化情况,并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭,结果如图4所示。
①图3中,通CO2导管的末端应处于 (填“A”或“B”)位置。
②图4所示C点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为 。
14.(2025•香洲区模拟)回答下列问题。
(1)O2的制取和性质
i.如图1中仪器e名称是 ;加热KMnO4制备并收集较纯净的O2,不需用到的仪器有 (填字母)。
ii.如图2,装有液氮的铁质容器外壁有淡蓝色液体凝结,将带火星的小木条放在试管口,观察到木条复燃。说明液体X是 液化而成,液体X沸点比液氮 (填“高”或“低”)。
(2)简易供氧器的设计
化学社团根据实验室制取O2的原理设计并制作如图所示简易供氧器。
试剂:共5份,每份包含100g溶质质量分数为6.8%的H2O2溶液、1g颗粒状MnO2、100g水。
i.制氧原理: (用化学方程式表示)。
ii.使用方法:先将100g水加入 (填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖,再将MnO2和H2O2溶液依次加入另一瓶并拧紧瓶盖,戴好吸气面罩,开始吸氧。使用完毕,倒出残液,清洗装置。
iii.该供氧器加水的作用是: 。
iv.每份试剂最大供氧质量: 。
四.综合应用题(共6小题)
15.(2025•开原市三模)气体物质对于科学研究和工业应用具有重要意义。
I.气体的实验室制取
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ;用装置B做二氧化碳发生装置时需要注意 。装置E可以收集二氧化碳的原因是 。
(2)用装置C做气体发生装置,关闭弹簧夹,反应停止后液面应位于 (填“1”、“2”或“3”)处。
(3)装置G可以用来收集气体,还可以防倒吸。请你推测该气体的密度 (填“大于”或“小于”)空气的密度。
Ⅱ.氧气是一种重要的气体,人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气
(4)某品牌家庭制氧机是利用分子筛制氧,空气经过分子筛时氮气被吸附、氧气通过,获得高浓度的氧气,其微观示意图如下图所示:
①分子筛制氧的过程 (填“是”或“不是”)属于分解反应。
②与分离液态空气制氧相比,分子筛制氧优点的是 。
Ⅲ.我们的生活离不开空气
【检索与查阅】二百多年前,化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理,采用图1装置测出氧气约占空气体积的。
【设计与实验】某项目化学习小组利用图2装置也可以测空气中的氧气含量。
(5)主要步骤如下,正确的顺序为 (填序号)。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份
【优化与改进】同学们利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。经讨论后,分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
(6)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%,原因可能是 。
(7)图5中BC段压强增大,原因是 。
【反思与交流】
(8)图2实验水面未达到刻度“1”,原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
(9)在空气中点燃红磷可以测定空气中氧气体积分数,也可以验证质量守恒定律。
点燃红磷前电子天平示数为106.23g(见图6),验证质量守恒定律后,待白烟完全沉降取下橡胶塞,片刻后再一起称量,电子天平示数稳定为106.28g(见图7)。计算参加反应红磷的质量 g(结果精确到0.01)。
16.(2025•三门峡二模)二氧化碳资源化是助力“碳中和”的有效途径。
(1)空气中的二氧化碳大部分来自化石燃料的燃烧,下列不属于化石燃料的是 (填字母)。
A.煤
B.氢气
C.石油
D.天然气
(2)二氧化碳和氢氧化钠溶液反应无明显现象,为验证二者的反应,同学们设计了下图实验。
①反应物减少:图1中,将两支充满CO2的试管分别倒插入足量等体积的水和NaOH浓溶液中,观察到 ,说明二者发生了化学反应。
②新物质生成:图2中,向盛有CO2的烧瓶中注入一定量NaOH浓溶液,振荡后打开止水夹,观察到烧杯内溶液倒流入烧瓶内,且溶液变浑浊,使溶液变浑浊的化学方程式为 ,过滤,则滤液中一定含有的物质是 。
(3)实验室常用如图装置制取纯净、干燥的二氧化碳。
①请写出A装置中发生反应的化学方程式 。
②B装置中溶液的作用是 。
③C装置虚线框中的溶液名称是 。
(4)某工厂利用石灰乳吸收二氧化碳,进行“碳捕捉”并转化为碳酸钙固体。若用含氢氧化钙20%的石灰乳吸收13.2t二氧化碳,理论上需要这种石灰乳的质量是多少?
17.(2025•苏州)人类生活离不开氧气。
Ⅰ探究人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数/%)
呼出气体(体积分数/%)
N2
78
75
O2
21
16
CO2
0.039
4
(1)人体呼吸时消耗O2产生CO2,该过程 能量(填“吸收”或“释放”)。
(2)氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积 吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ探究呼吸自救器的工作原理
一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含NaClO3、MnO2(催化剂)和铝粉。
(3)NaClO3制氧原理:2NaClO32NaCl+3O2↑。213gNaClO3按上式完全分解,计算理论能生成O2的质量(写出计算过程)。
(4)制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供NaClO3分解所需的热量。控制制氧药剂中物质的质量比m(NaClO3):m(MnO2)为22:1,进行实验,得到O2的质量如下。
实验编号
m(制氧药剂)/g
m(NaClO3+MnO2)/g
m(铝粉)/g
m(O2)/g
1
100
99
1
20.6
2
100
98
2
28.4
3
100
97
3
38.6
4
100
96
4
37.3
①上述实验的目的是探究 对得到氧气质量的影响。
②实验1(或实验2)中得到O2质量明显小于实验3的主要原因是 。
③实验4中得到O2质量小于实验3的原因是 。
(5)某种呼吸自救器的结构如图,可在有毒危险空间提供约2小时左右呼吸用氧气。区域A填充的是NaOH和CaO。
①写出NaOH发生反应的化学方程式: 。
②若将呼出气体通过单向阀(控制气体单向流动)直接排出呼吸面罩,可省去区域A,简化呼吸自救器的设计。实际不采用此种设计的理由主要是 。
18.(2025•桐柏县二模)O2和(CO2是化学学习的重要物质,碳、氧循环是自然界的重要循环。某兴趣小组围绕CO2和O2开展了下列探究活动。
【一】、O2和CO2的对比
(1)下列有关CO2和O2用途的说法,不正确的是 (填字母)
A.O2用于气焊、气割
B.O2用于医疗抢救
C.CO2用于冶金
D.CO2用于灭火
(2)将如图装置组合,可用于实验室制取O2和CO2。
①若制取O2,写出甲中发生反应的化学方程式 。
②若制取CO2,如何验满?(写出操作及判断依据) 。
(3)小组成员设计了下图的实验装置,探究O2和CO2的一些性质
①通入O2后,观察到A中有气泡产生,但白磷未燃烧,可能的原因是 (一条即可)。
②B中的液体被压入C中,写出C中发生反应的化学方程式 。
③能证明CO2与水发生反应的现象是 。
【二】、CO2和O2的转化
(4)自然界中,主要利用绿色植物的 作用将CO2转化为O2。
(5)将O2转化为CO2的途径有很多,写出一种通过化石燃料的燃烧实现转化的方法(用化学方程式表示) 。
(6)航天员在太空舱中,可利用呼出的CO2与过氧化钠((Na2O2)作用来获得所需的O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。若太空舱中准备了312kgNa2O2,则利用该方法可获得多少质量的O2?
19.(2025•牡丹区二模)某小组利用大理石与盐酸制取二氧化碳,实验时发现试管中有气泡产生,但烧杯中澄清石灰水始终未变浑浊。为探明原因进行如图实验:
(1)实验一:检查装置气密性
①弹簧夹夹紧乳胶导管,观察到 ,说明装置气密性良好。
②此装置能否起到“随开随用,随关随停”的效果,说明理由: 。
(2)实验二:检查盐酸对实验的影响
【查阅资料】
盐酸由HCl气体溶解在水中形成
浓盐酸会挥发出HCl气体,浓度越大,挥发性越强
在等量的大理石(颗粒大小相同)中同时注入等量的浓盐酸和稀盐酸,将产生的气体同时分别通入等量的蒸馏水中,用pH传感器采集蒸馏水中数据的变化情况,如图所示。
①写出盐酸与大理石反应的化学方程式 。图中表示浓盐酸与大理石反应的曲线是 (填“a”或“b”)。
②解释曲线b比曲线a下降快的主要原因 。
(3)结论与反思
①澄清石灰水始终未变浑浊的原因可能是 。
②实验室制取二氧化碳一般用稀盐酸而不用浓盐酸的理由是 。
(4)实验三:U形管在实验中有广泛的应用
实验1:探究分子的性质
实验2:验证氧化钙的性质
实验3:实验室制取二氧化碳实验
①实验1:说明分子具有的性质是 。
②实验2:观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。
③实验3:为了达到“随开随用,随关随停”的要求,在不加其他仪器的条件下对该装置的改进措施是 。
20.(2025•平阴县二模)如图一所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学利用其进行下列化学实验。
(1)第一小组以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选装置的连接顺序为 (从左至右填写装置序号字母)。
②制取氧气所发生反应的化学方程式为 。
③图二为木炭在氧气中燃烧的实验。为检验产物二氧化碳,Ⅳ中倒入的试剂为 。对比步骤Ⅰ和Ⅱ的木炭燃烧情况,得出可燃物燃烧的条件之一是 。
(2)化学小组的同学用一氧化碳气体(含少量水蒸气),测定某氧化铜样品(杂质为铜粉)中铜元素的质量分数,设计了实验方案,所选图一中仪器按“CO(含少量水蒸气)→B→E→C1→C2”的顺序连接(C1、C2为氢氧化钠洗气瓶),先检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)
①该装置中,洗气瓶B的作用为 。
②进行实验时,要先检查完装置的气密性,在仪器E硬质玻璃管中放入15g该氧化铜样品后,待反应充分后,观察到硬质玻璃管中的现象是 ,待氧化铜样品充分反应后进行以下操作,其中应该先进行的是 (填选项序号之一)。
a.熄灭酒精喷灯
b.关闭一氧化碳气体(含少量水蒸气)
③反应充分进行后冷却,测得此时洗气瓶B增重1.8g,洗气瓶C1增重6.6g,则15g该氧化铜样品中CuO的质量为 g,该氧化铜样品铜元素的质量分数为 (所有计算结果精确至0.1%)。
④从环保角度考虑,该套实验装置还存在明显的不完善之处是 ,你的具体改进建议是 。
《气体的制备》
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
题号
1
2
3
4
5
答案
A
B
B
A
B
一.选择题(共5小题)
1.(2025•顺德区模拟)下列能用如图装置成功达到实验目的的是( )
A.H2O2溶液与MnO2制取O2
B.块状石灰石与稀硫酸反应制取CO2
C.Zn与稀硫酸反应制取H2
D.该装置能“随开随关”制取气体
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】A
【分析】该装置为固液不加热型发生装置和向上排空气法收集装置。适用于固体和液体在常温下反应制取密度比空气大的气体。
【解答】解:A、H2O2溶液与MnO2制取O2,反应物为固体和液体,反应不需要加热,氧气的密度比空气大,能用向上排空气法收集,能达到实验目的,故正确。
B、块状石灰石与稀硫酸反应制取CO2,生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的继续进行,不能用此方法制取CO2,不能达到实验目的,故错误。
C、Zn与稀硫酸反应制取H2,H2的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,而此装置是向上排空气法,不能达到实验目的,故错误。
D、该装置中固体试剂放在锥形瓶中,不能实现固液分离,不能“随开随关”制取气体,不能达到实验目的,故错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,是中考的重要考点之一,熟练掌握实验室中制取气体的反应原理、发生装置和收集装置的选择依据等是正确解答本题的关键。
2.(2025•邯郸二模)实验室探究二氧化碳的制备,按下表分别取ag块状大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应)进行实验Ⅰ、Ⅱ,取bg碳酸钠加入足量酸中进行实验Ⅲ,以上3个实验生成的二氧化碳气体体积随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
实验编号
固体试剂
液体试剂
Ⅰ
块状大理石
12%盐酸
Ⅱ
块状大理石
8%盐酸
Ⅲ
碳酸钠粉末
3%盐酸
A.实验Ⅰ对应的曲线为曲线乙
B.实验Ⅲ对应的曲线为曲线丙
C.实验Ⅰ和Ⅲ对比,说明影响反应速率的因素只是固体颗粒的大小
D.实验Ⅱ和Ⅲ反应结束后,两实验消耗盐酸的质量相等
【考点】二氧化碳的实验室制法.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】B
【分析】根据控制唯一变量的原则结合图像对比分析。
【解答】解:A、实验Ⅰ用块状大理石和12%盐酸反应,实验Ⅱ用块状大理石和8%盐酸反应,盐酸浓度越大,反应速率越快。所以实验Ⅰ反应速率比实验Ⅱ快。实验Ⅲ用碳酸钠粉末和3%盐酸反应,从图像看,曲线甲反应速率最快,曲线乙次之,甲、乙最终生成二氧化碳的体积相同,说明甲、乙中所取用的碳酸盐的质量相等,则实验Ⅰ对应的曲线为曲线甲,实验Ⅱ对应的曲线为曲线乙,曲线丙最慢,丙最终生成二氧化碳的体积较少,那么实验Ⅲ对应的曲线为曲线丙,故选项说法错误;
B、由A分析可知,实验Ⅲ对应的曲线应为曲线丙,故选项说法正确;
C、实验Ⅰ是块状大理石,盐酸浓度为12%,实验Ⅲ是碳酸钠粉末,盐酸浓度为3%,二者固体颗粒大小不同,同时盐酸浓度也不同。没有控制唯一变量,所以实验Ⅰ和Ⅲ对比,不能说明影响反应速率的因素只是固体颗粒的大小,故选项说法错误;
D、根据化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,实验Ⅱ与Ⅲ最终生成的二氧化碳体积比为400:100=4:1,而消耗等质量的HCl生成的二氧化碳的体积相等。设消耗盐酸的质量比mⅡ:mⅢ,则。故选项说法错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合化学知识的能力。
3.(2025•沙坪坝区校级三模)甲烷是一种较清洁的能源。小明同学在实验室制取甲烷并验证其元素组成。下列说法不正确的是( )
A.图甲中,观察到导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好
B.装置乙可用于制取甲烷,还可用于实验室制取H2
C.用装置丙收集甲烷时,应观察到导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集
D.图丁中,观察到干燥的烧杯内壁出现水雾,说明甲烷中一定含有氢元素
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】B
【分析】A、根据检查装置气密性的方法来分析解答;
B、根据实验室制取甲烷是固体加热型反应,实验室用锌和稀硫酸制取氢气是固液常温型反应来分析解答;
C、根据排水法收集气体时,应观察到导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集来分析解答;
D、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变来分析解答。
【解答】解:A、检查图甲装置气密性时,先将导管一端浸入水中,再用手紧握试管,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,故A正确;
B、实验室制取甲烷是固体加热型反应,装置乙是固体加热型发生装置,装置乙可用于制取甲烷,实验室用锌和稀硫酸制取氢气是固液常温型反应,不可用于实验室制取H2,故B错误;
C、用排水法收集气体时,为防止收集到的气体不纯,应观察到导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集,故C正确;
D、干燥的烧杯内壁出现水雾,说明甲烷燃烧生成水,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,水中的氢元素来自甲烷,所以说明甲烷中一定含有氢元素,故D正确;
故选:B。
【点评】在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合学过的知识和题中的知识进行分析解答。
4.(2025•海口模拟)某兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中,连接上压强传感器,如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是( )
A.ab段试管中液面逐渐下降
B.bc段石灰石反应完全
C.c点对应的操作是关闭弹簧夹
D.cd段继续生成二氧化碳气体
【考点】二氧化碳的实验室制法.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】A
【分析】根据实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,随着反应的进行,气体质量逐渐增加,压强逐渐增大来分析解答。
【解答】解:A、ab段压强增大,液体被压入长颈漏中,试管中液面下降,故A正确;
B、bc段石灰石与稀盐酸脱离接触,反应停止,压强不变,不能说明石灰石反应完全,故B错误;
C、c点对应的操作是打开弹簧夹,二氧化碳气体导出,压强减小,故C错误;
D、cd段压强减小,说明二氧化碳气体不断逸出,是因为长颈漏斗中液面逐渐下降,故D错误;
故选:A。
【点评】本题难度不大,明确实验室制取二氧化碳的反应原理是正确解答本题的关键。
5.(2025•宝安区二模)某同学利用图1装置制取CO2并验证其性质。实验过程中利用pH传感器测得相应容器内溶液pH随时间变化如图2(已知CaCl2溶液呈中性)。下列说法正确的是( )
A.实验开始前烧杯中的液体有可能是氢氧化钙溶液
B.曲线甲表示的是烧杯中溶液的pH随时间变化过程
C.t1时,测得烧杯中溶液的pH<7,说明CO2具有酸性
D.实验结束后向试管中滴入酚酞溶液,溶液由无色变红色
【考点】二氧化碳的实验室制法;二氧化碳与水的反应及实验.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】B
【分析】稀盐酸和石灰石反应生成氯化钙、二氧化碳和水。
【解答】解:A、由图2可知,实验开始前,烧杯中的液体的pH=7,溶液显中性,而氢氧化钙溶液显碱性,pH大于7,故A选项说法错误;
B、烧杯中的水和试管中生成的二氧化碳反应生成碳酸,随着水与二氧化碳反应,酸性逐渐增强,pH会减小,反应结束后,pH不再改变,所以曲线甲表示的是烧杯中溶液的pH随时间变化过程,故B选项说法正确;
C、t1时,测得烧杯中溶液的pH<7,是因为二氧化碳和烧杯中的水反应生成碳酸,碳酸显酸性,故C选项说法错误;
D、实验结束后,试管中的溶质最多有两种(氯化氢、氯化钙),向试管中滴入酚酞溶液,溶液仍是无色,故D选项说法错误。
故选:B。
【点评】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,常见气体的实验室制法,二氧化碳与水的反应及实验。
二.填空题(共1小题)
6.(2025•荔湾区校级二模)某科研小组对焙烧碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件进行了研究,装置如图1所示,并绘制了如图2、3、4所示数据图像。
(1)如图1,焙烧碳酸锰得到MnO2的化学方程式为2MnCO3+O22MnO2+2CO2,反应原理中化合价发生变化的元素是 Mn、O (填元素符号)
(2)结合图2、3、4可知制备MnO2最适宜的条件为 湿空气中水分含量为30%、温度为350℃ 。
(3)研究表明,在不同温度下焙烧MnCO3可得到不同的锰的氧化物。某温度下,焙烧46gMnCO3得到31.6g锰的氧化物,氧化物中氧元素的质量为 9.6 g。
(4)回收干电池中的MnO2是资源循环利用的重要途径。回收MnO2的其中一主要步骤是向粗MnO2中加入硫酸酸化的H2O2溶液,反应生成MnSO4,水和氧气,该反应的化学反应方程式为 MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑ ,处理粗MnO2时,H2O2的实际消耗量比理论值高,原因可能是 2H2O22H2O+O2↑ (用化学方程式表示)。
【考点】物质的相互转化和制备;有关元素化合价的计算.
【专题】物质的制备.
【答案】(1)Mn、O;
(2)湿空气中水分含量为30%、温度为350℃;
(3)9.6;
(4)MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑;2H2O22H2O+O2↑。
【分析】(1)根据化合物中正负化合价代数和为0,单质中元素化合价为0分析。
(2)根据图 2、3、4分析。
(3)根据锰元素质量守恒分析。
(4)根据书写化学方程式方法分析;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气。
【解答】解:(1)在反应物MnCO3中,已知碳酸根的化合价为﹣2,根据化合物中正负化合价代数和为0,设锰元素化合价为x,则x+(﹣2)=0,解得x=+2,即MnCO3中锰元素化合价为+2。在生成物MnO2中,氧元素的化合价为﹣2,设锰元素化合价为y,则y+(﹣2)=0),解得y=+4,即MnO2中锰元素化合价为+4。反应前O2中氧元素化合价为0,反应后MnO2和2CO2中氧元素化合价为﹣2,反应前后碳元素化合价都为﹣4,故反应原理中化合价发生变化的元素是Mn、O。故答案为:Mn、O。
(2)观察图 2、3、4,图3表示不同温度下碳酸锰的转化率,图4表示不同水分含量下碳酸锰的转化率,图2表示不同时间、干湿空气中碳酸锰的转化率。从图3可知,温度在350℃时碳酸锰的转化率较高;从图4可知,水分含量为30%时碳酸锰的转化率较高;图2表示在相同时间、湿空气中比干空气中碳酸锰的转化率高。所以该制备反应最适宜的条件为湿空气中水分含量为30%、温度为350℃。故答案为:湿空气中水分含量为30%、温度为350℃。
(3)焙烧46gMnCO3得到31.6g锰的氧化物,根据锰元素质量守恒,46gMnCO3中锰元素质量等于31.6g锰的氧化物中锰元素质量,则锰元素质量=46g22g,则锰的氧化物中氧元素质量=31.6g﹣22g=9.6g。故答案为:9.6。
(4)向粗MnO2中加入硫酸酸化的H2O2溶液,反应生成MnSO4,水和氧气,该反应的化学反应方程式为MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑;处理粗MnO2时,H2O2的实际消耗量比理论值高,原因可能是过氧化氢会发生分解反应,消耗了一部分过氧化氢。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↑;故答案为:MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑;2H2O22H2O+O2↑。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
三.实验题(共8小题)
7.(2025•湖南)根据氧气的制取和性质实验,回答下列问题。
(1)若用装置A加热KMnO4制取O2,图中a处需补充仪器的名称是 酒精灯 。
(2)若实验室用装置B制取O2,反应的化学方程式是 。
(3)上图中仪器b既有燃烧匙的作用,又有 导气 的作用。
(4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中,产生淡蓝色火焰,然后通入O2,产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入O2前后的现象,可得出硫燃烧的剧烈程度与 氧气浓度 有关。
(5)装置C中气球的作用是 密封和平衡气压 。
【考点】氧气的制取装置;氧气的收集方法;硫在氧气中燃烧及其实验.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)酒精灯;
(2);
(3)导气;
(4)氧气浓度;
(5)密封和平衡气压。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析;
(2)根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气进行分析;
(3)根据氧气具有助燃性进行分析;
(4)根据硫在氧气中燃烧的现象进行分析;
(5)根据装置C中气球的作用进行分析。
【解答】解:(1)在实验室中,加热常用的仪器是酒精灯,所以若用装置A加热KMnO4制取O2,图中a处需补充仪器的名称是:酒精灯;
(2)B装置适用于固液不加热型反应,可用于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)据图可知,仪器b是石英玻璃燃烧匙,且与外界相通可以起到导气作用;所以作用有:既作为燃烧匙,又作为气体进入的导管;
(4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中,产生淡蓝色火焰,然后通入O2,产生明亮的蓝紫色火焰,由以上现象可知,硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关;
(5)根据装置,气球可以随着气体增多而变鼓,气球起两个作用,一是密封防止二氧化硫逸散到空气中污染空气,二是平衡集气瓶内外气压。
故答案为:
(1)酒精灯;
(2);
(3)导气;
(4)氧气浓度;
(5)密封和平衡气压。
【点评】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。同时考查了氧气的助燃性和硫在氧气中燃烧的现象。
8.(2025•武威一模)下图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题。
(1)标有①的仪器的名称是 铁架台 ;标有②的仪器的作用是 加入液体试剂 。
(2)实验室制取CO2的原理是 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (用化学方程式表示)。若实验室只有碳酸钠与稀盐酸,制取CO2的发生装置应选择 B (填装置字母序号)。
(3)用装置A制取氧气时,该装置还需改进的地方是 在试管口放一团棉花 ;写出制取氧气的化学方程式: 。
(4)若用图a装置测量收集氧气的体积,装置的g接口应与 n (填“m”或“n”)接口连接。若用图b装置收集氧气时,验满的方法是 将带火星的木条放在d处,木条复燃则收集满 。
(5)在两个等质量气球中充入气体甲和空气各300mL,并用细线连接气球,现象如图c所示。将充满气体甲的试管倒扣入水中,现象如图d所示。收集气体甲的装置是 F (填A~F的字母序号)。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;氧气的检验和验满;制取氧气的操作步骤和注意点.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)铁架台;加入液体试剂;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;B;
(3)在试管口放一团棉花; ;
(4)n;将带火星的木条放在d处,木条复燃则收集满;
(5)F。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析;
(2)根据实验室制取二氧化碳的原理分析;
(3)根据实验室制取氧气的原理分析;
(4)根据氧气密度比空气大,不易溶于水分析;
(5)根据图c和图d中的现象分析。
【解答】解:(1)标有①的仪器的名称是铁架台;标有②的仪器为长颈漏斗,作用是加入液体试剂;
(2)实验室通常用大理石或石灰石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;若实验室只有碳酸钠与稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应速率较快,制取的发生装置应选择B,通过装置B的分液漏斗可以控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,获得平稳的气流;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;B;
(3)用装置A制取氧气时,该装置还需改进的地方是在试管口塞一团棉花,以防加热时试管内固体粉末进入导管;高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;故答案为:在试管口放一团棉花; ;
(4)氧气密度比水小、不易溶于水,若用图a装置测量收集氧气的体积,装置的g接口应与n接口连接,水从长管(n端)排出万能瓶;氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,若用图b装置收集氧气,氧气从c端通入,空气从d端排出;氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气,具体验满方法是将带火星的木条放在d处,木条复燃则收集满;故答案为:n;将带火星的木条放在d处,木条复燃则收集满;
(5)在两个等质量气球中充入气体甲和空气各300mL,并用细线连接气球,现象如图c所示,装有气体甲的气球处于上方,说明气体甲的密度比空气小;将充满气体甲的试管倒扣入水中,现象如图d所示,水倒吸进试管,说明气体甲能溶于水,因此可以用向下排空气法收集气体甲,收集装置是F。故答案为:F。
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写等,综合性比较强。
9.(2025•长春校级三模)氧气是一种重要的气体,人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)仪器a的名称是 试管 。
(2)实验室用发生装置B制二氧化碳,用装置F验证二氧化碳气体生成,请简述实验装置的连结方式(用接口b、m和n表示)及F中所用的试剂 b连结m、澄清的石灰水 。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,在A~E中可以选择的收集装置是 C或E ,该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.自制“制氧机”
兴趣小组在跨学科实践活动中制作了一台简易“制氧机”,示意图如图。其中甲剂是二氧化锰黑色粉末,乙试剂是过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)白色固体。用该制氧机制氧时,制气室内温度上升,洗气室内有气泡产生。已知过碳酸钠遇水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2,Na2CO3不与MnO2反应。
(4)下列说法错误的是 D 。(填序号)
A.洗气室中水具有加湿和降温的作用
B.工作时,a处液面下降,b处液面上升
C.当氧气量不足时,仅需添加乙剂便可继续供氧
D.若加入含氧元素质量为48g的乙剂,则完全反应后可产生48g氧气
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;基于特定需求设计和制作简易供氧器.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)试管;
(2)b连结m、澄清的石灰水;
(3)C或E;;
(4)D。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称进行分析;
(2)根据实验室制取二氧化碳的反应原理进行分析;
(3)根据实验室制取氧气的反应原理进行分析;
(4)根据二氧化碳的性质进行分析。
【解答】解:(1)由图知,仪器a的名称是试管。
(2)实验室用发生装置B制二氧化碳,用装置F验证二氧化碳气体生成,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,用澄清的石灰水来检验二氧化碳,则F中所用的试剂为澄清的石灰水,为使二氧化碳与石灰水充分接触,b连结m。
(3)氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,氧气不易溶于水,可用排水法收集,则选择的收集装置是C或E。
高锰酸钾加热时生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:。
(4)A、氧气经过洗气室,其中的水对氧气具有加湿和降温的作用,故A不符合题意;
B、工作时,制气室内压强变大,a处液面下降,b处液面上升,气体进入洗气室,故B不符合题意;
C、二氧化锰为催化剂,当氧气量不足时,仅需添加乙剂便可继续供氧,故C不符合题意;
D、过碳酸钠遇水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2,Na2CO3不与MnO2反应,过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下生成水和氧气,乙试剂过碳酸钠中的氧元素没有全部转化为氧气,所以加入含氧元素质量为48g的乙剂,则完全反应后可产生氧气的质量小于48g,故D符合题意。
则说法错误的是D。
故答案为:
(1)试管;
(2)b连结m、澄清的石灰水;
(3)C或E;;
(4)D。
【点评】本题主要考查了氧气的实验室制取和二氧化碳的性质验证实验。在解答时,要熟练掌握氧气制取的原理、实验步骤和注意事项,同时深刻理解二氧化碳的性质,明确不同实验装置在相关实验中的作用和原理,从而准确作答。
10.(2025•广州二模)兴趣小组围绕氢气的制取开展了系列研究。
实验一:用锌制取氢气。
甲同学用如图所示的实验装置和试剂完成制取氢气和测量生成气体体积的实验。
(1)仪器A的名称为: 锥形瓶 。
(2)装置①发生反应时,可观察到现象有: 产生气泡 。
(3)装置接口的连接顺序是:a→ c → b →d(填字母)。
(4)该装置还能用于氧气的制取和体积的测量,请写出制取氧气的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ 。
实验二:探究硫酸铜对氢气生成速率的影响
乙同学在用锌与硫酸反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率,为此他利用实验一的装置开展探究。
【开展实验】在仪器A中分别放入足量的、等质量的、颗粒大小相同的锌粒,再向分液漏斗中加入由硫酸、蒸馏水、硫酸铜溶液组成的混合液,试剂用量及实验数据记录如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
混合液
30%的H2SO4溶液/mL
10
V1
V2
V3
V4
饱和CuSO4溶液/mL
3.6
3.8
V5
4.2
4.4
蒸馏水/mL
V6
V7
16.0
V8
15.6
量筒收集75mL水所用时间/s
24.15
23.72
22.45
26.33
27.39
【记录及分析】
(5)表中的V1= 10 mL,V5= 4 mL。
(6)表中实验 ③ (填①~⑤)的反应速率最快。
【考点】影响化学反应速率的因素探究;氢气的制取、收集与检验.
【专题】科学探究.
【答案】(1)锥形瓶;
(2)产生气泡;
(3)c、b;
(4)2H2O22H2O+O2↑;
(5)10;4;
(6)③。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析;
(2)根据锌和硫酸反应生成氢气分析;
(3)根据要求组装发生装置和收集装置;
(4)根据实验室制取氧气的反应原理分析;
(5)根据控制变量法分析;
(6)根据表格中的数据进行分析解答。
【解答】解:(1)仪器A是锥形瓶。故答案为:锥形瓶;
(2)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,因此装置①发生反应时,可观察到现象是产生气泡。故答案为:产生气泡;
(3)测量生成气体体积是采用测量气体排出水的体积的方法进行的,短管进气,长管排出水,故连接顺序为:a→c→b→d;故答案为:c、b;
(4)气体发生装置适用于固液常温下反应,所以是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气。故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
(5)要对比试验效果,那么除了要探究的物质的量不一样以外,要保证其它条件相同,本题是探究硫酸铜量的影响,那么每组硫酸的量要保持相同,V1应该是10mL;五组反应的总体积也应该相同,通过分析可知每个试管加入硫酸的体积都相等,⑤中混合液的总体积=10mL+4.4mL+15.6mL=30mL,则每组的混合液总体积均为30mL,故第③组的混合液总体积=10mL+16mL+V5=30mL,V5为4mL;故答案为:10;4;
(6)根据表格中提供的数据可知,量筒收集75mL水所用时间第③组最短,因此反应速率最快的是③。故答案为:③。
【点评】本题考查了影响化学反应速率的因素,并且融合了化学实验,形式新颖灵活,培养学生的对比能力、提取信息的能力,注意控制变量的使用。
11.(2025春•哈尔滨校级月考)实验室中有必要的试剂和下列装置,结合所学知识回答下列问题。
Ⅰ.实验室制取氧气
(1)实验室用A装置制取氧气,写出反应的化学方程式 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(2)如果利用图1装置研究H2O2的分解反应,所得结果如图2所示。下列说法不正确的是 B 。
A.图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B.对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关
C.对比c点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关
D.该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用
Ⅱ.实验室制取二氧化碳
(3)下列是实验室制取二氧化碳的部分操作步骤:①向锥形瓶中加入大理石②向长颈漏斗中注入稀盐酸③将导管伸入集气瓶④收集气体。从节约试剂角度考虑,步骤③应该在步骤② 之前 (填“之前”或“之后”)。
(4)实验室若需控制反应的发生和停止来制取二氧化碳,应选图中的 F (填字母)做发生装置。
(5)如下图所示,在制取过程中,开始长颈漏斗内液面高于锥形瓶中的液面,一段时间后,长颈漏斗内液面逐渐下降,此过程中锥形瓶内气压逐渐 变小 (填“变大”或者“变小”)
Ⅲ.实验室制取氢气
(6)为了检验收集到的氢气的纯度,应在装置E a (填“a”或“b”)导管口收集一小试管气体。
(7)按图G装置进行验纯,若 发出微弱的爆鸣声 ,表示氢气较纯。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;氧气的检验和验满;制取氧气的操作步骤和注意点;判断某物质在化学反应中是否做催化剂.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)B;
(3)之前;
(4)F;
(5)变小;
(6)a;
(7)发出微弱的爆鸣声。
【分析】(1)根据A装置为固体加热型装置,且试管口有棉花,说明是用高锰酸钾制取氧气来分析解答;
(2)根据图2中的信息来分析解答;
(3)根据步骤③将导管伸入集气瓶应该在步骤②向长颈漏斗中注入稀盐酸之前来分析解答;
(4)根据装置F能够通过止水夹控制固体与液体的接触与分离,从而控制反应的发生与停止来分析解答;
(5)根据装置内压强的变化来分析解答;
(6)根据氢气密度小于空来分析解答;
(7)根据氢气验纯的方法来分析解答。
【解答】解:(1)A装置为固体加热型装置,且试管口有棉花,说明是用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)A、由图2可知,a点时氧气浓度开始逐渐增大,说明a点对应的操作是推动注射器活塞,过氧化氢溶液进入锥形瓶中,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气浓度增大,故A正确;
B、由图2可知,b、e点是收集相同体积分数氧气所需的时间①小于②,①②的过氧化氢溶液浓度不同,则对比b点和e点能验证反应速率与的浓度有关,故B错误;
C、由图2可知,c、e点是相同时间内收集氧气的体积分数①大于②,①②的过氧化氢溶液浓度不同,则对比c点和e点能验证反应速率与的浓度有关,故C正确;
D、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度,两组实验均有二氧化锰,故该实验不能证明二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用,故D正确;
故选:B;
(3)从节约试剂的角度考虑,步骤③将导管伸入集气瓶应该在步骤②向长颈漏斗中注入稀盐酸之前,因为若先向长颈漏斗中注入稀盐酸,再伸入导管,会导致部分气体从导管逸散到空气中,浪费试剂;
(4)装置F能够通过止水夹控制固体与液体的接触与分离,从而控制反应的发生与停止,则实验室若需控制反应的发生和停止来制取二氧化碳,应选图中的F做发生装置;
(5)开始时长颈漏斗内液面高于锥形瓶中的液面,一段时间后,长颈漏斗内液面逐渐下降,说明此过程中锥形瓶内气压的变化情况是逐渐变小;
(6)因为氢气密度小于空气,故应在装置E的a导管口收集一小试管气体;
(7)氢气具有可燃性,故点燃氢气,若发出微弱的爆鸣声,则表示氢气较纯。
故答案为:(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)B;
(3)之前;
(4)F;
(5)变小;
(6)a;
(7)发出微弱的爆鸣声。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
12.(2025•扬州)实验室模拟超细碳酸钙的制备及测定。
(1)制备CO2。用石灰石和稀盐酸制备CO2
①反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
②下列装置中(如图﹣1所示),仪器M的名称为 漏斗 ,制备CO2时应选用的装置是 C (填字母)。
(2)制备超细碳酸钙。利用硫酸钙(CaSO4)悬浊液、氨水(NH3•H2O)和CO2制备碳酸钙,发生反应2NH3•H2O+CO2+CaSO4═CaCO3+(NH4)2SO4+H2O
①硫酸钙微溶于水。配制硫酸钙悬浊液时,需持续搅拌,目的是 使硫酸钙均匀地分散在水中,从而形成相对稳定的悬浊液 。
②已知CO2在水中的溶解度较小,易被氨水吸收。制备碳酸钙时,向硫酸钙悬浊液中加入氨水和CO2的合理顺序是 B (填字母)。
A.先通入CO2,再加入氨水
B.先加入氨水,再通入CO2
(3)碳酸钙样品成分测定。某碳酸钙样品含有少量添加成分,为分析样品的成分,取一定量的样品和纯净的CaCO3固体,分别加热,测定两种物质在温度升高时的质量变化,得到其残留率(残留率随温度的变化如图﹣2所示。
①表示纯净的CaCO3固体在温度升高时残留率变化的曲线为 b (填“a”或“b”)。
②曲线a在260~400℃时残留率下降,原因是 残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;二氧化碳的实验室制法;物质的相互转化和制备.
【专题】科学探究.
【答案】(1)①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②漏斗;C;
(2)①使硫酸钙均匀地分散在水中,从而形成相对稳定的悬浊液;
②B;
(3)①b;
②残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解。
【分析】(1)①根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳来分析解答;
②根据常见仪器的名称,实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳为固液常温型反应来分析解答;
(2)①根据持续搅拌可以使硫酸钙均匀地分散在水中,从而形成相对稳定的悬浊液来分析解答;
②根据CO2在水中的溶解度较小,易被氨水吸收来分析解答;
(3)①根据碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳,碳酸钙和氧化钙的质量为100:56来分析解答;
②根据残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解来分析解答。
【解答】解:(1)①实验室用石灰石(主要成分为碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②由图可知,仪器M的名称为漏斗,实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳为固液常温型反应,制备CO2时应选用的装置是C,不能选A,因为生成的气体会从漏斗逸出;
(2)①在配制硫酸钙悬浊液时,由于硫酸钙微溶,持续搅拌可以使硫酸钙均匀地分散在水中,从而形成相对稳定的悬浊液;
②因为CO2在水中溶解度小,但易被氨水吸收,若先通入CO2,CO2溶解量少,不利于后续反应,而先加入氨水,溶液呈碱性,CO2能更好地被吸收转化为碳酸根离子,与硫酸钙反应生成碳酸钙,所以制备碳酸钙时,向硫酸钙悬浊液中加入氨水和CO2的合理顺序是B;
(3)①纯净的碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑,碳酸钙逐渐分解产生二氧化碳气体,质量不断减少,残留率逐渐降低,碳酸钙和氧化钙的质量为100:56,则其残留率的变化符合曲线b的特征,则表示纯净的CaCO3固体在温度升高时残留率变化的曲线为b;
②对于含有少量添加成分的样品,在260~400℃时残留率下降,是因为残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解,产生气体逸出,导致固体质量减少,从而使残留率下降。
故答案为:(1)①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②漏斗;C;
(2)①使硫酸钙均匀地分散在水中,从而形成相对稳定的悬浊液;
②B;
(3)①b;
②残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
13.(2025•苏州)某同学在实验室制取CO2并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制CO2。
①应选用的另一种试剂是 稀盐酸 (填名称)。
②用图1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到的仪器有 AC (填字母)。
(2)如图2所示,进行验证CO2能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为 滴有紫色石蕊溶液的水 。
②通入CO2后可观察到的现象为 溶液由紫色变成红色 。
(3)下列反应均能生成CO2
A.木炭燃烧
B.碳酸钠与稀硫酸反应
C.石灰石高温分解
D.CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取CO2的是 B (填字母)。
②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是 制得的二氧化碳较纯净;常温下进行,操作方便 (写两条)。
(4)收集CO2时,常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭,CO2真的集满了吗?如图3,向三颈烧瓶中持续通CO2,测定瓶内氧气体积分数的变化情况,并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭,结果如图4所示。
①图3中,通CO2导管的末端应处于 B (填“A”或“B”)位置。
②图4所示C点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为 60% 。
【考点】二氧化碳的实验室制法;二氧化碳的检验和验满;二氧化碳不燃烧,不支持燃烧的性质;二氧化碳与水的反应及实验.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)①稀盐酸;
②AC;
(2)①滴有紫色石蕊溶液的水;
②溶液由紫色变成红色;
(3)①B;
②制得的二氧化碳较纯净;常温下进行,操作方便;
(4)①B;
②60%。
【分析】(1)①根据实验室制取二氧化碳所需试剂来分析;
②根据仪器的作用来分析;
(2)根据二氧化碳的性质及其探究方法来分析;
(3)根据实验室制取二氧化碳的方法来分析;
(4)根据二氧化碳的密度比空气大以及图示信息来分析。
【解答】解:(1)①在实验室中,常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳气体,故答案为:稀盐酸;
②该反应属于固液常温型,因此用图1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到的仪器有A和C;故答案为:AC;
(2)①二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色的石蕊溶液变红色,因此试管中的物质X为滴有紫色石蕊溶液的水;故答案为:滴有紫色石蕊溶液的水;
②二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色的石蕊溶液变红色,故答案为:溶液由紫色变成红色;
(3)①A.木炭燃烧得到的二氧化碳不纯净,故A不合题意;
B.碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,制得的二氧化碳较纯净,常温下进行,条件易于控制,操作方便,最适合用于实验室制取CO2,故B符合题意;
C.石灰石高温分解生成二氧化碳气体,但该反应需要高温,在实验室中不易达到该反应条件,故C不合题意;
D.CO与氧化铁高温下反应生成的二氧化碳中常混有一氧化碳,不纯净,故D不合题意;
故答案为:B;
②选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是制得的二氧化碳较纯净,常温下进行,反应条件易于达到,操作方便;故答案为:制得的二氧化碳较纯净;常温下进行,操作方便;
(4)①二氧化碳的密度比空气大,因此收集二氧化碳时,通CO2导管的末端应处于B位置;故答案为:B;
②空气中,氧气约占空气体积的五分之一,C点时,氧气的体积分数为8%,则此时空气的体积分数为40%,则此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为1﹣40%=60%;故答案为:60%。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
14.(2025•香洲区模拟)回答下列问题。
(1)O2的制取和性质
i.如图1中仪器e名称是 长颈漏斗 ;加热KMnO4制备并收集较纯净的O2,不需用到的仪器有 ce (填字母)。
ii.如图2,装有液氮的铁质容器外壁有淡蓝色液体凝结,将带火星的小木条放在试管口,观察到木条复燃。说明液体X是 氧气或O2 液化而成,液体X沸点比液氮 高 (填“高”或“低”)。
(2)简易供氧器的设计
化学社团根据实验室制取O2的原理设计并制作如图所示简易供氧器。
试剂:共5份,每份包含100g溶质质量分数为6.8%的H2O2溶液、1g颗粒状MnO2、100g水。
i.制氧原理: (用化学方程式表示)。
ii.使用方法:先将100g水加入 乙 (填“甲”或“乙”)瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖,再将MnO2和H2O2溶液依次加入另一瓶并拧紧瓶盖,戴好吸气面罩,开始吸氧。使用完毕,倒出残液,清洗装置。
iii.该供氧器加水的作用是: 润湿氧气、可以通过产生气泡的快慢判断产生氧气的速率 。
iv.每份试剂最大供氧质量: 3.2g 。
【考点】基于特定需求设计和制作简易供氧器;氧气的制取装置;氧气的收集方法.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)i、长颈漏斗;ce;
ii、氧气或O2;高;
(2)i.;
ii.乙;
iii.润湿氧气、可以通过产生气泡的快慢判断产生氧气的速率;
iv.3.2g。
【分析】(1)根据仪器的名称、加热高锰酸钾制取与收集氧气的方法、液氮与液氧的性质来分析;
(2)根据化学反应的原理、装置的特点以及化学方程式来分析解答。
【解答】解:(1)i、如图1中仪器e名称是长颈漏斗;加热KMnO4制备并收集较纯净的O2,该反应为固体加热型,发生装置可选择abdf,排水法收集的气体较排空气法纯净,氧气不易溶于水,可选择排水法收集较纯净的氧气,可选择ghi,故不需用到的仪器有ce;
ii、如图2,装有液氮的铁质容器外壁有淡蓝色液体凝结,将带火星的小木条放在试管口,观察到木条复燃,说明液体X是氧气液化而成,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃;
在装有液氮的铁质容器外壁氧气能液化,这表明氧气在更低的温度下才会液化,即液体X(液氧)沸点比液氮高;
(2)i、反应原理为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气,化学方程式为;
ii、使用方法:先将100g水加入乙瓶中,为产生的氧气增加湿度,然后在甲瓶中加入二氧化锰和过氧化氢溶液产生氧气,氧气通过甲瓶上端排向乙瓶,被水润湿后排出;
iii、该供氧器加水的作用是湿润氧气,且可以通过产生气泡的快慢判断产生氧气的速率;
iv、每份包含100g溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液,设每份试剂最大供氧质量为x,则:
2H2O22H2O+O2↑
68 32
100g×6.8% x
x=3.2g
故每份试剂最大供氧质量为3.2g。
故答案为:(1)i、长颈漏斗;ce;
ii、氧气或O2;高;
(2)i.;
ii.乙;
iii.润湿氧气、可以通过产生气泡的快慢判断产生氧气的速率;
iv.3.2g。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
四.综合应用题(共6小题)
15.(2025•开原市三模)气体物质对于科学研究和工业应用具有重要意义。
I.气体的实验室制取
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ;用装置B做二氧化碳发生装置时需要注意 长颈漏斗下端伸入液面以下 。装置E可以收集二氧化碳的原因是 二氧化碳密度比空气大,不与空气成分发生反应 。
(2)用装置C做气体发生装置,关闭弹簧夹,反应停止后液面应位于 3 (填“1”、“2”或“3”)处。
(3)装置G可以用来收集气体,还可以防倒吸。请你推测该气体的密度 小于 (填“大于”或“小于”)空气的密度。
Ⅱ.氧气是一种重要的气体,人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气
(4)某品牌家庭制氧机是利用分子筛制氧,空气经过分子筛时氮气被吸附、氧气通过,获得高浓度的氧气,其微观示意图如下图所示:
①分子筛制氧的过程 不是 (填“是”或“不是”)属于分解反应。
②与分离液态空气制氧相比,分子筛制氧优点的是 不需要将空气液化,操作简便 。
Ⅲ.我们的生活离不开空气
【检索与查阅】二百多年前,化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理,采用图1装置测出氧气约占空气体积的。
【设计与实验】某项目化学习小组利用图2装置也可以测空气中的氧气含量。
(5)主要步骤如下,正确的顺序为 ④①③② (填序号)。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份
【优化与改进】同学们利用图2装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。经讨论后,分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
(6)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%,原因可能是 反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态,导致氧气的含量逐渐增大 。
(7)图5中BC段压强增大,原因是 反应刚开始,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 。
【反思与交流】
(8)图2实验水面未达到刻度“1”,原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 反应一段时间后,氧气浓度下降到一定程度,红磷无法继续燃烧,所以氧气消耗不完 。
(9)在空气中点燃红磷可以测定空气中氧气体积分数,也可以验证质量守恒定律。
点燃红磷前电子天平示数为106.23g(见图6),验证质量守恒定律后,待白烟完全沉降取下橡胶塞,片刻后再一起称量,电子天平示数稳定为106.28g(见图7)。计算参加反应红磷的质量 0.04 g(结果精确到0.01)。
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;拉瓦锡测定空气中氧气含量;氧气的工业制法;基于特定需求设计和制作简易供氧器;质量守恒定律及其应用;化学方程式与实验的计算.
【专题】化学用语和质量守恒定律;空气与水;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;长颈漏斗下端伸入液面以下;二氧化碳密度比空气大,不与空气成分发生反应;
(2)3;
(3)小于;
(4)①不是;
②不需要将空气液化,操作简便;
(5)④①③②;
(6)反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态,导致氧气的含量逐渐增大;
(7)反应刚开始,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大;
(8)反应一段时间后,氧气浓度下降到一定程度,红磷无法继续燃烧,所以氧气消耗不完;
(9)0.04。
【分析】(1)根据实验室制取二氧化碳的原理和装置分析;
(2)根据气压原理分析;
(3)根据装置G中气体从短管进、空气从长管出分析;
(4)根据分子筛的工作原理分析;
(5)根据红磷燃烧消耗氧气分析;
(6)根据图像分析;
(7)根据图像对比分析;
(8)根据氧气浓度降低到一定程度红磷无法燃烧分析;
(9)根据化学方程式计算。
【解答】解:(1)石灰石(主要成分为CaCO3)与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;装置B为固液不加热型发生装置,使用时长颈漏斗下端需伸入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出。二氧化碳密度比空气大,不与空气成分发生反应,装置E是向上排空气法收集装置,因二氧化碳密度大于空气,可在集气瓶中下沉,将空气从上方排出。故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;长颈漏斗下端伸入液面以下;二氧化碳密度比空气大,不与空气成分发生反应;
(2)装置C关闭弹簧夹后,试管内气体无法排出,压强增大,将液体压回长颈漏斗,固液分离反应停止,液面应位于3 处(多孔塑料板下方,实现固液分离)。故答案为:3;
(3)装置G中气体从短管进、空气从长管出,说明气体密度小于空气密度(密度小的气体向上聚集,将空气从下方长管排出)。故答案为:小于;
(4)①分子筛制氧是利用氮气被吸附、氧气通过的物理分离过程,无新物质生成,不是分解反应。故答案为:不是;
②与分离液态空气制氧相比,分子筛制氧无需复杂的液化、汽化过程,可在常温下进行,优点是不需要将空气液化,操作简便。故答案为:不需要将空气液化,操作简便;
(5)测空气中氧气含量的正确步骤:先在集气瓶中加水、划分刻度→夹紧弹簧夹防止气体逸出→点燃红磷并快速伸入瓶中塞紧塞子→待冷却后打开弹簧夹,故顺序为④①③②。故答案为:④①③②;
(6)图4中氧气含量上升,原因是反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀,或温度下降水蒸气变成液态,导致氧气的含量逐渐增大;故答案为:反应结束后,温度下降,气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态,导致氧气的含量逐渐增大;
(7)图5中BC段压强增大,是因为白磷燃烧放出大量热,使装置内气体受热膨胀,压强瞬间增大。故答案为:反应刚开始,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大;
(8)红磷燃烧不能耗尽氧气,是因为当氧气浓度降低到一定程度(红磷燃烧的最低氧气浓度以下)时,红磷无法继续燃烧,导致装置内残留少量氧气。故答案为:反应一段时间后,氧气浓度下降到一定程度,红磷无法继续燃烧,所以氧气消耗不完;
(9)反应后质量增加106.28g−106.23g=0.05g,增加的质量为参加反应的氧气质量(红磷燃烧消耗氧气,装置敞口时空气进入补充质量)。
解:设参加反应的红磷质量为x,
4P+5O22P2O5
124 160
x 0.05g
则,
解得x≈0.04g,即参加反应红磷质量为0.04g。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合化学知识的能力。
16.(2025•三门峡二模)二氧化碳资源化是助力“碳中和”的有效途径。
(1)空气中的二氧化碳大部分来自化石燃料的燃烧,下列不属于化石燃料的是 B (填字母)。
A.煤
B.氢气
C.石油
D.天然气
(2)二氧化碳和氢氧化钠溶液反应无明显现象,为验证二者的反应,同学们设计了下图实验。
①反应物减少:图1中,将两支充满CO2的试管分别倒插入足量等体积的水和NaOH浓溶液中,观察到 甲、乙试管液面均上升,且乙中试管内液面高于甲中试管内液面 ,说明二者发生了化学反应。
②新物质生成:图2中,向盛有CO2的烧瓶中注入一定量NaOH浓溶液,振荡后打开止水夹,观察到烧杯内溶液倒流入烧瓶内,且溶液变浑浊,使溶液变浑浊的化学方程式为 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl ,过滤,则滤液中一定含有的物质是 NaCl 。
(3)实验室常用如图装置制取纯净、干燥的二氧化碳。
①请写出A装置中发生反应的化学方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
②B装置中溶液的作用是 除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 。
③C装置虚线框中的溶液名称是 浓硫酸 。
(4)某工厂利用石灰乳吸收二氧化碳,进行“碳捕捉”并转化为碳酸钙固体。若用含氢氧化钙20%的石灰乳吸收13.2t二氧化碳,理论上需要这种石灰乳的质量是多少?
【考点】含杂质的化学方程式计算;化石燃料及其综合利用;气体的净化(除杂);二氧化碳的实验室制法;二氧化碳与碱的反应及实验.
【专题】有关化学方程式的计算;碳单质与含碳化合物的性质与用途;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)B;
(2)①甲、乙试管液面均上升,且乙中试管内液面高于甲中试管内液面;
②Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;NaCl;
(3)①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②除去二氧化碳中混有的氯化氢气体;
③浓硫酸;
(4)111t。
【分析】(1)根据化石燃料包括煤、石油、天然气,氢气不属于化石燃料来分析;
(2)①根据甲、乙试管液面均上升,且乙中试管内液面高于甲中试管内液面,能说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应来分析;
②根据二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠来分析;
(3)①根据大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳来分析;
②根据浓盐酸具有挥发性,盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳来分析;
③根据浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳气体来分析;
(4)根据二氧化碳的质量和化学方程式的计算来分析。
【解答】解:(1)化石燃料包括煤、石油、天然气,氢气不属于化石燃料,故选:B;
(2)①将两支充满CO2的试管分别倒插入足量等体积的水和NaOH溶液中,氢氧化钠溶液中含水、氢氧化钠,实验中观察到甲、乙试管液面均上升,且乙中试管内液面高于甲中试管内液面,说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应;
②二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,烧瓶内气体减少,压强减小,打开止水夹,观察到烧杯内溶液倒流入烧瓶内,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液变浑浊,该反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氯化钠是生成物,则滤液中一定含有的溶质是氯化钠;
(3)①A装置中大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②浓盐酸具有挥发性,会导致制取的二氧化碳中混有氯化氢,氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则B装置中碳酸氢钠溶液的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体;
③实验室常用如图装置制取纯净、干燥的二氧化碳,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,则C装置虚线框中的溶液名称是浓硫酸;
(4)设需要Ca(OH)2的质量为x。
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
44 74
13.2t x
x=22.2t
则理论上需要这种石灰乳的质量是:22.2t÷20%=111t。
答:理论上需要这种石灰乳的质量是111t。
故答案为:
(1)B;
(2)①甲、乙试管液面均上升,且乙中试管内液面高于甲中试管内液面;
②Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;NaCl;
(3)①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②除去二氧化碳中混有的氯化氢气体;
③浓硫酸;
(4)111t。
【点评】本题主要考查了二氧化碳的制取以及化学方程式的计算,解答时要根据所学知识,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
17.(2025•苏州)人类生活离不开氧气。
Ⅰ探究人体呼吸作用
下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据(通常状况)。
物质
吸入空气(体积分数/%)
呼出气体(体积分数/%)
N2
78
75
O2
21
16
CO2
0.039
4
(1)人体呼吸时消耗O2产生CO2,该过程 释放 能量(填“吸收”或“释放”)。
(2)氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积 > 吸入空气的总体积(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ探究呼吸自救器的工作原理
一种面罩式呼吸自救器中的制氧药剂主要含NaClO3、MnO2(催化剂)和铝粉。
(3)NaClO3制氧原理:2NaClO32NaCl+3O2↑。213gNaClO3按上式完全分解,计算理论能生成O2的质量(写出计算过程)。
(4)制氧药剂中铝粉的作用是燃烧提供NaClO3分解所需的热量。控制制氧药剂中物质的质量比m(NaClO3):m(MnO2)为22:1,进行实验,得到O2的质量如下。
实验编号
m(制氧药剂)/g
m(NaClO3+MnO2)/g
m(铝粉)/g
m(O2)/g
1
100
99
1
20.6
2
100
98
2
28.4
3
100
97
3
38.6
4
100
96
4
37.3
①上述实验的目的是探究 制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)(答案不唯一) 对得到氧气质量的影响。
②实验1(或实验2)中得到O2质量明显小于实验3的主要原因是 Al粉少,燃烧产生的热量少,NaClO3未完全分解 。
③实验4中得到O2质量小于实验3的原因是 NaClO3少,分解产生的氧气少;Al粉多,燃烧消耗的氧气多 。
(5)某种呼吸自救器的结构如图,可在有毒危险空间提供约2小时左右呼吸用氧气。区域A填充的是NaOH和CaO。
①写出NaOH发生反应的化学方程式: 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
②若将呼出气体通过单向阀(控制气体单向流动)直接排出呼吸面罩,可省去区域A,简化呼吸自救器的设计。实际不采用此种设计的理由主要是 呼出气体中有较多的氧气,除去二氧化碳后可供给呼吸,省去区域A,供氧时间会缩短 。
【考点】不含杂质的化学方程式计算;吸入空气与呼出气体的比较;基于特定需求设计和制作简易供氧器.
【专题】空气与水.
【答案】(1)释放;
(2)>;
(3)96g;
(4)①制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)(答案不唯一);
②Al粉少,燃烧产生的热量少,NaClO3未完全分解;
③NaClO3少,分解产生的氧气少;Al粉多,燃烧消耗的氧气多;
(5)①2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
②呼出气体中有较多的氧气,除去二氧化碳后可供给呼吸,省去区域A,供氧时间会缩短。
【分析】(1)根据呼吸作用放出热量来分析;
(2)根据表格中的数据来分析;
(3)根据NaClO3的质量,利用化学方程式来分析计算;
(4)根据实验内容、产生氧气质量偏少的原因来分析;
(5)根据化学反应的原理、呼吸自救器的结构来分析。
【解答】解:(1)人体呼吸时消耗O2产生CO2,该过程释放能量;故答案为:释放;
(2)在呼吸前后没有发生变化,由表格中的数据可知,呼出气体中氮气的含量小于吸入气体中氮气的含量,所以实验中呼出气体的总体积大于吸入空气的总体积;故答案为:>;
(3)设理论能生成O2的质量为x,则:
2NaClO32NaCl+3O2↑
213 96
213g x
x=96g
答:理论能生成O2的质量为96g;
(4)①由表格中的内容可知,上述实验的目的是探究制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)对得到氧气质量的影响;故答案为:制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)(答案不唯一);
②实验1(或实验2)中得到O2质量明显小于实验3的主要原因是Al粉少,燃烧产生的热量少,NaClO3未完全分解;故答案为:Al粉少,燃烧产生的热量少,NaClO3未完全分解;
③实验4中得到O2质量小于实验3的原因是NaClO3少,分解味产生的氧气少;Al粉多,燃烧消耗的氧气多;故答案为:NaClO3少,分解产生的氧气少;Al粉多,燃烧消耗的氧气多;
(5)①氢氧化钠能与呼吸产生的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;故答案为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
②若将呼出气体通过单向阀(控制气体单向流动)直接排出呼吸面罩,可省去区域A,简化呼吸自救器的设计。实际不采用此种设计的理由主要是呼出气体中有较多的氧气,除去二氧化碳后可供给呼吸,省去区域A,供氧时间会缩短;故答案为:呼出气体中有较多的氧气,除去二氧化碳后可供给呼吸,省去区域A,供氧时间会缩短。
【点评】本题主要考查基于特定需求设计和制作简易供氧器等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
18.(2025•桐柏县二模)O2和(CO2是化学学习的重要物质,碳、氧循环是自然界的重要循环。某兴趣小组围绕CO2和O2开展了下列探究活动。
【一】、O2和CO2的对比
(1)下列有关CO2和O2用途的说法,不正确的是 C (填字母)
A.O2用于气焊、气割
B.O2用于医疗抢救
C.CO2用于冶金
D.CO2用于灭火
(2)将如图装置组合,可用于实验室制取O2和CO2。
①若制取O2,写出甲中发生反应的化学方程式 。
②若制取CO2,如何验满?(写出操作及判断依据) 将燃着的木条放在a导管口,看是否熄灭,若木条熄灭,则集满 。
(3)小组成员设计了下图的实验装置,探究O2和CO2的一些性质
①通入O2后,观察到A中有气泡产生,但白磷未燃烧,可能的原因是 温度未达到白磷的着火点 (一条即可)。
②B中的液体被压入C中,写出C中发生反应的化学方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
③能证明CO2与水发生反应的现象是 干燥石蕊试纸不变色,湿润石蕊试纸变红 。
【二】、CO2和O2的转化
(4)自然界中,主要利用绿色植物的 光合 作用将CO2转化为O2。
(5)将O2转化为CO2的途径有很多,写出一种通过化石燃料的燃烧实现转化的方法(用化学方程式表示) (或) 。
(6)航天员在太空舱中,可利用呼出的CO2与过氧化钠((Na2O2)作用来获得所需的O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。若太空舱中准备了312kgNa2O2,则利用该方法可获得多少质量的O2?
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;氧气的用途;二氧化碳的化学性质;二氧化碳的用途;不含杂质的化学方程式计算;燃烧与燃烧的条件.
【专题】有关化学方程式的计算;常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
【答案】(1)C;
(2)①;②将燃着的木条放在a导管口,看是否熄灭,若木条熄灭,则集满;
(3)①温度未达到白磷的着火点;②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑③干燥石蕊试纸不变色,湿润石蕊试纸变红;
(4)光合;
(5)(或 );
(6)64kg。
【分析】(1)根据CO2和O2用途分析;
(2)①根据装置特点选择反应物,据此书写化学方程式;
②根据二氧化碳密度比空气大,二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧分析;
(3)①根据燃烧条件分析;
②碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水;
③二氧化碳能与水反应生成酸性物质,酸性物质能使紫色石蕊溶液变红色;
(4)二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,自然界中,主要利用绿色植物的光合作用将二氧化碳转化为氧气;
(5)碳和氧气点燃生成二氧化碳,甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水;
(6)根据化学方程式进行计算。
【解答】解:(1)A、氧气具有助燃性,可用于气焊、气割,故正确;
B、氧气可以供给呼吸,可用于医疗抢救,故正确;
C、二氧化碳不具有还原性,不能用于冶金,故错误;
D、二氧化碳密度比空气大,二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,可用于灭火,故正确;
故选:C;
(2)①若制取氧气,甲装置为固液常温型发生装置,即为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,化学方程式为;
②若制取二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,用图示装置收集二氧化碳时,气体应该从b端通入,二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满时,应该将燃着的木条放在a导管口,看是否熄灭,若木条熄灭,则集满;
故答案为:①;②将燃着的木条放在a导管口,看是否熄灭,若木条熄灭,则集满;
(3)①通入氧气后,观察到A中有气泡产生,白磷与氧气接触,但白磷未燃烧,可能的原因是问未达到白磷的着火点;
②B中的液体被压入C中,C中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
③干燥石蕊试纸不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色,湿润石蕊试纸变红,是因为二氧化碳能与水反应生成酸性物质,酸性物质能使紫色石蕊溶液变红色,故能证明二氧化碳与水发生反应的现象是湿润石蕊试纸变红而干燥石蕊试纸不变色;
故答案为:①温度未达到白磷的着火点;②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑③干燥石蕊试纸不变色,湿润石蕊试纸变红;
(4)二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,自然界中,主要利用绿色植物的光合作用将二氧化碳转化为氧气;故答案为:光合;
(5)将氧气转化为二氧化碳的途径有很多,通过化石燃料的燃烧实现转化的方法有:煤炭属于化石燃料,煤炭的主要成分是碳,碳和氧气点燃生成二氧化碳,化学方程式为;天然气属于化石燃料,天然气的主要成分是甲烷,甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为;故答案为:(或 );
(6)设:产生氧气的质量为x,
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
156 32
312kg x
x=64kg
答:产生氧气的质量为64kg。
【点评】通过本题的练习需要我们综合掌握物质的制取、性质、以及从题中获取信息的能力,会根据实验现象做出正确的判断和分析。
19.(2025•牡丹区二模)某小组利用大理石与盐酸制取二氧化碳,实验时发现试管中有气泡产生,但烧杯中澄清石灰水始终未变浑浊。为探明原因进行如图实验:
(1)实验一:检查装置气密性
①弹簧夹夹紧乳胶导管,观察到 液体沿长颈漏斗回流或长颈漏斗内液面上升 ,说明装置气密性良好。
②此装置能否起到“随开随用,随关随停”的效果,说明理由: 不能,无法使固体与液体完全分离 。
(2)实验二:检查盐酸对实验的影响
【查阅资料】
盐酸由HCl气体溶解在水中形成
浓盐酸会挥发出HCl气体,浓度越大,挥发性越强
在等量的大理石(颗粒大小相同)中同时注入等量的浓盐酸和稀盐酸,将产生的气体同时分别通入等量的蒸馏水中,用pH传感器采集蒸馏水中数据的变化情况,如图所示。
①写出盐酸与大理石反应的化学方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。图中表示浓盐酸与大理石反应的曲线是 b (填“a”或“b”)。
②解释曲线b比曲线a下降快的主要原因 盐酸有挥发性,浓度越大,挥发出更多的HCl气体溶于水后溶液酸性越强 。
(3)结论与反思
①澄清石灰水始终未变浑浊的原因可能是 挥发出的HCl与澄清石灰水发生了化学反应或生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体 。
②实验室制取二氧化碳一般用稀盐酸而不用浓盐酸的理由是 以防制取的二氧化碳气体不纯 。
(4)实验三:U形管在实验中有广泛的应用
实验1:探究分子的性质
实验2:验证氧化钙的性质
实验3:实验室制取二氧化碳实验
①实验1:说明分子具有的性质是 分子在不断运动 。
②实验2:观察到的现象是 U形管内液面左低右高 ,反应的化学方程式为 CaO+H2O=Ca(OH)2 。
③实验3:为了达到“随开随用,随关随停”的要求,在不加其他仪器的条件下对该装置的改进措施是 把大理石和隔板移到U形管右边 。
【考点】实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素;检查气密性的原理以及气密性良好的现象;二氧化碳的实验室制法;生石灰的性质与用途;分子的定义与分子的特性.
【专题】科学探究.
【答案】(1)①液体沿长颈漏斗回流或长颈漏斗内液面上升;②不能,无法使固体与液体完全分离;
(2)①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;b;②盐酸有挥发性,浓度越大,挥发出更多的HCl气体溶于水后溶液酸性越强;
(3)①挥发出的HCl与澄清石灰水发生了化学反应或生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体;②以防制取的二氧化碳气体不纯;
(4)①分子在不断运动;②U形管内液面左低右高;CaO+H2O=Ca(OH)2;③把大理石和隔板移到U形管右边。
【分析】(1)①根据检查装置气密性方法分析;
②根据装置特点分析;
(2)①大理石的主要成分是碳酸钙,稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水、二氧化碳;盐酸具有挥发性;
②盐酸有挥发性,浓度越大,挥发出更多的HCl气体溶于水后溶液酸性越强,pH更小;
(3)①盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,挥发出的氯化氢气体与澄清石灰水中氢氧化钙优先反应生成氯化钙与水,故澄清石灰水未变浑浊;
②根据浓盐酸挥性分析;
(4)①分子在不断地运动;
②氧化钙和水反应生成氢氧化钙;
③根据实验目的分析。
【解答】解:(1)①弹簧夹夹紧乳胶导管,大理石的主要成分是碳酸钙,稀盐酸与大理石反应生成氯化钙、水、二氧化碳,使装置内压强增大,观察到液体沿长颈漏斗回流或长颈漏斗内液面上升,说明装置气密性良好;
②此装置不能起到“随开随用,随关随停”的效果,此装置中无法使固体与液体完全分离;
故答案为:①液体沿长颈漏斗回流或长颈漏斗内液面上升;②不能,无法使固体与液体完全分离;
(2)①大理石的主要成分是碳酸钙,稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水、二氧化碳,该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;盐酸具有挥发性,会导致产生的气体中混有挥发出的氯化氢气体,图中表示浓盐酸与大理石反应的曲线是b,是因为浓盐酸挥发性比稀盐酸强,挥发出的氯化氢单位时间内比稀盐酸多,溶于水形成的溶液酸性更强,pH更小;
②曲线b比曲线a下降快的主要原因盐酸有挥发性,浓度越大,挥发出更多的HCl气体溶于水后溶液酸性越强,pH更小;
故答案为:①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;b;②盐酸有挥发性,浓度越大,挥发出更多的HCl气体溶于水后溶液酸性越强;
(3)①盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,挥发出的氯化氢气体与澄清石灰水中氢氧化钙优先反应生成氯化钙与水,故澄清石灰水未变浑浊;
②实验室制取二氧化碳一般用稀盐酸而不用浓盐酸的理由是防止挥发出的氯化氢气体使制取的二氧化碳气体不纯;
故答案为:①挥发出的HCl与澄清石灰水发生了化学反应或生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体;②以防制取的二氧化碳气体不纯;
(4)①实验1:浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨分子不断运动,运动到湿润的红色石蕊试纸,溶于水形成氨水,氨水显碱性,则可观察到湿润的红色石蕊试纸从左到右变蓝,说明分子在不断地运动;
②实验2:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应放出大量热,使锥形瓶内密闭的气体受热膨胀,从而导致U形管内左边液面下降,故观察到的现象是U形管内液面左低右高,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2;
③实验3:为了达到“随开随用,随关随停”的要求,装置的改进措施是将把大理石和隔板移到U形管右边,当打开弹簧夹时,长颈漏斗内的液体在进入U形管内,使管内液面上升到多孔隔板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹时,产生的气体无法排出,在U形管上半部分聚积,使U形管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面降到多孔隔板以下,使反应物相互分离,反应停止,达到“随开随用,随关随停”的要求。
故答案为:①分子在不断运动;②U形管内液面左低右高;CaO+H2O=Ca(OH)2;③把大理石和隔板移到U形管右边。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
20.(2025•平阴县二模)如图一所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学利用其进行下列化学实验。
(1)第一小组以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选装置的连接顺序为 A→B→F (从左至右填写装置序号字母)。
②制取氧气所发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ 。
③图二为木炭在氧气中燃烧的实验。为检验产物二氧化碳,Ⅳ中倒入的试剂为 澄清石灰水 。对比步骤Ⅰ和Ⅱ的木炭燃烧情况,得出可燃物燃烧的条件之一是 达到可燃物的着火点 。
(2)化学小组的同学用一氧化碳气体(含少量水蒸气),测定某氧化铜样品(杂质为铜粉)中铜元素的质量分数,设计了实验方案,所选图一中仪器按“CO(含少量水蒸气)→B→E→C1→C2”的顺序连接(C1、C2为氢氧化钠洗气瓶),先检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)
①该装置中,洗气瓶B的作用为 干燥CO气体 。
②进行实验时,要先检查完装置的气密性,在仪器E硬质玻璃管中放入15g该氧化铜样品后,待反应充分后,观察到硬质玻璃管中的现象是 黑色固体变成红色 ,待氧化铜样品充分反应后进行以下操作,其中应该先进行的是 a (填选项序号之一)。
a.熄灭酒精喷灯
b.关闭一氧化碳气体(含少量水蒸气)
③反应充分进行后冷却,测得此时洗气瓶B增重1.8g,洗气瓶C1增重6.6g,则15g该氧化铜样品中CuO的质量为 12 g,该氧化铜样品铜元素的质量分数为 84.0% (所有计算结果精确至0.1%)。
④从环保角度考虑,该套实验装置还存在明显的不完善之处是 缺少尾气处理装置 ,你的具体改进建议是 在装置末端放一盏燃着的酒精灯 。
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;氧气的制取装置;氧气的收集方法;制取氧气的操作步骤和注意点;判断某物质在化学反应中是否做催化剂.
【专题】科学探究.
【答案】(1)①A→B→F;
②2H2O22H2O+O2↑;
③澄清石灰水;达到可燃物的着火点;
(2)①干燥CO气体;
②黑色固体变成红色;a;
③12;84.0%;
④缺少尾气处理装置;在装置末端放一盏燃着的酒精灯。
【分析】(1)①根据以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)制取氧气为固液常温型反应,浓硫酸具有吸水性,且与氧气不反应,排空气法收集的气体较干燥,氧气密度比空气大来分析解答;
②根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气来分析解答;
③根据检验二氧化碳常用澄清石灰水来分析解答;根据步骤Ⅰ中木炭与空气接触,没有达到着火点,木炭不燃烧,步骤Ⅱ中木炭与空气接触,达到着火点,木炭燃烧来分析解答;
(2)①根据浓硫酸具有吸水性来分析解答;
②根据一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,为了防止生成的铜被重新氧化,应该先熄灭酒精喷灯来分析解答;
③根据题中数据和方程式来分析解答;
④根据一氧化碳是有毒气体,直接排放到空气中会污染环境,一氧化碳具有可燃性来分析解答。
【解答】解:(1)①以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)制取氧气为固液常温型反应,发生装置选A,浓硫酸具有吸水性,且与氧气不反应,要收集干燥的氧气,需先用浓硫酸干燥,干燥装置选B,氧气密度比空气大,用向上排空气法收集,收集装置选F,所选装置的连接顺序为A→B→F;
②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;
③检验二氧化碳常用澄清石灰水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则为检验产物二氧化碳,Ⅳ中倒入的试剂为澄清石灰水,步骤Ⅰ中木炭与空气接触,没有达到着火点,木炭不燃烧,步骤Ⅱ中木炭与空气接触,达到着火点,木炭燃烧,对比可知可燃物燃烧的条件之一是达到可燃物的着火点;
(2)①因为一氧化碳气体中含有少量水蒸气,而后续实验中水蒸气可能会对实验结果产生干扰,浓硫酸具有吸水性,所以洗气瓶B中浓硫酸的作用为干燥CO气体;
②一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,氧化铜是黑色固体,铜是红色固体,所以观察到硬质玻璃管中的现象是黑色固体变成红色,反应结束后,为了防止生成的铜被重新氧化,应该先熄灭酒精喷灯,再关闭一氧化碳气体(含少量水蒸气),故选:a;
③洗气瓶C1增重6.6g,说明反应生成二氧化碳的质量为6.6g,
设该氧化铜样品中CuO的质量为x,
CO+CuOCu+CO2
80 44
x 6.6g
x=12g
即氧化铜样品中CuO质量为12g,氧化铜样品中铜的质量为15g﹣12g=3g,12g氧化铜中铜元素质量为12g100%=9.6g,故该氧化铜样品铜元素的质量分数为100%=84.0%;
④一氧化碳是有毒气体,直接排放到空气中会污染环境,所以从环保角度考虑,该实验装置还存在明显的不完善之处是缺少尾气处理装置,一氧化碳具有可燃性,则改进建议是在装置末端放一盏燃着的酒精灯,将一氧化碳燃烧转化为二氧化碳,防止污染空气。
故答案为:(1)①A→B→F;
②2H2O22H2O+O2↑;
③澄清石灰水;达到可燃物的着火点;
(2)①干燥CO气体;
②黑色固体变成红色;a;
③12;84.0%;
④缺少尾气处理装置;在装置末端放一盏燃着的酒精灯。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
考点卡片
1.影响化学反应速率的因素探究
【知识点的认识】该探究是为了研究影响化学反应速率的因素,而进行实验探究.这里所要探究的影响化学反应速率的因素,除了物质的内因(如着火点的高低、金属的活动性强弱等反应物本身的性质)以外,还有外因(如是否有催化剂、温度、浓度、压强、反应物的形状或接触面积等外界因素).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置有关的问题情景,或者是探究性实验,让学生进行分析探究,或者是实验推断,影响化学反应速率的因素.题型主要是实验探究题.中考的重点是:内因考查以金属的活动性强弱对化学反应速率的影响为主;外因考查主要是催化剂、温度、浓度、反应物间的接触面积等对化学反应速率的影响.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,可以利用控制变量法,通过设计对照实验(即控制其它条件相同时,一个实验使用某一条件或者满足某一因素,另一个实验不使用或者不满足),来进行实验探究之.并且,一般都按照如下的思路来思考分析、设计实验、推断解答.对于内因主要考虑着火点低的比高的容易燃烧;而金属的活动性强的比弱的反应剧烈.对于外因是这样考虑的:
1.控制其它条件相同时,使用催化剂,会改变化学反应速率(初中阶段一般是指加快).
2.控制其它条件相同时,升高反应物的温度,化学反应速率加快;降低反应物的温度,反应速率降低.
3.控制其它条件相同时,反应物的浓度越大,反应速率越大.
4.控制其它条件相同时,增大气态反应物的压强,化学反应速率加快;减小气态反应物的压强,化学反应速率降低.
5.控制其它条件相同时,反应物的形状越小,接触面积越大,反应速率越大.
2.实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素
【知识点的认识】该探究是为了研究物质变化的条件和影响物质变化的因素,而进行的实验探究.这里所要探究的物质变化的条件主要有点燃、加热、催化剂、通电、高温、高压等等;而影响物质变化的因素主要是指外界因素(如温度、浓度、压强、搅拌、物质的形状或接触面积等).并且,这里的变化既包括物理变化,又包括化学变化.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验探究题,让学生进行实验设计,或者探究分析,归纳总结出物质变化的条件和影响物质变化的因素.中考重点是:对于物理变化的考查主要有氧气的工业制法、物质的溶解及三态变化等等;对于化学变化的考查主要有常见气体的反应原理、燃烧与灭火、酸碱盐及氧化物之间反应等等.
【解题方法点拨】思考解答这类题目时,可以利用控制变量法,通过设计对照实验(即控制其它条件相同时,一个实验使用某一条件或者满足某一因素,另一个实验不使用或者不满足),来进行实验探究之.并且,一般都按照如下的思路来思考分析、设计实验、推断解答.对于物理变化来说,要考虑的变化条件和影响因素主要有降温、加热、加压、搅拌、物质的形状或接触面积等等.例如,工业上用分离液态空气的方法制氧气时,首先要将空气在低温条件下加压,使空气液化,然后蒸发;并且,为了便于贮存、运输和使用,通常把氧气加压贮存在蓝色钢瓶中.再如,物质的溶解时,不但要考虑物质的形状、水的温度,还要考虑搅拌等影响因素.对于化学变化来说,要考虑的变化条件和影响因素主要有点燃、加热、催化剂、通电、高温、高压以及是否搅拌、反应物的浓度、形状或接触面积等等.例如,控制其它条件相同时,使用催化剂,会改变化学反应速率(初中阶段一般是指加快).再如,控制其它条件相同时,使用玻璃棒搅拌,会使化学反应速率加快.
3.实验探究物质的组成成分以及含量
【知识点的认识】该探究是为了研究物质的组成成分以及含量而进行实验探究和计算.具体来说,可分为两块.一块是根据问题情景,结合可能含有的某物质的特性,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分,并分析得出用来计算所取样品中某物质质量的气体、沉淀等特殊物质的质量.另一块是根据有关的化学方程式和该物质的组成成分,进行综合计算.
【命题方向】该考点的命题方向主要是以实验探究兼计算题的形式,给出有关的信息提示和相关数据,让学生通过实验探究,分析推断出该物质的组成成分;然后让学生根据有关的化学方程式和该物质的组成成分,进行综合计算.题型主要是实验探究题兼计算题的综合题型.中考的重点是考查学生通过实验的方法和有关化学方程式的计算,来研究物质的组成成分以及含量能力.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,赏析问题情景,找到实验探究的反应原理,以及计算所要用到的数据;再根据实验的反应原理,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分;然后,根据化学方程式计算出该样品中某一成分的质量;然后,将所求的该成分的质量除以所取样品的质量,再乘以100%,得出所要探究的物质中该成分的含量;进而推算出其它成分的含量.
4.检查气密性的原理以及气密性良好的现象
【知识点的认识】检查气密性是实验前的重要步骤,其原理通常基于气体的物理性质和压力变化。
一、常见的检查气密性的方法及原理有:
1、微热法:通过升高装置内气体的温度,使气体体积膨胀。如果装置气密性良好,气体膨胀会导致装置内压强增大,从而在导管口产生气泡;停止加热后,装置内气体温度降低,压强减小,若气密性良好,会在导管内形成一段水柱。
2、液差法:通过改变装置内与外界的压强差。例如,向长颈漏斗中加水至形成液封,然后继续加水,若装置气密性良好,长颈漏斗中的液面会高于锥形瓶内的液面,形成一段稳定的液面差。
二、气密性良好的现象:
1、对于微热法,加热时导管口有气泡冒出,停止加热后导管内形成一段水柱。
2、对于液差法,长颈漏斗内液面高于锥形瓶内液面,且液面差保持稳定。
总之,检查气密性的关键在于观察装置内压强变化所引起的现象,从而判断装置的气密性是否良好。
【命题方向】
关于检查气密性这一知识点的命题方向,通常包括:
1、给出具体的实验装置,要求判断检查气密性的方法是否正确。
2、让考生描述检查某一装置气密性的操作步骤及气密性良好的现象。
3、结合实验探究题,考查考生对装置气密性检查的实际应用和分析能力。
4、以创新实验装置为背景,考查考生对气密性检查原理的理解和方法的迁移运用能力。
【解题方法点拨】
一、检查气密性的原理
气体的热胀冷缩原理:通过对装置加热或降温,使装置内气体体积发生变化,从而产生压强差。
液封原理:利用液体封闭装置的某些部分,然后通过改变装置内气体的压强,观察液体的流动或液面的变化。
二、气密性良好的现象:
对于利用热胀冷缩原理检查的装置:加热时,导管口有气泡冒出;停止加热后,导管内形成一段水柱。
三、对于通过液封原理检查的装置:向封闭体系中加入液体或改变压强后,液面保持稳定,不发生变化。
1、明确实验装置的类型和特点:不同的实验装置可能采用不同的方法检查气密性。
2、理解所采用方法的原理:只有清楚原理,才能准确判断气密性是否良好。
3、注意操作的规范性:如加热要均匀,液封要确保密封良好等。
4、仔细观察现象:对于产生的气泡、液面变化等现象要观察细致,不能遗漏关键细节。
5、综合分析判断:根据观察到的现象,结合原理,综合判断气密性是否良好。
5.常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
【知识点的认识】所谓常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实际上包含两个层面的内容。第一个层面,是指常用气体的发生装置和收集装置;第二层面,是指常见气体的发生装置和收集装置的选取方法。它们的具体内容分别介绍如下:
第一个层面,常用气体的发生装置和收集装置分别又分为两种和三种。前者有“固体加热型”和“固液常温型”两种装置;后者有“排水法”、“向下排空气法”和“向上排空气法”三种装置。具体如图所示:
第二个层面,常用气体的发生装置和收集装置的选取方法,具体来说是这样的:
1.常见气体的发生装置的选取的依据是气体制取的反应原理,即反应物的状态和反应条件。如果是用固体或固体混合物在加热的条件下反应制取气体,那么就要选择合适的仪器组装成上图中的“固体加热型”的装置(或直接选取该装置),来进行实验制取该气体。如果是用固体和液体混合物在常温的条件下反应制取气体,那么就要选择合适的仪器组装成上图中的“固液常温型”的装置(或直接选取该装置),来进行实验制取该气体。但是,还需要注意的有:(1)在“固体加热型”的装置中,管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部,应用酒精灯的外焰加热,试管内的导管不能伸的太长,刚露出橡皮塞即可。(2)在“固液常温型”的装置中,长颈漏斗的下端管口应浸在液面下,瓶内的导管不能伸的太长,刚露出橡皮塞即可。
2.常用气体的收集装置的选取的依据是气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气的成分发生反应等。如果气体是不易溶于水或难溶于水的,并且不与水发生反应,那么该气体可选取上图中的“排水法”的装置来收集。如果气体的密度比空气的小,并且不与空气的成分发生反应,那么上图中的该气体可选取上图中的“向下排空气法”的装置来收集。如果气体的密度比空气的大,并且不与空气的成分发生反应,那么上图中的该气体可选取上图中的“向上排空气法”的装置来收集。但是,还需要注意的是:(1)排水法收集气体时,要先在集气瓶中装满水,倒立于水槽中,瓶底不能有气泡;当气泡连续、均匀冒出时,把导管口放在瓶口内开始收集气体;导管口一开始冒气泡时,不宜立即收集,因为此时的气体中混有空气。当收集满气体(瓶内的水全部排净)时,要在水下用毛玻璃片盖好后取出;若收集气体密度比空气的大,就将集气瓶正方在桌面上备用;若收集气体密度比空气的小,就将集气瓶倒方在桌面上备用。(2)排空气法收集气体时,一定要将导管伸到集气瓶的底部,并且收集的时间要稍微延长一点;以防瓶内的空气排不干净,使收集的气体的纯度不高。若选用向上排空气法收集气体时,还要注意用毛玻璃片盖住一半瓶口,以防密度更大的气体进入瓶内,使收集的气体的纯度不高。
【命题方向】该考点的命题方向是通过设置实验、问题情景,让学生根据所学的相关知识,来探究常用气体气体的发生装置和收集装置的组装和选取,以及实验注意事项等。题型有选择题、填空题和实验探究题。中考重点是根据实验、问题情景信息,考查学生分析探究并选择、判断、填写相关的实验问题的能力。特别是考查学生对氧气、二氧化碳的实验室制取的掌握情况,以及对这类知识的迁移能力。
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记常用气体的发生装置和收集装置与选取方法及其依据,还有氧气、二氧化碳的实验室制取方法,有时还需弄清图示信息等等;然后,结合实验、问题情景信息,细致地分析题意和实验图等,并根据气体的制取原理来组装、选配、判断或者选择气体的发生装置;再根据气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气发生反应等来判断、选用收集装置;或者评价、改良某一装置等等。当然,有时还会根据给出的装置来推断气体的制取原理、气体的性质、仪器的名称、其中的错误以及实验注意事项等等。
6.气体的净化(除杂)
【知识点的认识】气体的净化(除杂),就是指将气体中的杂质除去,使其得到净化.其理论依据是利用杂质所具有的与所需气体不同的物理性质或化学性质,选用适当的试剂,进行科学地设计实验方案,或者按照给出的实验设计方案,进行分析探究,逐步将气体中的杂质除去,使其得到净化.常用的气体的净化(除杂)方法主要有两种:
一是吸收法;即选用适当的试剂,通过物理变化或化学反应,将杂质直接吸收,转变为液体或固体等而除去.例如,除去CO中混有的少量的CO2时,可先将混合气通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶中,吸收掉其中的CO2,然后再通过盛有浓硫酸的洗气瓶中,吸收掉其中的水蒸气.而常见气体的吸收剂如下表:
二是转化法;即将杂质通过化学反应转化为被所需气体而除去.例如,除去CO2中混有的少量的CO时,可先将混合气通过灼热的氧化铜中,将其中的CO转化为CO2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是借用某气体中混有杂质这一学生最熟悉的问题情景,来考查甘心受屈的杂质和光彩照人的所需气体的性质,同时,也考查了气体分离的一些方法和技巧等等.由于气体的净化(除杂)是化学实验中的一个重要知识点,并且这类题目考查的知识点多面广,所以它也是中考和各种考试中的重要考点.考试的重点是通过设置这类题目,来考查学生对气体的净化(除杂)的探究实验能力;以及对这类知识的迁移能力.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记常见气体的检验与除杂方法及理论依据,还有氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的相关知识,有时还需弄清图示信息,以及有关的注意事项等等;然后,结合实验、问题情景信息,细致地分析题意和实验图等,细心地进行探究解答.当然,有时还会根据给出的实验图来推断气体或所选试剂的性质、仪器的名称、其中的错误以及实验注意事项等等.
另外,在气体的净化(除杂)过程中,除了选择合适的试剂外,还应选择适宜的产物,以方便于同所需的物质进行分离.因此,在气体的净化(除杂)时,应该遵守下列基本原则是:“不减、不增、不污、易分”.也就是,除去杂质的同时,要保证不能使所需气体的量减少(即不能“玉石俱焚”,但可以增加),更不能引入新的气体杂质,生成物还不能造成环境污染,并且,生成物、所学试剂与所需气体要容易分离.并且,还要注意以下四点:
1.若同时有多种方法能除去杂质,要选择哪些简单易行、除杂彻底的方法.
2.应尽量选择既可除去杂质,又可增加所需气体的方法,即“化敌为友”、“一举两得”.
3.先考虑物理方法,再用化学方法.
4.先除杂,后干燥.即一般是把水蒸气之外的杂质除去,然后再用干燥剂将水蒸气除去.5.不能“旧貌变新颜“.即除杂结束前,要恢复保留所需气体的原有状态.
7.吸入空气与呼出气体的比较
【知识点的认识】吸入空气与呼出气体的比较,实际上就是分析、比较空气在我们体内完成的一次“化学之旅”的旅行中:空气中什么成分可能减少了?空气中什么成分可能增加了?人体吸入的空气与呼出的气体的成分到底有什么不同?此探究实验包含四步实验,其具体的探究过程如下:
1.分别收集两瓶呼出的气体(用排水法收集)和两瓶空气(即吸入的空气,将空集气瓶用玻璃片盖好即可得到).
2.向1瓶空气和1瓶呼出气体中各滴入数滴澄清的石灰水,振荡;观察到现象是呼出气体使澄清的石灰水变浑浊,空气则不能;实验结论是呼出气体中二氧化碳的含量比空气的多.
3.将燃着的小木条分别插入另1瓶空气和另1瓶呼出气体中;观察到现象是在空气中的继续燃烧,而呼出气体中的熄灭;实验结论是空气中的氧气的含量比呼出气体中的多.
4.取两块干燥透明的玻璃片,对着其中的一块呼气;观察到的现象是该玻璃片上有一层水雾出现,而在空气中的没有.总之,通过吸入空气与呼出气体的比较可知,吸入空气中比呼出气体中的二氧化碳含量少,氧气含量多,水蒸气含量少.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置有关的实验、问题情景,有时还会以如图所示的图表信息的形式呈现,
让学生阅读、观察、思考和分析后,来回答该实验的现象、结论,或者是补全其中的部分空白.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是凭借着学生最熟悉不过的呼吸事例和有关的实验情景,来考查学生对吸入空气与呼出气体的比较的探究能力,分析、推断和归纳的能力,和对科学探究方法的掌握情况;以及该实验探究的有关操作、现象、结论等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记科学探究的基本方法和环节,以及该实验探究的有关操作、现象、结论或推论等.然后,根据所给的实验、问题情景信息,或者是图表信息,结合所学的相关知识和技能,细心地探究后,按照题目要求进行选择或填写即可.
8.拉瓦锡测定空气中氧气含量
【知识点的认识】空气组成的测定主要是指空气中氧气的含量的测定(具体敬请查阅考点21:测定空气里氧气含量的探究);当然,也包括以下三种情况:
1.通过离开了空气,人和动物就无法呼吸,来说明空气组成中含有氧气.
2.通过放置在空气中的酥瓜子(或花生米、或饼干等)会变软,铁制品会生锈(也能说明空气组成中含有氧气),敞口的氢氧化钠会潮解且质量增大(也能说明空气组成中含有二氧化碳),敞口的浓硫酸会变稀且质量增大,敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾,等等;来说明空气组成中含有水蒸气.
3.通过放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊,来说明空气组成中含有二氧化碳.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学来分析、解答相关的实际问题.题型有选择题、填空题.中考重点是考查学生对空气组成的测定的掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记空气的成分及各成分的体积分数,以及与空气中的各成分有关的物质及其相关性质等;还要知道最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡.然后,根据所给的问题情景等信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
9.氧气的用途
【知识点的认识】氧气的用途,主要有两方面:一是支持燃烧;例如,日常生活中,我们用到的燃烧;冶金工业上,在炼钢过程中吹以高纯度氧气,和其中的碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质;国防工业上,液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药;还有,在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途.二是供给呼吸;例如,在潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等缺氧、低氧或无氧环境中,供给氧气,以维持人或动物等正常的呼吸.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置相关的问题情景,来考查学生对氧气的用途的掌握情况.题型有选择题、填空题.中考重点是联系着氧气的性质来考查其具体用途,或者是反过来考查学生对其性质的理解和运用的能力,等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记氧气的用途,以及它与氧气的性质的相互联系等等;然后,根据所给的问题情景及相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.做这方面的题时,要特别注意:物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
10.硫在氧气中燃烧及其实验
【知识点的认识】
一、反应原理:
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,化学方程式为:S+O2SO2
二、实验仪器和药品:
仪器:集气瓶、燃烧匙、酒精灯等。
药品:硫粉、氧气。
三、实验步骤:
1、在燃烧匙中放入少量硫粉。
2、点燃酒精灯,加热燃烧匙中的硫粉,直至硫粉燃烧。
3、迅速将燃烧着硫粉的燃烧匙伸入充满氧气的集气瓶中。
四、实验现象:
1、硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰。
2、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰。
3、放出热量。
4、生成一种有刺激性气味的气体。
五、注意事项:
1、硫的用量不宜过多,防止生成过多的二氧化硫污染环境。
2、集气瓶底部要预先加少量水,用于吸收二氧化硫,减少其对环境的污染。
六、拓展知识点:
1、二氧化硫是一种大气污染物,能导致酸雨的形成。
2、从物质的类别角度看,硫属于非金属单质。
【命题方向】
1、化学方程式的书写与配平:要求准确写出硫在氧气中燃烧的化学方程式:S+O2SO2,并能判断反应类型。
2、实验现象的描述:考查对硫在氧气中燃烧时产生明亮的蓝紫色火焰、放出热量、生成有刺激性气味气体等现象的准确表述。
3、实验操作的正误判断:例如硫的取用方法、燃烧匙伸入集气瓶的时机、集气瓶中预先是否需要装水及水的作用等操作的正确性判断。
4、环境保护意识:可能会围绕实验中产生的二氧化硫气体对环境的影响,以及如何减少实验对环境的污染来命题。
5、反应物与生成物的性质:如氧气的助燃性、二氧化硫的气味、水溶性等性质的相关问题。
6、质量守恒定律的应用:根据反应前后原子种类、数目不变,计算相关物质的质量或化学式。
7、对比实验:将硫在空气和氧气中燃烧的现象进行对比,分析影响燃烧剧烈程度的因素。
8、实验误差分析:例如实验中硫的量不足、氧气不纯等因素对实验结果的影响分析。
【解题方法点拨】
一、实验原理:
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,化学方程式为:S+O2SO2
二、实验步骤:
1、在燃烧匙中放入少量硫粉。
2、点燃酒精灯,加热燃烧匙中的硫粉。
3、当硫粉燃烧时,将燃烧匙伸入充满氧气的集气瓶中。
三、观察现象:
1、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。
2、放出热量。
3、生成一种有刺激性气味的气体。
四、解题关键:
1、熟练掌握化学方程式及反应产物的性质。
2、明确实验操作中的注意事项,例如硫粉的用量要少,以保证实验安全和现象明显。
3、准确描述实验现象,特别注意火焰颜色(在空气中燃烧是淡蓝色火焰,在氧气中是蓝紫色火焰)和气体的气味。
五、相关问题解答:
1、集气瓶底部预先放一些水的作用是什么?
答:吸收生成的二氧化硫,防止其污染空气。
2.如何检验生成的气体是二氧化硫?
答:将气体通入品红溶液,若品红溶液褪色,加热后又恢复原色,则证明是二氧化硫。
11.氧气的工业制法
【知识点的认识】氧气的工业制法,它是利用氧气和氮气的沸点不同,来分离出氧气.具体步骤是:首先将空气净化除去杂质等,然后在高压低温的条件下,使空气液化,控制温度蒸发液态氮气,沸点较低的氮气先蒸发出来,余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气,将其加压贮存在钢瓶中备用即可.<br/>【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置相关的实验、问题情景,来考查学生对氧气的工业制法的理解和掌握情况.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查氧气的工业制取原理(即氧气和氮气的沸点不同),液态氧气的颜色,工业贮存氧气的方法,以及对该变化过程的理解(即对该变化过程是物理变化,还是化学变化的判断能力),等等.<br/>【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记氧气的工业制取原理,液态氧气的颜色,以及工业贮存氧气的方法,并且一定要理解该变化过程是物理变化,等等;然后,根据所给的问题情景及相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
12.氧气的制取装置
【知识点的认识】氧气的制取装置,主要是指氧气的实验室制取装置.它包括发生装置和收集装置两部分.其中,发生装置又分为“固体加热型”和“固液常温型”两种装置;收集装置分为“排水法”和“向上排空气法”两种装置.具体如图所示:
另外,还需要注意的有:
1.在“固体加热型”的装置中,管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部,应用酒精灯的外焰加热;为了便于氧气的导出,试管内的导管不能伸的太长,刚露出橡皮塞即可.
2.在“固液常温型”的装置中,长颈漏斗的下端管口应浸在液面下;同理可知,瓶内的导管不能伸的太长,刚露出橡皮塞即可.
3.用排水法收集氧气时,要先将集气瓶装满水,倒立于水槽中,瓶底不能有气泡;当气泡连续、均匀冒出时,再把导管口放在瓶口内开始收集;导管口一开始冒气泡时,不宜立即收集,因为此时的氧气中混有空气.当瓶内收集满氧气(瓶内的水全部排净)时,要在水下用毛玻璃片盖好后取出;将集气瓶正放在桌面上备用即可.
4.用向上排空气法收集氧气时,一定要将导管伸到集气瓶的底部,并且收集的时间要稍微延长一点(以防瓶内的空气排不干净),还要注意用毛玻璃片盖住一半瓶口(以防密度更大的气体进入瓶内);否则,会使收集的氧气的纯度不高.不过,这样收集的氧气的纯度确实不如用排水法收集的高,但是比较干燥.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生来探究氧气的制取装置及其注意事项等.命题的方式可能是组装装置,也可能是选配或者选择装置,还可能是评价装置等等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题,不过以实验探究题为主.中考的重点是根据题意和给出的实验装置图,让学生来选配或者选择装置,以及评价装置或者推断氧气的制取原理和性质等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记氧气的实验室制取原理和氧气的溶解性、密度等;还要熟悉常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等.然后,根据氧气的实验室制取原理来组装、选配或者选择氧气的发生装置(用固体及固体混合物加热反应的原理时,选用固体加热型的装置;用固体与液体常温下反应的原理时,选用固液常温型的装置);根据氧气不易溶于水,且与水不反应的性质,可选用排水法收集的装置;根据氧气的密度比空气的大,且不与空气的成分反应的性质,可选用向上排空气法收集的装置.
另外,根据常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等,可以来组装相关的装置,或者评价给出的装置中的错误和不足,或者改良某一装置等等.当然,有时还会根据给出的制取装置来推断氧气的制取原理、氧气的性质、仪器的名称以及实验注意事项等等.
13.氧气的收集方法
【知识点的认识】氧气的收集方法,主要有“排水法”和“向上排空气法”两种.选取的原因(即理论依据)分别是根据氧气不易溶于水且不与水发生反应和密度比空气的大且不与空气的成分发生反应.具体操作如图所示:.
其中,还需要注意的有:
1.用排水法收集氧气时,要先将集气瓶装满水,倒立于水槽中,瓶底不能有气泡;当气泡连续、均匀冒出时,再把导管口放在瓶口内开始收集;导管口一开始冒气泡时,不宜立即收集,因为此时的氧气中混有空气.当瓶内收集满氧气(瓶内的水全部排净)时,要在水下用毛玻璃片盖好后取出;将集气瓶正放在桌面上备用即可.
2.用向上排空气法收集氧气时,一定要将导管伸到集气瓶的底部,并且收集的时间要稍微延长一点(以防瓶内的空气排不干净),还要注意用毛玻璃片盖住一半瓶口(以防密度更大的气体进入瓶内);否则,会使收集的氧气的纯度不高.不过,这样收集的氧气的纯度确实不如用排水法收集的高,但是比较干燥.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生来探究氧气的收集方法、装置、选取的原因(即理论依据)及其注意事项等.命题的方式可能是选择或填写收集方法,可能是组装收集装置,也可能是选配或者选择收集装置,还可能是评价装置等等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题,不过多以实验探究题的形式呈现.中考的重点是根据题意和给出的实验装置图,让学生来选择或填写收集方法,选配或者选择装置,以及评价装置或者推断氧气的收集方法和性质等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记氧气的收集方法、装置和选取的原因(即理论依据)等;还要熟悉常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等.然后,根据氧气的性质来选取收集方法,组装、选配或者选择氧气的收集装置.也就是,根据氧气不易溶于水,且与水不反应的性质,可选用排水法收集;根据氧气的密度比空气的大,且不与空气的成分反应的性质,可选用向上排空气法收集.
另外,根据常见仪器的用途、基本的实验操作及注意事项等等,可以来组装相关的装置,或者评价给出的装置中的错误和不足,或者改良某一装置等等.当然,有时还会根据给出的收集装置来推断氧气的收集方法、有关的性质、仪器的名称以及实验注意事项等等.
14.氧气的检验和验满
【知识点的认识】氧气的检验方法如图所示:,就是用带火星的木条伸入瓶内(或试管内)来检验,如果它能使带火星的木条复燃,则证明该气体是氧气.而氧气的验满方法是把带火星的木条放在瓶口来验满,如果带火星的木条在瓶口能复燃,则证明该瓶氧气已经收集满了.【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生来探究氧气的检验、验满及其注意事项等.命题的方式可能是选择或填写氧气的检验和验满的方案,可能是用图示的方法画出氧气的检验和验满的示意图,也可能是给出氧气的检验和验满的示意图让学生来评价装置,还可能是根据氧气的检验和验满方法来推断该气体是氧气等等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是根据题意或给出的实验示意图,让学生来选择或填写氧气的检验和验满的实验方案,画出或评价氧气的检验和验满的示意图,以及根据氧气的检验和验满方法来推断该气体是氧气,等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记氧气的检验和验满方法、装置示意图及其中仪器(如集气瓶等)的名称、注意事项等等.然后,根据氧气的检验和验满方法,画出、选配、选择或评价氧气的检验和验满装置(此时一定要注意:虽然实验现象都是带火星的木条复燃,但是操作方法却完全不同﹣﹣“检验时的木条可以伸入瓶内,而验满时的只能放在瓶口”).另外,有时根据实验装置示意图或直接要求回答常见仪器(如集气瓶等)的名称,或者改良某一装置示意图等;有时根据氧气的检验和验满方法来推断该气体是氧气等;有时还会根据氧气的检验和验满的方法(或给出的检验和验满装置示意图)来推断氧气的有关性质及实验注意事项等等.
15.制取氧气的操作步骤和注意点
【知识点的认识】由于制取氧气的原理和方法不同,所以其操作步骤和注意点也稍有不同.具体的情况是这样的:
1.采用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气时,操作步骤和注意点分别是连(连接仪器、组装实验装置;要小心,不可用力太大,切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞,并且,导管稍微露出橡皮塞即可)→查(检查装置的气密性;详见4K:检查装置的气密性)→加(加入固体药品;详见48:固体药品的取用)→倒(倒入液体药品;可参见49:液体药品的取用,但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下)→定(用铁架台固定仪器装置,固定时从试管的底部插入,夹在其中上部,先用捏住铁夹,再旋动铁夹上的螺丝,但不可用力过猛;当用锥形瓶做反应器时,此步可省)→收集(详看6E:氧气的收集方法).
2.采用加热氯酸钾或加热高锰酸钾分解制取氧气时,操作步骤和注意点分别是连(连接仪器、组装实验装置;要小心,不可用力太大,切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞,并且,导管稍微露出橡皮塞即可)→查(检查装置的气密性;详见4K:检查装置的气密性)→装(向试管里装入固体药品;详见48:固体药品的取用,还要注意用高锰酸钾时,在试管口放一团棉花)→定(用铁架台固定仪器装置;固定时从试管的底部插入,夹在其中上部,先用捏住铁夹,再旋动铁夹上的螺丝,但不可用力过猛)→点(用火柴点燃酒精灯,给试管加热;注意要用外焰,先预热,再固定在有药品的部位加热)→收(详看6E:氧气的收集方法)→移(把导管移出水面)→熄(熄灭酒精灯).【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生来探究制取氧气的步骤及其注意事项等.命题的方式可能是选择或填写制取氧气的实验步骤,可能是将制取氧气的实验步骤打乱顺序后让学生重排,也可能是给出制取氧气的实验装置的示意图让学生来评价之,还可能是根据制取氧气的实验装置的示意图来推断制取氧气的反应原理或提出改进方案,或者是根据实验过程中的意外情况来反推氧气的性质、实验步骤和注意点中的错误,以及改进方案等等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是根据题意或给出的实验示意图,让学生来选择或填写制取氧气的实验步骤,画出、分析、评价制取氧气的实验装置的示意图(或部分装置的示意图),以及据此推断制取氧气的反应原理或提出改进方案,或者是根据实验过程中的意外情况来反推氧气的性质、实验步骤和注意点中的错误,以及改进方案等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记制取氧气的实验步骤、装置示意图及其中仪器的名称、注意事项等等.然后,根据所给的实验、问题情景信息,或者是图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细心地探究后,按照题目要求进行选择、填写或评价制取氧气的实验步骤,或者画出、选配、评价装置示意图(或部分装置的示意图),等等.
另外,有时根据制取氧气的装置示意图或实验步骤来推断制取氧气的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据(即有关操作的原因),或者改良某一装置示意图等;有时还会根据制取氧气的过程中发生的意外情况来推断氧气的有关性质、实验注意事项及改进方案等.
16.基于特定需求设计和制作简易供氧器
【知识点的认识】
1、氧气的制取原理:需要清楚不同方法制取氧气的化学反应原理,如过氧化氢分解(2H2O22H2O+O2↑,需催化剂)、高锰酸钾受热分解(2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑)、氯酸钾受热分解(2KClO32KCl+3O2↑,需催化剂)等。
2、发生装置的选择:根据反应物的状态和反应条件来确定。例如,固体加热型(如加热高锰酸钾、氯酸钾)需要使用大试管、酒精灯、铁架台等;固液不加热型(如过氧化氢分解)则用到锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗等。
3、收集装置的选择:取决于氧气的物理性质。氧气不易溶于水,可用排水法收集(集气瓶装满水倒扣在水槽中);氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集(集气瓶正放,导管伸入集气瓶底部)。
4、气体的净化和干燥:如果制取的氧气中含有杂质气体(如水蒸气),需要进行净化和干燥,可使用干燥剂(如浓硫酸)。
5、装置的密封性:确保整个装置不漏气,以保证制取的氧气不会泄漏,同时防止外界气体进入影响氧气的纯度。
6、控制反应速率:对于某些反应,可能需要控制反应速率,如通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度。
7、安全注意事项:在加热固体时,试管口要略向下倾斜,防止冷凝水回流使试管炸裂;实验结束时,先将导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水倒吸。
【命题方向】
1、医疗应急需求:设计适用于小型医疗机构、急救车或偏远地区的简易供氧器,重点考虑便携性、快速启动和一定时间内的稳定供氧。
2、户外探险需求:为户外探险者设计,要适应恶劣环境,具备轻便、耐用、低能耗且易于维护的特点。
3、家庭保健需求:满足老年人或患有慢性呼吸道疾病患者在家中日常吸氧的需求,注重操作简单、安全可靠和成本适中。
4、特殊工作环境需求:例如在高原地区工作的人员或在封闭空间作业的工人,供氧器需能应对低氧环境或有限的空气循环。
5、灾害救援需求:在地震、火灾等灾害发生后,为被困人员提供临时的氧气供应,强调在恶劣条件下的可靠性和快速部署能力。
6、学生实验需求:用于学校化学或生物实验中的氧气制取和供应,要便于学生操作、观察和理解氧气的产生过程。
7、太空探索模拟需求:为模拟太空环境的实验或训练设计,考虑微重力、有限资源等因素的影响。
【解题方法点拨】
1、明确需求分析:首先要清楚使用场景、所需供氧量、持续供氧时间等特定需求。这有助于确定装置的规模和性能要求。
2、选择制氧原理:可以考虑化学制氧(如过氧化氢分解)或物理制氧(如利用分子筛吸附分离空气中的氧气)的方法。根据材料获取的难易程度和安全性进行选择。
3、材料收集与准备:根据选定的制氧原理,收集所需的材料和器材,如容器、导管、阀门、化学试剂等。确保材料的质量和适用性。
4、设计装置结构:绘制简单的设计图,规划各部件的布局和连接方式。考虑如何实现气体的生成、分离、储存和输送。
5、制作与组装:按照设计图,小心地进行组装和连接。注意连接处的密封性,以防止气体泄漏。
6、测试与改进:完成组装后,进行初步测试,检查制氧效果、供氧的稳定性和安全性。根据测试结果,对装置进行必要的调整和改进。
7、安全考量:在整个设计和制作过程中,始终将安全放在首位。避免使用危险的化学试剂或不当的操作导致安全事故。
8、成本控制:在满足需求的前提下,尽量选择成本较低的材料和简单的制作工艺,以提高装置的性价比。
17.判断某物质在化学反应中是否做催化剂
【知识点的认识】
催化剂的特点概括起来说有三个:
1.“一变,两不变”,即能改变化学反应的速率,而本身的质量和化学性质不变。
2.“针对性”,即催化剂针对某个化学反应来说,才有意义。例如,不能笼统地说:二氧化锰是催化剂,或者催化剂是二氧化锰等;而应该表达为:二氧化锰是过氧化氢(或氯酸钾)分解的催化剂。
3.“多样性”,即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如,在过氧化氢分解的反应中,二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用(即能改变化学反应的速率)。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,或者是直接命题设问,让学生阅读、思考后,根据所学来分析、解答有关催化剂的实际问题。并且,经常与“影响化学反应速率的因素探究”、“实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素”等方面的知识,联系起来命题。题型有选择题、填空题、实验探究题。中考重点是考查学生对有关催化剂及催化作用的理解和掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等。
【解题方法点拨】
解答这类题目时,首先,要理解和熟记催化剂的特点和催化作用程等,以及其中涉及到的“影响化学反应速率的因素探究”、“实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素”等方面的知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图示信息等,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可。
18.二氧化碳的实验室制法
【知识点的认识】二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石(或石灰石。其主要成分都是碳酸钙)反应来制取。其反应原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O.其制取装置如图所示:
具体操作步骤和注意事项分别是:连(连接仪器、组装实验装置;要小心,不可用力太大,切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞,并且,导管稍微露出橡皮塞即可)→查(检查装置的气密性;详见4K:检查装置的气密性)→加(加入固体药品;详见48:固体药品的取用)→倒(倒入液体药品;可参见49:液体药品的取用,但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下)→定(用铁架台固定仪器装置,固定时从试管的底部插入,夹在其中上部,先用捏住铁夹,再旋动铁夹上的螺丝,但不可用力过猛;当用锥形瓶作反应器时,此步可省)→收集(用向上排空气法;导管要伸到集气瓶的底部,且瓶口还要盖上玻璃片)。
还有,二氧化碳的检验方法是将该气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳;而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口,如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳。
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景或图表信息,让学生来探究实验室制取二氧化碳的反应原理、装置、操作步骤及其注意事项,以及二氧化碳的检验和验满等。命题的方式可能是选择或填写实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、二氧化碳的检验和验满等,可能是将实验室制取二氧化碳的实验步骤打乱顺序后让学生重排,也可能是给出制取二氧化碳的实验装置的示意图让学生来评价之,还可能是根据制取二氧化碳的实验装置的示意图来推断制取二氧化碳的反应原理或提出改进方案,或者是根据实验过程中的意外情况来反推二氧化碳的性质、实验步骤和注意点中的错误,以及改进方案等等。题型主要有选择题、填空题、实验探究题。中考的重点是根据题意或给出的实验示意图,让学生来选择或填写实验室制取二氧化碳的反应原理、实验操作步骤,以及二氧化碳的检验和验满,画出、分析、评价实验室制取二氧化碳的实验装置的示意图(或部分装置的示意图),以及据此推断制取二氧化碳的反应原理或提出改进方案,或者是根据实验过程中的意外情况来反推二氧化碳的性质、实验步骤和注意点中的错误,以及改进方案等。
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、装置示意图及其中仪器(如上图中的标号a、b等)的名称、注意事项等等。然后,根据所给的实验、问题情景信息,或者是图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细心地探究后,按照题目要求进行选择、填写或评价实验室制取二氧化碳的实验步骤,或者画出、选配、评价装置示意图(或部分装置的示意图),等等。
另外,有时根据实验室制取二氧化碳的装置示意图或实验步骤来推断制取的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据(即有关操作的原因),或者改良某一装置示意图等;有时还会根据实验室制取二氧化碳的过程中发生的意外情况来推断二氧化碳的有关性质、操作注意事项及改进方案等。
19.二氧化碳的检验和验满
【知识点的认识】二氧化碳的检验和验满,二氧化碳的检验方法是将该气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳;而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口,如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景,让学生来探究二氧化碳的检验、验满及其注意事项等.命题的方式可能是选择或填写二氧化碳的检验和验满的方案,可能是用图示的方法画出二氧化碳的检验和验满的示意图,也可能是给出二氧化碳的检验和验满的示意图让学生来评价装置,还可能是根据二氧化碳的检验和验满方法来推断该气体是二氧化碳等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是根据题意或给出的实验示意图,让学生来选择或填写二氧化碳的检验和验满的实验方案,画出或评价二氧化碳的检验和验满的装置示意图,以及根据二氧化碳的检验和验满方法来推断该气体是二氧化碳,等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记二氧化碳的检验和验满方法、装置示意图及其中仪器(如集气瓶等)的名称、注意事项等.然后,根据二氧化碳的检验和验满方法,画出、选配、选择或评价二氧化碳的检验和验满装置.
另外,有时根据实验装置示意图或直接要求回答常见仪器(如集气瓶等)的名称,或者改良某一装置示意图等;有时根据二氧化碳的检验和验满方法来推断该气体是二氧化碳等;有时还会根据二氧化碳的检验和验满的方法(或给出的检验和验满装置示意图)来推断二氧化碳的有关性质及实验注意事项等.
20.二氧化碳的化学性质
【知识点的认识】二氧化碳的化学性质有:
1.二氧化碳无毒,不能燃烧,也不能支持燃烧,还不能供给呼吸(它是一种窒息性气体).
2.二氧化碳能与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:H2CO3=H2O+CO2↑.
3.二氧化碳能与澄清的石灰水反应,使之变浑浊;该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
4.二氧化碳能与炽热的碳反应,生成一氧化碳.该反应的化学方程式为:CO2+C高温¯2CO
5.二氧化碳与水被绿色植物利用,而进行光合作用的反应,合成有机物(主要是淀粉).
该反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学的二氧化碳的化学性质,以及反应现象、化学方程式等,来分析、解答相关的实际问题.并且,经常将其与“灭火”、“呼吸作用”、“碳酸或紫色的石蕊试液的性质”、“二氧化碳的检验”、“单质碳的化学性质或高炉炼铁”、“光合作用”等联系起来考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生对二氧化碳的化学性质的掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等.特别是,经常考查二氧化碳的前三个化学性质,以及有关的化学方程式等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记二氧化碳的化学性质,尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等,以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等;然后,根据所给的实验、问题情景,以及实验装置图等相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
21.二氧化碳不燃烧,不支持燃烧的性质
【知识点的认识】二氧化碳的化学性质有:
1.二氧化碳无毒,不能燃烧,也不能支持燃烧,还不能供给呼吸(它是一种窒息性气体).
2.二氧化碳能与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:H2CO3=H2O+CO2↑.
3.二氧化碳能与澄清的石灰水反应,使之变浑浊;该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
4.二氧化碳能与炽热的碳反应,生成一氧化碳.该反应的化学方程式为:CO2+C高温¯2CO
5.二氧化碳与水被绿色植物利用,而进行光合作用的反应,合成有机物(主要是淀粉).
该反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学的二氧化碳的化学性质,以及反应现象、化学方程式等,来分析、解答相关的实际问题.并且,经常将其与“灭火”、“呼吸作用”、“碳酸或紫色的石蕊试液的性质”、“二氧化碳的检验”、“单质碳的化学性质或高炉炼铁”、“光合作用”等联系起来考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生对二氧化碳的化学性质的掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等.特别是,经常考查二氧化碳的前三个化学性质,以及有关的化学方程式等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记二氧化碳的化学性质,尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等,以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等;然后,根据所给的实验、问题情景,以及实验装置图等相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
22.二氧化碳与水的反应及实验
【知识点的认识】二氧化碳的化学性质有:
1.二氧化碳无毒,不能燃烧,也不能支持燃烧,还不能供给呼吸(它是一种窒息性气体).
2.二氧化碳能与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:H2CO3=H2O+CO2↑.
3.二氧化碳能与澄清的石灰水反应,使之变浑浊;该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
4.二氧化碳能与炽热的碳反应,生成一氧化碳.该反应的化学方程式为:CO2+C高温¯2CO
5.二氧化碳与水被绿色植物利用,而进行光合作用的反应,合成有机物(主要是淀粉).
该反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学的二氧化碳的化学性质,以及反应现象、化学方程式等,来分析、解答相关的实际问题.并且,经常将其与“灭火”、“呼吸作用”、“碳酸或紫色的石蕊试液的性质”、“二氧化碳的检验”、“单质碳的化学性质或高炉炼铁”、“光合作用”等联系起来考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生对二氧化碳的化学性质的掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等.特别是,经常考查二氧化碳的前三个化学性质,以及有关的化学方程式等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记二氧化碳的化学性质,尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等,以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等;然后,根据所给的实验、问题情景,以及实验装置图等相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
23.二氧化碳与碱的反应及实验
【知识点的认识】二氧化碳的化学性质有:
1.二氧化碳无毒,不能燃烧,也不能支持燃烧,还不能供给呼吸(它是一种窒息性气体).
2.二氧化碳能与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:H2CO3=H2O+CO2↑.
3.二氧化碳能与澄清的石灰水反应,使之变浑浊;该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
4.二氧化碳能与炽热的碳反应,生成一氧化碳.该反应的化学方程式为:CO2+C高温¯2CO
5.二氧化碳与水被绿色植物利用,而进行光合作用的反应,合成有机物(主要是淀粉).
该反应的化学方程式为:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景,让学生阅读、思考后,根据所学的二氧化碳的化学性质,以及反应现象、化学方程式等,来分析、解答相关的实际问题.并且,经常将其与“灭火”、“呼吸作用”、“碳酸或紫色的石蕊试液的性质”、“二氧化碳的检验”、“单质碳的化学性质或高炉炼铁”、“光合作用”等联系起来考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生对二氧化碳的化学性质的掌握情况,以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等.特别是,经常考查二氧化碳的前三个化学性质,以及有关的化学方程式等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记二氧化碳的化学性质,尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等,以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等;然后,根据所给的实验、问题情景,以及实验装置图等相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.
24.二氧化碳的用途
【知识点的认识】二氧化碳的用途如图所示:
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也就是,用于光合作用和灭火,用作化工原料和气体肥料,其固体(即干冰)可作制冷剂.可见,它对自然界的生命活动是非常重要的.没有二氧化碳,绿色植物就无法进行光合作用,也就无法满足人和动物所需的有机物的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环,等等.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置相关的问题情景,来考查学生对二氧化碳的用途的掌握情况.题型有选择题、填空题.中考重点是联系着二氧化碳的性质来考查其具体用途,或者是反过来考查学生对其性质的理解和运用的能力,等等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记二氧化碳的用途,以及它与二氧化碳的性质的相互联系等等;然后,根据所给的问题情景及相关信息,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可.做这方面的题时,要特别注意:物质的性质与用途之间的相互联系(即性质用途),根据它们之间的联系来分析、推断和解答,将会是事半功倍的.
25.生石灰的性质与用途
【知识点的认识】生石灰的主要成分是氧化钙(CaO);是工业上制取二氧化碳的副产物.它的性质是白色晶体或粉末,具有腐蚀性,易溶于酸,难溶于水,但具有吸水性,能与水剧烈反应放出大量的热,生成白色固体(即氢氧化钙,俗称熟石灰;反应的化学方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2).
它的用途主要是用于消毒,改良水质,实验室里和食品包装中常用做干燥剂.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对生石灰的性质与用途的理解或掌握情况,以及对水的化学性质、二氧化碳的工业制取方法、氢氧化钙的化学性质、有关实验现象和结论(包括反应化学方程式)等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等;并且,经常将其与这些相关知识等关联起来,进行综合考查.命题方式是根据生石灰的性质与用途来分析、推断、选择或解答有关的实际问题,或者是反过来考查,或者是对所给的有关生石灰的性质与用途的表达进行判断,等等.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力,对生石灰的性质与用途等相关知识的理解或掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对我们身边生活中常见食品包装袋内的干燥剂(大多数是生石灰)及其吸水后的反应的考查,是近几年来中考命题的热点;当然也是中考考查这方面知识的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记和理解生石灰的性质与用途,还有,水的化学性质、二氧化碳的工业制取方法、氢氧化钙的化学性质、有关实验现象和结论(包括反应化学方程式)等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及从生活、电视、网络中了解到的有关食品包装袋内的干燥剂的信息,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
爱心提示:食品包装袋内的干燥剂大多数是生石灰(因为它的廉价易得),有时会使用硅胶(主要成分是二氧化硅,无毒、无味、无嗅,化学性质稳定,具强烈的吸水性能)和保鲜剂活性铁粉(它不仅能吸水,而且还能吸收包装袋内残留的氧气,导致微生物缺氧而死,使食品防腐保鲜).所以,在平时的学习和生活中,一定注意留意、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的有关化学知识,特别是一些最新的有关化学的科技前沿信息等,争取做到有备无患.
26.物质的相互转化和制备
【知识点的认识】物质的相互转化和制备主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质,以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质,以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物,以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物,以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸,以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱,以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐,等等物质之间的相互和制备.物质的相互转化关系和制备如图所示:
需要说明的是:图中的各规律为各物质间相互转化的一般规律,具体到某些物质时有些规律要具体分析,未必都能适用.例如,根据图示的物质的相互转化关系,来制备氯化锌和硫酸铜时,能够采用的方法分别有7种和3种(由于不同原因,图示的其它制备盐的方法就不可取了),具体转化是这样的:
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对物质的相互转化和制备方法的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.由于该考点具有考查知识面广、综合性强等特点,是化学知识在一个较高层次上的巩固和应用,所以经常它倍受命题人的青睐.并且,经常将其与常见酸碱盐的性质、元素单质和化合物知识、常见离子的检验方法及现象、典型反应及现象、金属活动性顺序表及其应用、常见酸碱盐的溶解性表等相关知识联系起来,进行综合考查.题型有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对物质的相互转化和制备方法等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对氧气、氢气、碳、硫、磷等非金属单质,铝、镁、锌、铁、铜等金属单质,一氧化碳、二氧化碳等非金属氧化物,氧化铜、氧化铁等金属氧化物,盐酸、硫酸、碳酸等典型的酸,氢氧化钠、氢氧化钙等重要的碱,氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等常见的盐,物质鉴别、推断等相关问题的考查,以及对知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记物质的相互转化和制备方法,以及与之相关的知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还需要注意以下几点:
1.一定要掌握好以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质,以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质,以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物,以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物,以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸,以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱,以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐,等等物质的性质和用途等相关知识.
2.还要弄清各类物质之间的相互转化规律和典型物质的制备方法等.
3.要理解和熟记金属活动性顺序表及其应用、常见酸碱盐的溶解性表和元素周期表等有关图表的内容,并且还要学会利用它们来分析解决实际问题.
27.分子的定义与分子的特性
【知识点的认识】分子的定义是保持物质化学性质的最小粒子;而分子的特性主要有这样4个:“质量小,体积小,总是在不停的运动,彼此间有间隔”.并且,同种物质的分子,性质相同;不同种物质的分子,性质不同.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对分子的定义与分子的特性的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与物质的组成和构成、物质的分类和类别辨析、物质的性质和变化、分子与原子的联系和本质区别、溶解现象与溶解的原理等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对分子的定义与分子的特性等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对分子的彼此之间有间隔,总是在不停的运动;同种分子性质相同,不同种分子性质不同;以及它与原子的概念、联系和本质区别等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记分子的定义与分子的特性,以及分子与原子的联系和本质区别等相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对分子的定义的理解,不要只局限于它的内涵,要站在全局的立场上,全面地领会.也就是,分子确实能保持物质的化学性质,但是反过来说“保持物质化学性质的最小粒子就是分子”是不正确的.因为,原子或离子也是能够保持物质的化学性质的.从根本上说,物质的化学性质是由构成它的粒子所保持的.可是构成物质的粒子,不仅仅是分子,还有原子或离子等.当然,由分子直接构成的物质的化学性质确实是分子保持的;例如,水的化学性质就是由构成它的水分子保持的,构成水分子的氢原子和氧原子是不能保持水的化学性质的.而由原子直接构成的物质中是没有分子存在的,此时该物质的化学性质就是由构成它的原子所保持的;例如,金属(如铁、铜等)、固态非金属(如碳、硫)、稀有气体(如氦气、氖气等)这三类物质都是由原子直接构成的,其中是不含分子的,所以它们的化学性质也就不是由分子保持的了,而是由构成它的原子保持的.还有,由离子构成的物质中也是没有分子存在的,此时该物质的化学性质就是由构成它的离子所保持的;例如,氯化钠的化学性质就是由构成它的钠离子和氯离子共同保持的.
2.分子的主要特性可以简记为“两小运间”四个字.在利用它们来分析和解决问题时,一定要先看看与分子的哪一个特性有关,然后再根据该特性进行细致地分析解答之.
3.在解释有关物质的性质或变化等问题时,一定要联系着分子与原子的概念、联系和本质区别来进行思考、分析.
28.有关元素化合价的计算
【知识点的认识】有关元素化合价的计算是指根据化合价的原则,结合着常见元素或原子团的化合价,来推算化学式中某种元素或原子团的化合价;或者是来推断化学式;或者是推算化学式中某原子或原子团的个数;等等.
例如,计算二氧化硫中硫元素的化合价是多少?
解析:在SO2里,O为﹣2价,根据“在化合物中,正负化合价的代数和为零”的原则,硫元素肯定为正价.设:硫元素的化合价为x,列:x+(﹣2)×2=0,解得:x=+4.答:二氧化硫中硫元素的化合价为+4.
又如,含有氯元素的酸有多种,高氯酸是其中的一种.已知高氯酸中氯元素的化合价为+7价,则高氯酸的化学式是( )
A.HCl B.HClO C.HClO3 D.HClO4
解析:根据“在化合物中,正负化合价的代数和为零”的原则,结合高氯酸中氯元素的化合价为+7价,氢元素为+1,就不难看出选项A是明显不对的;观察比较后三个选项可得,它们只是含有的氯原子的个数不同而已;又知氧元素在化合物中通常显﹣2价.因此,可以设:氯原子的个数为x,列:(+1)+(+7)+(﹣2)x=0,解得:x=4.故选项D是正确的.
同理可得,交通警察常用装有硫酸酸化的重铬酸钾(K2CrxO7)的仪器检测司机是否酒后驾驶,因为乙醇分子可以使红色的重铬酸钾变为绿色硫酸铬.已知重铬酸钾中铬元素的化合价为+6价,那么,重铬酸钾的化学式中x的值为 2.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对有关元素化合价的计算原理和方法的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“常见元素与原子团的化合价、化合价的规律和原则、化合价和离子的表示方法、化学式的书写和有关计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对有关元素化合价的计算等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对化学式与化合价的相互推算或根据化合价推算化学式中的原子个数等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记有关元素化合价的计算原理和方法,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.根据化学式推算化合价时,首先要辨析一下物质的类别,如果是单质,其中的元素的化合价也就不用推算了,根据“在单质中,单质中元素的化合价为零”的原则可知,其化合价为零;如果是化合物,然后再设未知量,根据“在化合物中,正负化合价的代数和为零”的原则,结合已知元素的化合价(即常见元素和原子团的化合价,或题中给出的某元素或原子团的化合价等),列等式求解即可.但是,列等式时,一定要注意元素符号或原子团的右下角的个数不能忽略了;还有,化合价的正、负(特别是负价)也不容忽视.最后,求解的结果一定要带有正、负号,特别是,正号不能省略不写.
2.根据化合价推断化学式或推求化学式中的部分原子(或原子团)的个数时,比较明显的采用交叉正、负化合价数值的方法即可,复杂一点的,要先设未知量,然后,再根据“在化合物中,正负化合价的代数和为零”的原则,结合已知元素的化合价,列等式求解即可.
29.质量守恒定律及其应用
【知识点的认识】质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成各物质的质量总和.从微观来说,该定律成立的原因是:“在化学反应前后,原子的种类、数目和质量三不变”.该定律的含义是:“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变”.
质量守恒定律的应用主要有如下四个方面:
1.解释一些实验事实,例如,细铁丝在氧气中燃烧后的生成物的质量比原来细铁丝的质量大了.利用质量守恒定律解释为:“根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“反应前后物质总质量不变”可知,参加化学反应的铁和氧气的质量之和,等于反应后生成的四氧化三铁的质量;所以,生成物四氧化三铁的质量比原来细铁丝的质量大了”.
2.推测一些物质的元素组成,例如,生物的呼吸作用可以表示为“有机物+氧气 二氧化碳+水+能量”.以下有关有机物的组成元素推断正确的是( )
A.只含碳元素 B.只含碳元素和氧元素 C.一定含碳、氢、氧三种元素 D.一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素.
解析:根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“元素的种类不变”可知,生成物所含的碳、氢、氧三种元素中的碳元素和氢元素一定来自于有机物,至于氧元素可能全部来自于氧气,也可能部分来自于氧气,另一部分则来自于有机物;所以,选项D是正确的.
3.推断一些物质的化学式,例如,一氧化氮是空气的主要污染物之一.近年来又发现生物体内存在少量一氧化氮,它有扩张血管、增强记忆的功能;这成为当前生命科学的热点.工业上制取一氧化氮的化学方程式为:4X+5O2=4NO+6H2O,则X的化学式为 NH3 .
解析:根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“元素的种类不变、原子的种类不变、原子的数目不变”可知,X中应该含有氮元素和氢元素,其化学式中应该含有氮原子和氢原子,并且其原子个数分别是1和3;所以,答案应该是“NH3”.
4.计算有关物质的质量,例如,现将10gA和足量的B混合加热,使它们发生化学反应,10gA完全反应后,生成15gC,则参加反应B的质量是 5g .
解析:根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“反应前后物质总质量不变”可知,反应物B的质量等于生成物C与反应物A的质量之差(即15g﹣10g).
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对质量守恒定律及其应用的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“常见的物理变化和化学反应,有关化学式的计算和推断,物质的元素组成,元素在化学变化过程中的特点,微粒观点及模型图的应用,化学反应的实质,分子和原子的区别和联系,化学方程式的配平、书写、判断对错和有关计算”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对质量守恒定律及其应用等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对质量守恒定律的概念及其成立的原因、含义和4个方面应用等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记质量守恒定律及其应用,以及与之相关的知识.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于质量守恒定律的理解,要抓住概念中的“参加”、“化学反应”、“质量”、“总和”这样四个关键词.由此可知:(1)没有参加反应的物质的质量不能计算在内;(2)质量守恒定律的使用范围是使用于所有的化学反应(即化学变化),而对物理变化无效;(3)质量守恒定律是指质量守恒,而非体积守恒等;(4)质量守恒定律是指各物质的质量总和相等,而非某物质的质量.
2.对于定律成立的原因,可以从化学反应的实质上来推断(即“三不变”造成的).
3.对于定律的应用,一定要抓住它的含义(即“六不变”),细心地进行套用.
30.不含杂质的化学方程式计算
【知识点的认识】
1、意义
它是定量研究化学反应的重要手段,能帮助我们确定化学反应中各物质之间的质量关系。
2、依据
基于化学方程式中各物质的化学计量数之比等于它们的物质的量之比,进而等于它们的质量之比。
3、关键步骤
首先,正确书写化学方程式,确保配平无误,反映真实的反应情况。
明确已知物质和待求物质,找出它们之间的质量关系。
将已知物质的质量(或其他相关量)代入化学方程式进行计算。
4、注意事项
各物质的质量比要严格按照化学方程式中各物质的相对分子质量(或相对原子质量)乘以相应的化学计量数得出。
计算过程中,单位要统一,且要注意数据的准确性和计算的规范性。
5、实际应用
在化工生产中,可以根据原料的投入量计算预期的产品产量,或者根据期望的产品产量计算所需原料的量。
在实验研究中,能帮助确定实验所需试剂的用量,评估实验结果的合理性。
【命题方向】
1、反应物或生成物质量的计算
给定一种反应物的质量,求另一种反应物或生成物的质量。
或者已知生成物的质量,反推反应物的质量。
2、有关溶液中溶质质量分数与化学方程式的综合计算
例如,将一定质量的金属放入某酸溶液中,通过化学方程式计算出反应生成的溶质质量,进而计算溶液的溶质质量分数。
3、多步反应的计算
一个化学反应的生成物可能成为下一个反应的反应物,需要逐步分析计算。
4、与实验数据相结合的计算
给出实验中测量的数据,如产生气体的体积、消耗溶液的体积等,通过转换和化学方程式计算相关物质的质量。
5、混合物中某一成分的含量计算
已知混合物的总质量,通过化学方程式计算其中某一成分的质量,从而得出其在混合物中的含量。
6、过量与不足问题的计算
两种或多种反应物参与反应时,判断哪种反应物过量,哪种反应物完全反应,然后根据完全反应的反应物进行计算。
7、工业生产中的成本、产量计算
结合实际工业生产情况,计算原料的投入量、产品的产量以及成本效益等。
8化学方程式与图像的结合
通过坐标图像展示反应过程中物质质量的变化,要求根据图像和化学方程式进行相关计算。
【解题方法点拨】
1、仔细审题
理解题目所描述的化学反应情境,明确已知条件和所求问题。
2、写出正确的化学方程式
确保方程式配平准确,符合化学反应的实际情况。
3、找出相关物质
确定题目中涉及的反应物和生成物,并在化学方程式中找到对应的化学式。
4、计算相关物质的相对分子质量
根据各元素的相对原子质量,计算出所涉及物质的相对分子质量。
5、建立比例关系
依据化学方程式中各物质的化学计量数,结合相对分子质量,列出已知物质与未知物质之间的质量比例关系。
6、代入已知量求解
将题目中给出的已知物质的质量代入比例关系中,计算出未知物质的质量。
7、注意单位统一
在计算过程中,要注意质量的单位统一,通常将质量单位都转化为克(g)。
8、检查答案
计算完成后,检查计算过程是否有误,答案是否合理。
例如:已知有12g镁与足量稀盐酸反应,求生成氢气的质量。
化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
镁(Mg)的相对原子质量为24,氢气(H2)的相对分子质量为2。
设生成氢气的质量为x。
比例关系为:24:2=12g:x
解得x=1g
31.含杂质的化学方程式计算
【知识点的认识】
1、杂质的概念
杂质是指在参与化学反应的物质中,除了我们所关注的能发生反应的主要成分之外的其他成分。
2、纯度的计算
物质的纯度=(纯净物的质量÷混合物的质量)×100%。
混合物的质量=纯净物的质量+杂质的质量。
3、计算思路
首先需要根据题目所给信息,求出纯净物的质量。
通常通过纯度来计算,即纯净物质量=混合物质量×纯度。
4、代入化学方程式计算
将求出的纯净物质量代入化学方程式,按照正常的化学方程式计算步骤进行计算。
5、注意事项
在计算过程中,要注意单位的统一。
化学方程式中所用到的质量必须是参加反应的纯净物的质量。
6、实际应用
在工业生产中,经常需要根据含杂质的原料来计算产品的产量或所需原料的质量。
例如:某100克含碳酸钙80%的石灰石,与足量稀盐酸反应,求生成二氧化碳的质量。
首先计算碳酸钙的质量:100g×80%=80g
然后根据碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑进行计算。
【命题方向】
1、原材料纯度的计算
给出含有杂质的原材料质量,通过化学反应计算原材料的纯度。
2、产品产量的估算
已知含杂质的反应物质量和杂质含量,计算在特定反应条件下能生成的纯净产品的质量。
3、杂质对反应的影响分析
探讨杂质是否参与反应,若参与,如何影响最终产物的质量和成分。
4、反应效率的评估
根据含杂质的反应物参与反应的实际情况,评估反应的效率,并通过化学方程式计算理论与实际产量的差距。
5、混合物中各成分的定量分析
对于由多种含杂质的物质组成的混合物,通过一系列化学反应,计算各成分的含量。
6、工业生产中的成本核算
结合含杂质的原材料价格和反应产物的价值,利用化学方程式计算生产过程中的成本和利润。
7、实验数据处理
基于实验中使用的含杂质的药品,对实验所得数据进行处理和分析,通过化学方程式计算得出准确结论。
8、化学工艺流程中的质量控制
在复杂的化学工艺流程中,运用含杂质的化学方程式计算来控制各环节产物的质量和纯度。
【解题方法点拨】
1、分析题目
明确题目中给出的化学反应,以及关于含杂质物质的相关信息。
2、确定纯物质质量
如果给出的是含杂质物质的质量,需要先计算出其中纯物质的质量。纯物质质量=含杂质物质质量×纯度(或纯物质质量分数)。
3、写出化学方程式
确保方程式配平正确,能准确反映实际发生的化学反应。
4、找出相关物质
在化学方程式中确定与纯物质相关的反应物和生成物。
5.计算相对分子质量
算出相关物质的相对分子质量。
6、建立比例关系
依据化学方程式中各物质的化学计量数和相对分子质量,列出纯物质与所求物质的质量比例关系。
7、代入纯物质质量求解
将已求出的纯物质质量代入比例关系中,计算出所求物质的质量。
8、注意事项
纯度的计算要准确,单位要统一。
计算过程要仔细,确保比例关系和计算步骤无误。
例如:有100g含碳酸钙80%的石灰石,与足量稀盐酸反应,求生成二氧化碳的质量。
首先求出纯碳酸钙的质量:100g×80%=80g
化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
碳酸钙(CaCO3)的相对分子质量为100,二氧化碳(CO2)的相对分子质量为44。
设生成二氧化碳的质量为x。
比例关系为:100:44=80g:x
解得x=35.2g
32.化学方程式与实验的计算
【知识点的认识】
1、实验数据的处理
在实验中,通过测量反应前后物质的质量、体积、浓度等数据,为化学方程式的计算提供依据。
要注意数据的准确性和可靠性,排除异常数据的干扰。
2、化学方程式的应用
依据实验中发生的化学反应,写出正确的化学方程式。
化学方程式反映了反应物和生成物之间的定量关系,是计算的基础。
3、物质的纯度计算
当实验中使用的物质含有杂质时,需要先计算出纯净物的质量,再进行化学方程式的计算。
4、过量问题的判断
有时实验中反应物的量不是恰好完全反应,存在某种反应物过量的情况。
需要通过化学方程式和给定的数据判断哪种反应物过量,然后以不足量的反应物进行计算。
5、气体体积的换算
如果实验中涉及气体物质,需要根据实验条件(温度、压强)将气体体积换算为标准状况下的体积,再进行计算。
6、误差分析
对实验数据和计算结果进行误差分析,找出可能导致误差的原因,如实验操作不当、测量仪器不准确等。
7、综合计算
结合多个实验步骤和数据,进行复杂的综合计算,需要清晰的思路和严谨的逻辑。
8、与实际生产的联系
这类计算有助于了解实验在工业生产中的应用,如原料的利用率、产品的产量和质量等。
【命题方向】
1、反应物或生成物质量的计算
给定实验中某种反应物或生成物的质量,通过化学方程式计算其他相关物质的质量。
2、纯度的测定
已知混合物的总质量以及通过实验产生的某种物质的质量,计算混合物中某一成分的纯度。
3、过量问题的判断与计算
实验中给出多种反应物的质量,需要先判断哪种反应物过量,然后根据不足量的反应物进行化学方程式的计算。
4、溶液中溶质质量分数的相关计算
例如反应后所得溶液的质量以及其中溶质的质量,计算溶质的质量分数。
5、实验数据的分析与处理
提供实验中的多组数据,需要对数据进行分析筛选,选择有效的数据用于化学方程式的计算。
6、探究实验中的定量计算
探究某种因素对反应的影响时,通过化学方程式和实验数据计算得出相关结论。
7、实验误差的分析与计算改进
分析实验中可能产生误差的原因,并通过化学方程式计算提出改进方案或计算误差的大小。
8、综合实验与多步反应的计算
涉及多个实验步骤或多个化学反应,需要综合分析和计算得出最终结果。
【解题方法点拨】
1、理解实验目的和原理
明确实验是为了探究什么化学反应,以及该反应的基本原理和条件。
2、准确读取实验数据
仔细观察实验中给出的各种数据,包括物质的质量、体积、浓度等,确保数据的准确性。
确定发生的化学反应方程式
根据实验内容和条件,写出对应的正确且配平的化学方程式。
4、分析数据与化学方程式的关系
判断实验数据中哪些与化学方程式中的物质相对应,以及它们之间的定量关系。
5、进行物质的量的转化
如果实验数据给出的是质量、体积等,需要根据物质的摩尔质量、气体摩尔体积等将其转化为物质的量,以便在化学方程式中进行计算。
6、建立比例关系求解
依据化学方程式中各物质的化学计量数之比,建立已知物质和未知物质的物质的量的比例关系,进而求出未知量。
7、考虑实验误差
分析实验中可能存在的误差来源,如测量误差、操作误差等,对计算结果进行合理的评估和修正。
8、检查和反思
计算完成后,检查计算过程是否正确,答案是否符合实际情况和化学原理,反思解题思路和方法是否合理。
例如:实验中用一定量的锌与足量稀硫酸反应,产生氢气的体积为2.24L(标准状况),求参加反应的锌的质量。
首先写出化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
在标准状况下,2.24L氢气的物质的量为0.1mol。
锌(Zn)的相对原子质量为65,氢气(H2)的相对分子质量为2。
设参加反应的锌的物质的量为x。
比例关系为:1:1=x:0.1mol,解得x=0.1mol。
则参加反应的锌的质量为6.5g。
33.燃烧与燃烧的条件
【知识点的认识】燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应.燃烧的条件如图所示:;
一共有三个:(1)可燃物;(2)氧气(或空气);(3)温度达到着火点.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对燃烧与燃烧的条件的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“氧气的化学性质、氧化反应、完全燃烧与不完全燃烧、灭火的原理和方法、自燃与爆炸”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对燃烧与燃烧的条件等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“燃烧的概念、现象和条件,完全燃烧与不完全燃烧,灭火的原理和方法”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记燃烧与燃烧的条件,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.对于燃烧的概念,一定要明确燃烧是一种氧化反应,常伴随有发光、放热的现象.因此,在书写有关物质燃烧的文字表达式或化学方程式时,不能把反应条件写出燃烧,而应该是点燃.
2.对于燃烧的条件,要特别注意三个条件应该是同时具备,缺一不可的.并且,有些物质(如细铁丝等)燃烧时要求的氧气浓度比较高,空气中的氧气浓度是达不到的;因此,这些物质在空气中不能燃烧,但在氧气中却能剧烈燃烧.还有,就是物质的着火点是经常考查到,一定切记着火点是物质固有的本身的属性,一般是不变的.
34.化石燃料及其综合利用
【知识点的认识】化石燃料亦称矿石燃料,它们是古代生物遗体在特定地质条件下经过一系列复杂变化形成的复杂的混合物.如图所示:.
化石燃料主要包括煤、石油和天然气等天然资源.它们都是不可再生资源.它们的具体情况分别是:
1.煤是复杂的混合物,主要含有碳元素.将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量.此外,煤中还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素).
2.石油也是混合物,主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素.石油的化学成分随产地的不同而不同.从油井中开采出来的石油也叫原油,是一种黑色或深棕色不溶于水的黏稠状液体,密度比水的稍小.如图所示:.
3.天然气也是混合物,在有石油的地方,一般都有天然气存在.天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷.
另外,科学家发现海底埋藏着大量的可燃烧的“冰”﹣﹣“可燃冰”,其中主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),可能成为未来的新能源,但目前开采在技术上还存在困难.因为可燃冰埋藏于海底的岩石中,如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,造成的温室效应将比二氧化碳更加严重.但是已经发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍,它将成为替代化石燃料的新能源.
化石燃料的主要用途如图所示:;
它们的综合利用分别如下:
1.煤的综合利用:为了使煤得到综合利用,将煤隔绝空气加热,可以使煤分解成许多有用的物质,如焦炭、煤焦油、焦炉煤气和粗氨水等.其中,焦炉煤气(主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳及其他气体)可作为洁净的生活燃气和化工原料;粗氨水可用于制化肥;焦炭可冶炼金属(如炼铁等)、制水煤气、做电极等;黑糊糊的煤焦油也是个大宝库,已经从它里面分离出了上百种化合物,又进一步制成了各种有用的物质,如染料、炸药、农药、药物、化肥、涂料和塑料等.如图所示:.
2.石油的综合利用:将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可以得到溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等不同的产品,如图所示:
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从而使石油得到综合利用.例如,人们常利用液化石油气、汽油、煤油、柴油等的燃烧,给工厂、农村、汽车和家庭生活等提供了所需要的动力和热量.又如,化学科技工作者设法把燃料油中较大的分子裂解成含二个、三个、四个碳原子等的小分子,然后把它们加工制成各种产品,像塑料、合成纤维、合成橡胶、药物、农药、炸药、化肥、染料、洗涤剂等.这就是20世纪兴起的综合利用石油产品的工业﹣﹣石油化工,它已经并正在为满足和丰富人类的物质需要作出贡献.如图所示:.
3.天然气的综合利用:在池沼的底部常含有甲烷,通常也把池沼中的气体称为沼气.如图所示:.
把秸秆、杂草、人畜、粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可产生甲烷.在我国农村,利用沼气可解决生活燃料问题.如图所示:.
天然气除主要用作燃料外,也用于制造化工原料、化肥和炭黑等.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对化石燃料及其综合利用的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“常用燃料的使用及其对环境的影响、温室效应、物质的元素组成、质量守恒定律、空气污染及防治、酸雨的产生及其危害、化学变化和物理变化的判别、纯净物和混合物的判别、石油的组成、石油加工的产物、海洋中的资源、资源综合利用和新能源的开发”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对化石燃料及其综合利用等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“三大化石燃料的主要成分、煤和石油的综合利用及其是物理变化还是化学变化的判别、甲烷的验纯及其燃烧”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记化石燃料及其综合利用,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.值得一提的是:对于化石燃料的综合利用,可以根据它们的元素组成,联系着质量守恒定律来分析、理解.
35.氢气的制取、收集与检验
【知识点的认识】氢气的制取包括实验室制取和工业制取两种方法.在实验室里,常用锌与稀硫酸反应来制取氢气,反应的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
制取氢气的简易装置(即固液常温型的发生装置)为:;
制取氢气一般装置(即固液常温型的发生装置)为:.
制取氢气的操作步骤和注意点分别是连(连接仪器、组装实验装置;要小心,不可用力太大,切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞,并且,导管稍微露出橡皮塞即可)→查(检查装置的气密性;详见4K:检查装置的气密性)→加(加入固体药品;详见48:固体药品的取用)→倒(倒入液体药品;可参见49:液体药品的取用,但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下)→定(用铁架台固定仪器装置,固定时从试管的底部插入,夹在其中上部,试管的底部要与铁架台的底座接触,先用捏住铁夹,再旋动铁夹上的螺丝,但不可用力过猛;当用锥形瓶做反应器时,此步可省)→收集(既可用排水法,也可用向下排空气法;前者要事先装满水,收集满氢气后,在水下盖好取出并倒放;后者要将导管伸到试管的底部,并使收集收集稍稍推延).
工业上制取氢气,常采用电解水的方法、天然气催化分解法和水煤气转换法等.其中,电解水制得的氢气纯度最高(可达99.5%~99.8%).电解水的化学方程式为2H2O通电¯2H2↑+O2↑.
氢气的检验方法是用试管收集一试管氢气,然后用燃着的木条放到试管口,气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色(如气体量少,可能会发出爆鸣声.谨记不纯的氢气,引燃会发生爆炸,从而引发一些事故;因此使用氢气前,一定检验其纯度),罩一个干而冷的烧杯时,烧杯内壁会有水雾(或水珠、水滴)生成.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设实验、问题情景或者是图表信息,让学生来探究或解答实验室制取氢气的反应原理、装置、操作步骤及其注意事项,以及氢气的检验和工业制取原理等相关知识.命题的方式可能是选择或填写实验室制取氢气的反应原理、实验步骤、氢气的检验和工业制取原理等,可能是将实验室制取氢气的实验步骤打乱顺序后让学生重排,也可能是给出制取氢气的实验装置的示意图让学生来评价之,还可能是根据制取氢气的实验装置的示意图来推断制取氢气的反应原理或提出改进方案,或者是根据实验过程中的意外情况来反推氢气的性质、实验步骤和注意点中的错误,以及改进方案等等.题型主要有选择题、填空题、实验探究题.中考的重点是根据题意或给出的实验示意图,让学生来选择或填写实验室制取氢气的反应原理、实验操作步骤,以及氢气的检验和工业制取原理,画出、分析、评价实验室制取氢气的实验装置的示意图(或部分装置的示意图),以及据此推断制取氢气的反应原理或提出改进方案,或者是根据实验过程中的意外情况来反推氢气的性质、实验步骤和注意点中的错误,以及改进方案等.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要熟记实验室制取氢气的反应原理、实验步骤、装置示意图及其中仪器的名称、实验注意事项,以及氢气的检验和工业制取原理等.然后,根据所给的实验、问题情景信息,或者是图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细心地探究后,按照题目要求进行选择、填写或评价实验室制取氢气的实验步骤,或者画出、选配、评价装置示意图(或部分装置的示意图),等等.
另外,有时根据实验室制取氢气的装置示意图或实验步骤来推断制取的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据(即有关操作的原因),或者改良某一装置示意图等;有时还会根据实验室制取氢气的过程中发生的意外情况来推断氢气的有关性质、操作注意事项及改进方案等.
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