6.3 二氧化碳的实验室制取 第2课时(培优分层作业)化学新教材人教版九年级上册
2026-09-04
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摘要:
**基本信息**
聚焦实验室制取气体的思路方法,通过基础认知、技能应用、综合探究三层设计,实现从概念理解到实验创新的进阶,强化化学观念与科学探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|反应原理、气体性质|选择题考查反应条件、收集方法判断(如第1-3题),夯实化学观念|
|技能应用|装置选择、操作规范|结合装置图分析气密性检验、验满等操作(如第4-9题),培养科学思维|
|综合探究|实验设计、数据分析|中考题与创新实验(如压强传感器、自制供氧器),提升科学探究与实践能力|
内容正文:
课题3 二氧化碳的实验室制取
第2课时 实验室制取气体的一般思路和方法
1.(24-25九年级上·广东珠海·期末)实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A. 反应速率的大小 B. 产生的气体是否纯净
C. 反应条件是否易于达到 D. 气体的密度
【答案】D
【详解】A、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应速率,太快或太慢都不行,该选项不符合题意;
B、制取气体的化学反应原理时,需要考虑产生的气体是否纯净,否则还需要除杂,该选项不符合题意;
C、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应条件是否易于达到,该选项不符合题意;
D、制取气体的化学反应原理时,不需要考虑气体的密度,选择收集装置时,才考虑气体的密度,该选项符合题意。
故选D。
2.(24-25九年级上·陕西咸阳·月考)实验室收集H2气体能用排水集气法、向下排空气法等方法收集,由此推知H2气体可能具有的性质是
①易溶于水;②难溶于水;③密度比空气大;④密度比空气小;⑤密度与空气接近;⑥常温下可与空气中某些成分反应;⑦常温下不与空气中的成分反应
A. ①③⑥ B. ①④⑦ C. ②④⑦ D. ①⑤⑦
【答案】C
【详解】氢气可用排水法收集,说明氢气难溶于水,且与水不反应,氢气可用向下排空气法收集,说明氢气密度比空气小,且常温下不与空气中的成分反应,故氢气可能具有的性质是:②④⑦。
故选C。
3.(23-24九年级上·北京·月考)以下是四种气体的密度(O℃、101 kPa)和溶解性(20℃、101kPa)。
气体
H2
CO2
SO2
O2
密度g/L
0.0899
1.977
2.716
1.429
溶解性
难溶
能溶
易溶
不易溶
实验室收集 SO2 气体,可采用的方法是
A. 排水集气法 B. 向下排空气法
C. 向上排空气法 D. 既可用向上排空气法,又可用排水集气法
【答案】C
【详解】A、难溶于水且不与水反应的气体才可以用排水法收集,二氧化硫易溶于水,不能用排水法收集,故选项错误;
B、氧气密度大于空气,二氧化硫密度大于氧气,所以二氧化硫密度大于空气,采用向上排空气法收集,故选项错误;
C、氧气密度大于空气,二氧化硫密度大于氧气,所以二氧化硫密度大于空气,采用向上排空气法收集,故选项正确;
D、综上选项所说,二氧化硫只能用向上排空气法收集,故选项错误。
故选C。
4.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段练习)实验室用大理石、稀盐酸制取CO2,涉及的装置和操作正确的是
A. 检验装置气密性 B. 干燥
C. 收集 D. 验满
【答案】D
【详解】A、长颈漏斗未液封,无法有效检验气密性,该选项错误;
B、气体应“长进短出”,图中方向错误,无法干燥,该选项错误;
C、密度比空气大,可使用向上排空气法收集,应从长管进气,图中短管进气不符合要求,该选项错误;
D、燃着的木条置于瓶口,符合验满要求(将燃着的木条放在集气瓶口,若熄灭则已满),该选项正确;
故选:D。
5.(25-26九年级上·山西运城·期末)下图是实验室制取气体的部分装置图,下列说法正确的是
A. 制取氧气和二氧化碳都可以用装置A作为发生装置
B. 使用高锰酸钾制取氧气时可以直接使用装置B
C. 使用装置C收集氢气,当观察到导管口有气泡冒出时就开始收集
D. 制取干燥的二氧化碳气体从装置E的b导管通入,用装置D收集
【答案】A
【详解】A、装置 A 适用于固体与液体不加热反应制取气体。实验室制取氧气,若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,属于固液不加热型反应,可用装置 A;实验室制取二氧化碳是用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,也是固液不加热型反应,也可用装置 A。所以制取氧气和二氧化碳都可以用装置 A 作为发生装置,正确。
B、使用高锰酸钾制取氧气时,为防止高锰酸钾粉末进入导管,需要在试管口塞一团棉花,而装置 B 中试管口没有棉花,不能直接使用装置 B,错误。
C、使用排水法(装置 C 是排水法收集气体装置)收集氢气时,刚开始排出的气体是装置内的空气,应等到气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的氢气不纯,错误。
D、二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集,应从装置 D 的长导管(a 端)通入;用浓硫酸干燥二氧化碳时,气体应长进短出,即从装置 E 的 a 导管通入,错误。
故选A。
6.(25-26九年级上·湖南株洲·期末)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 收集 B. 收集
C. 验证性质 D. 监控气体流速
【答案】B
【详解】A、二氧化碳的密度比空气大,气体从长管进入集气瓶,让空气从上方的短管排出,该装置能达到实验目的,不符合题意;
B、氧气不易溶于水,也不与水反应,用排水法收集时,气体应从短管进入,水从长管排出,该装置不能达到实验目的,符合题意;
C、二氧化碳通入紫色石蕊溶液后,会和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,气体从长管进入集气瓶,可以观察到溶液变红,验证二氧化碳的这一化学性质,该装置能达到实验目的,不符合题意;
D、气体通过水中时,会产生气泡,气泡产生的快慢可以直接反映气体流速的快慢,氧气不易溶于水,也不与水反应,气体从长管进入集气瓶,可以通过观察气泡的产生速率,直观监控气体流速,该装置能达到实验目的,不符合题意。
故选:B。
7.(24-25九年级上·贵州遵义·期末)在实验室制取和时,可采用相同发生装置,因为
A. 都是液体和固体反应,不需要加热 B. 它们都难溶于水
C. 它们都可以用排空气法收集 D. 制取时都不需要加热
【答案】A
【详解】A、实验室可用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应物都是液体和固体的反应,且不需要加热,则都可以选择固液常温装置,该选项符合题意;
B、氧气不易溶于水,二氧化碳难溶于水,该选项不符合题意;
C、它们都可以用排空气法收集,但不能影响发生装置的选择,该选项不符合题意;
D、制取时不需要加热,但还需要考虑反应物状态,该选项不符合题意。
故选A。
8.(25-26九年级上·山西晋中·期末)如图是实验室制取气体的常用发生装置,下列说法错误的是
A. 装入药品之前需检查装置的气密性
B. 该装置可用于制备氧气或二氧化碳
C. 漏斗末端必须浸入液面以下
D. 该装置可以控制反应速率
【答案】C
【详解】A、装入药品之前需检查装置的气密性,防止装置漏气,故选项说法正确。
B、该装置适用于固液不加热反应制取气体,可用于过氧化氢和二氧化锰制取氧气、石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,故选项说法正确。
C、图中的漏斗为分液漏斗,不需浸入液面以下,故选项说法不正确。
D、该装置中含有分液漏斗,可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率,来控制反应速率,故选项说法正确。
故选C。
9.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)实验室制取氧气并探究其性质,下列操作能达到实验目的的是
A. 用甲装置制备氧气 B. 用乙装置收集氧气
C. 用丙装置验满氧气 D. 用丁装置验证氧气性质
【答案】A
【详解】A、加热高锰酸钾可制取氧气,A符合题意;
B、氧气的密度大于空气密度,可用向上排空气法收集,导管应伸入集气瓶底部,B不符合题意;
C、验满氧气应将带火星的小木条放在集气瓶口,C不符合题意;
D、进行铁丝在氧气中燃烧时,应在集气瓶中放少量的水或细沙,防止生成的高温熔融物溅落使瓶底炸裂,D不符合题意。
故选A。
10.(24-25九年级上·湖北武汉·质检)掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。已知常温常压下,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,水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气:
①浓氨水和生石灰固体混合:
②氯化铵和氢氧化钙固体混合加热:
下列说法中正确的是
A. 若要制取较为纯净的氨气,可以用装置来收集
B. 若用装置制取氨气,应选择的反应原理是②
C. 若用原理①制取氨气时,要获得平稳气流,最佳发生装置是
D. 若用收集氨气,则进气口应该连接口
【答案】B
【详解】A、氨气极易溶于水,装置D是排水法收集气体,此装置不能用来收集氨气,故选项说法错误;
B、A装置是固体加热装置,反应原理②是氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,故选项说法正确;
C、原理①是浓氨水和氧化钙反应生成氨气和氢氧化钙,要获得平稳气流,需要控制氨水的滴加速率,可以使用B装置,故选项说法错误;
D、氨气密度比空气小,若用G收集氨气,则进气口应该连接c口,故选项说法错误。
故选:B。
11.(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)实验室制取气体常用下图装置,请根据下图回答问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:① 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,应选择的发生装置和收集装置的组合是 (填装置的字母)。
(3)某同学若选择E装置收集二氧化碳,检验二氧化碳已收集满的方法是将燃着的木条放在 (填“a”或“b”)导管口,若木条熄灭,则已收满。
(4)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中不需要考虑的是____(填字母)。
A. 试剂容易获得,能生成所要制取的气体
B. 反应条件易于控制,反应速率适中
C. 操作简便易行,安全可靠,节能环保
D. 所要制取气体的颜色和气味
【答案】(1)长颈漏斗 (2)① ② BC##BE (3)b (4)D
【详解】(1)由图可知,标号①的仪器名称为长颈漏斗;故填:长颈漏斗。
(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,该反应属于固液常温型,选择的发生装置为B;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,只能采用向上排空气法收集,选择的收集装置为C或E;故填: ;BC或BE。
(3)二氧化碳的密度比空气大,可采用向上排空气法收集,若选择E装置收集二氧化碳,气体从a导管口通入,空气从b导管口排出,检验二氧化碳已收集满的方法是将燃着的木条放在b导管口,若木条熄灭,则已收满;故填:b。
(4)A、确定实验室制取气体的反应原理时,需要考虑药品容易获得,能生成所要制取的气体,故选项不符合题意。
B、确定实验室制取气体的反应原理时,需要考虑反应条件易于控制,反应速率适中,故选项不符合题意。
C、确定实验室制取气体的反应原理时,需要考虑操作简便易行,安全可靠,节能环保,故选项不符合题意。
D、确定实验室制取气体的反应原理时,不需要考虑所要制取气体的颜色和气味,故选项符合题意。
故选D。
12.(25-26九年级上·河北承德·期末)小组同学利用下图装置制取并收集二氧化碳,回答下列问题。
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2时,选用的发生装置是 (填字母)。
(2)小组同学选用装置C而非装置D收集CO2,原因是 。
(3)对收集的CO2进行检验,应进行的操作是 。
(4)小组同学通过以上实验归纳出实验室制取气体的一般思路,顺序为 (填字母)。
a.设计制取气体的实验装置
b.验证得到的气体就是所要制取的气体
c.确定制取气体的化学反应原理
(5)将制得的CO2通入如图装置(夹持仪器已略去),观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,可知CO2的化学性质是 。
【答案】(1)B (2)CO2能溶于水且与水反应,密度比空气大 (3)向集气瓶中注入适量的澄清石灰水并振荡 (4)能与水反应生成碳酸
【详解】(1)实验室用石灰石(固体)和稀盐酸(液体)反应制取CO2,不需要加热,所以选用的发生装置是B(固液不加热型装置)。
(2)二氧化碳能溶于水且能与水反应,所以不能用排水法收集;二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集。装置C是向上排空气法,装置D是排水法,所以选用装置C而非装置D收集CO2的原因是二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大。
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以检验二氧化碳的操作是向集气瓶中注入适量的澄清石灰水并振荡,石灰水变浑浊,证明是CO2 。
(4)归纳实验室制取气体的一般思路顺序:首先要确定制取气体的化学反应原理(c),根据反应原理和反应物状态、反应条件等设计制取气体的实验装置(a),最后验证得到的气体就是所要制取的气体(b),所以顺序为c、a、b。
(5)将制得的CO2通入装置,观察到试纸 Ⅰ(干燥的石蕊试纸)不变色而试纸 Ⅱ(湿润的石蕊试纸)变红,说明二氧化碳本身不能使石蕊变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变红,可知CO2的化学性质是能与水反应生成碳酸。
13.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)浓硫酸具有吸水性,常用作气体干燥剂。下图是实验室中常见的一些装置。
回答下列问题:
(1)以高锰酸钾为原料,用装置①和⑤组合制取氧气,写出反应文字表达式 。 分析该组合装置存在的问题,你的改进方法是 。
(2)用装置②③④组合制取并收集一瓶干燥的氧气,装置接口连接的正确顺序是 (填写“a、b、c、d、e”)。
【答案】(1)① ② 在装置①试管口放一团棉花 (2)a→d→e→b→c
【详解】(1)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为;
为防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管,应在试管口放一团棉花,故对该组合装置的改进方法是在装置①试管口放一团棉花;
(2)装置②为发生装置,产生的氧气从a端排出,装置③为收集装置,由于氧气密度比空气略大,所以氧气应从b端通入,装置④为干燥装置,浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应,可用于干燥氧气,氧气应从d端通入,以使氧气与浓硫酸充分接触,故用装置②③④组合制取并收集一瓶干燥的氧气,装置接口连接的正确顺序是a→d→e→b→c。
1.(25-26九年级上·山西晋城·月考)在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2.下列说法正确的是
A. ab段试管中的液面逐渐上升 B. bc段反应物固体与液体接触
C. c点的对应操作是打开弹簧夹 D. 该发生装置可以控制反应速率
【答案】C
【详解】A.ab段压强增大,说明装置内气体增多,此时弹簧夹关闭,压强增大,将液体压回长颈漏斗,漏斗中液面逐渐上升,试管中的液面逐渐下降,故选项说法错误,不符合题意。
B.bc段压强不变,说明反应停止,且装置密闭,说明石灰石与盐酸脱离接触,故选项说法错误,不符合题意。
C.c点之后压强减小,气体导出,说明此时打开弹簧夹,故选项说法正确,符合题意。
D.该发生装置可以通过压强控制反应发生和停止,但不能控制反应速率得到平稳的气流,故选项说法错误,不符合题意。
故选:C。
2.(24-25九年级上·河北保定·期末)化学学习小组开展学科实践活动,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠(),它是一种白色固体,遇水会分解出,B是催化剂。下列说法不正确的是
A. 甲装置是反应仓,乙装置是洗气仓
B. 该装置无法控制生成氧气的速率
C. 乙中的水有除杂、降温的作用
D. 供氧器中的固体B不一定是二氧化锰固体
【答案】B
【详解】A、甲装置中放入固体药剂 A 和 B,加水后发生反应产生氧气,所以甲装置是反应仓;乙装置中装有水,产生的氧气通过水,起到除杂、降温等作用,所以乙装置是洗气仓,A选项正确;
B、可以通过注射器控制加水的速率,进而控制过氧化氢的分解速率,从而控制生成氧气的速率,B选项错误;
C、乙中的水可以吸收氧气中可能含有的杂质,同时对气体降温,C选项正确;
D、能催化过氧化氢分解的催化剂不只有二氧化锰,还可以是硫酸铜溶液、氧化铁等,所以供氧器中的固体 B 不一定是二氧化锰固体 ,D选项正确。
故选:B。
3.(21-22九年级上·江苏苏州·期中)某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是
A. 在实验室里,装置 I 可用作大理石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B. 当打开 K1、关闭 K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集 CO2
C. 当打开 K2、关闭 K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为 CO2
D. 当打开 K1、闭 K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
【答案】B
【详解】A、在实验室里,装置 I可以适用于固液混合且无需加热制取气体的操作,所以可用作大理石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置,选项说法正确,不符合题意,故不选。
B、CO2的密度比空气大,且不易与空气中的组分发生反应,故可以使用向上排空气法收集CO2,但是打开 K1、关闭 K2时,,装置Ⅱ是属于向下排空气法,选项说法错误,故选。
C、当打开 K2、关闭 K1时,装置Ⅲ的小试管中可以加入适量澄清石灰水,用于检验生成的气体是否为二氧化碳,选项说法正确,不符合题意,故不选。
D、当打开 K1、闭 K2时,在装置Ⅱ中装满水,相当于排水集气法,氧气不易溶于水且不与水反应,所以可用于收集氧气。
故选:B。
4.(25-26九年级上·湖南·学情诊断)把分别盛有甲、乙、丙气体的试管倒插入盛有水的烧杯中,一段时间后,观察到如图所示的现象,对甲、乙、丙气体的分析正确的是
A. 甲、乙、丙气体都易溶于水
B. 丙气体比甲气体更易溶于水
C. 可以采用排水集气方法收集丙气体
D. 不可以用排空气方法收集甲气体
【答案】C
【详解】A、试管倒插入水中后,液面上升高度与气体溶解性正相关(溶解性越强,液面上升越高),观察到甲试管液面最高、乙次之、丙最低,说明气体溶解性:甲>乙>丙;丙试管液面上升少,说明丙溶解性弱(并非易溶),因此 “甲、乙、丙都易溶于水” 的说法错误。
B、甲液面高于丙,说明甲的溶解性强于丙,因此“丙气体比甲气体更易溶于水” 的说法错误。
C、排水集气法适用于不易溶于水的气体,丙溶解性弱(不易溶),因此“可以采用排水集气方法收集丙气体”的说法正确。
D、排空气法的适用依据是气体密度(与空气的相对密度),题目未提及甲的密度,无法判断不能用排空气法(例如氨气易溶于水,但可通过向下排空气法收集),因此“不可以用排空气方法收集甲气体”说法错误。
故选:C。
5.(24-25九年级上·安徽六安·月考)化学学习小组开展学科实践活动,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作四套简易供氧器如图所示。各装置中右侧瓶中所装液体为水,分别向三套装置的左侧瓶中加入制氧药品。下列有关说法错误的是
A. 装置中不合理的是乙
B. 装置丙可根据需要调节氧气流量
C. 各装置中右侧瓶类似于排水集气装置
D. 设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
【答案】C
【详解】A、乙装置中,右侧瓶中导管在液面以下,反应生成的氧气无法导出,该装置不合理,故A说法正确;
B、丙装置可通过注射器控制液体的滴加速率,从而控制氧气流量,故B说法正确;
C、氧气不易溶于水,各装置中的右侧瓶能使氧气比较湿润,但是并没有排出右侧瓶中的水,不是排水法收集氧气,故C说法错误;
D、供氧器用于实际生活,设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素,故D说法正确;
故选:C。
6.(22-23九年级上·江西吉安·期末)如图①④为常见的气体发生装置。下列说法正确的是
A. 装置①④中仅有套装置可用于实验室制取二氧化碳气体
B. 装置③和装置④都适合实验室制取氧气
C. 装置②可以方便控制反应的开始与结束
D. 装置④此时为反应开始进行的状态
【答案】D
【详解】A、实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,图中四种装置都属于固液常温型的反应装置,装置① ∼ ④中仅有 4 套装置都可用于实验室制取二氧化碳气体,故选项A说法错误;
B、前三套装置都适用于过氧化氢和二氧化锰的混合物制取氧气,但由于二氧化锰是一种粉末状固体药品,不能放在多孔塑料片之上,装置④不能用于实验室制取氧气,故选项B说法错误;
C、装置②使用了长颈漏斗,可以方便加液体药品,但不能控制反应的开始与结束,故选项C说法错误;
D、装置④中固体、液体混合则反应发生,此时为反应开始进行的状态,故选项D正确;
故选:D。
7.(25-26九年级上·山东滕州·期末)实验技能是学习化学的基础和保证。
Ⅰ.下图为常见的实验装置:
(1)装置C中仪器Y的名称 ,实验室利用石灰石和稀盐酸制备的发生装置选择 (填序号),化学方程式为 。
(2)利用排水法收集时,需要在装置B中装满水,从 (填“m”或“n”)口处通入。
(3)某同学在一试管中加入17 g过氧化氢溶液(过氧化氢和水的混合物)和1.0 g二氧化锰制取氧气,充分反应后称得试管中的剩余物质的质量为16.4 g。
计算:
①最多可制得氧气的质量 ;
②17 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数 。(要求:写出本题两小问具体的计算过程)
Ⅱ.某化学兴趣小组开展了如图“课本实验改进与创新”实验活动:
(4)图1中,挤入浓氨水后,A处显红色,打开止水夹后,B处也逐渐呈现红色,从微观角度解释此现象的原因是 。
(5)铁丝在空气中不能燃烧,而图2中铁粉却能在空气中燃烧且火星四射,原因是 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② C ③ (2)n (3)① 根据质量守恒定律,反应前总质量=过氧化氢溶液质量+二氧化锰质量=,反应后剩余物质质量为,因此氧气质量为。 ② 设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x,
解得
则过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为 。
答:过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。 (4)分子在不断运动 (5)铁粉与空气中氧气的接触面积增大
【详解】(1)装置 C 中仪器 Y 的名称是分液漏斗(用于添加液体药品,可控制滴加速度);
实验室用石灰石(固体)和稀盐酸(液体)制取,属于固液不加热型反应,因此发生装置选择C;
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其反应的化学方程式为。
故填:分液漏斗;C;。
(2)装置B装满水时,氧气密度比水小,需从短管n处通入,水从长管m排出,从而收集到氧气。
故填:n。
(3)见答案。
(4)浓氨水挥发出的氨分子在不断运动,先运动到A处的酚酞溶液,使酚酞变红;打开止水夹后,氨分子继续运动到B处,使B处酚酞也逐渐变红。
故填:分子在不断运动。
(5)铁丝与氧气的接触面积较小,而铁粉的表面积更大(与氧气的接触面积更大),因此能在空气中燃烧且火星四射(增大反应物接触面积,可使燃烧更剧烈)。
故填:铁粉与空气中氧气的接触面积增大。
8.(25-26九年级上·山东德州·期末)某实验小组利用过氧化钠与水反应制取氧气并进行相关物质的性质实验,装置如图(夹持仪器省略):
已知:过氧化钠为淡黄色固体,与水发生反应的化学方程式为。
请回答:
(1)仪器a的名称是 。
(2)在方框A中应选择 (填“”或“”)装置制取氧气,然后与B装置对接完成实验;B装置中的碱石灰的作用是干燥气体。
(3)实验过程中C装置内两处木炭粉均减少,铜网的作用是 ,铜网右侧木炭粉发生反应的化学方程式为 。
(4)D装置中的实验现象为 ;E装置中澄清石灰水变浑浊的原因是 (用化学方程式表示):
(5)F装置的作用是 。
【答案】(1)分液漏斗 (2)A2 (3)① 导热并除去混合气体中的氧气 ② (4)① 黑色粉末逐渐变红 ② (5)尾气处理
【详解】(1)由图可知a为分液漏斗。
(2)根据题目过氧化钠与水反应制取氧气,为固液不加热型,故选A2。
(3)铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,故铜网可以导热并除去混合气体中的氧气。铜网右侧二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,方程式为。
(4)D中一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,实验现象为黑色固体变成红色。E中澄清石灰水变浑浊是由于和二氧化碳发生了反应,
(5)在实验过程中产生了一氧化碳,一氧化碳有毒会污染空气,利用一氧化碳的可燃性进行尾气处理。故F装置的作用是尾气处理。
1.(2024·陕西·中考真题)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A. 检查气密性 B. 装药品
C. 收集气体 D. 气体验满
【答案】A
【详解】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下,形成液封,双手紧握试管外壁,装置内气体受热膨胀,导管口有气泡冒出,则说明该装置气密性良好,图示操作正确;
B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,向试管中装药品时,应先装固体药品,再装液体药品,且装块状固体药品时,应“一横二放三慢竖”,先将试管横放,用镊子把固体放在试管口,再将试管慢慢竖起来,图示操作错误;
C、二氧化碳密度比空气大,应该用向上排空气法收集,图示操作错误;
D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满,图示操作错误;
故选:A。
2.(2024·四川成都·中考真题)氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是
A. 发生装置仅由药品状态决定 B. 该装置能收集到纯净的氧气
C. 红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D. 制取氧气的原料一定含有氧元素
【答案】D
【详解】A、发生装置由反应物状态和反应条件共同决定,故选项说法错误;
B、该装置只能收集到较为纯净的氧气,收集的氧气中会混入水蒸气等杂质,故选项说法错误;
C、木炭在氧气中燃烧实验中,要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中,以利于木炭与氧气充分接触,防止氧气受热逸出,实验现象不明显,故选项说法错误;
D、由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,则制取氧气的原料一定含有氧元素,故选项说法正确;
故选:D。
3.(2025·江苏淮安·中考真题)下列关于实验室制取CO2的操作,不能达到实验目的的是
A. 检查气密性 B. 制备CO2
C. 干燥CO2 D. 收集CO2
【答案】C
【详解】A.检查气密性时,关闭弹簧夹,向长颈漏斗中注水,若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好,该操作能达到实验目的,故不符合题意;
B.实验室制取二氧化碳是用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,属于固液不加热型反应,图中装置是固液不加热型发生装置,该操作能达到实验目的,故不符合题意;
C.用浓硫酸干燥二氧化碳时,气体应从长管进、短管出,让二氧化碳与浓硫酸充分接触,达到干燥效果,而图中气体从短管进,无法充分干燥,该操作不能达到实验目的,故符合题意;
D.二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集,该操作能达到实验目的,故不符合题意,故选C。【点睛】
本题考查二氧化碳的实验室制法,化学实验基本操作。
4.(2024·山东烟台·中考真题)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同),实验室加热高锰酸钾固体制取,应选用的发生装置是 。
(3)实验室制取和,均不能选用的收集装置是 。
(4)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10mL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。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线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,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明 。
【答案】(1)分液漏斗 (2)① B ② A (3)D (4)① 猪肝块 ② 放热 ③ 30 ④ 催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量
【详解】(1)装置B中仪器①的名称是分液漏斗;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,制取原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,则应选用固液常温型发生装置,即装置B;
实验室加热高锰酸钾固体制取,制取原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,则应选用固体加热型发生装置,即装置A;
(3)二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法进行收集;氧气密度比空气略大且不易溶于水,可采用向上排空气法和排水法进行收集,因此实验室制取和,均不能选用的收集装置是D;
(4)①由图乙可知,相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大,说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多,则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块;
②由图乙可知,装置内压强先增大后减小,是因为反应产生气体使装置内压强增大,反应结束后温度降低使装置内压强减小,说明过氧化氢分解的反应是放热反应;由图可知,30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大,说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s;
③该实验为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10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液,由图乙可知,曲线a、b最终达到相同的压强,说明最终生成氧气的体积相同,说明催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量。
5.(2025·山东日照·中考真题)下列装置是、、三种气体的实验室制取和收集装置,回答下列问题。说明:分液漏斗可以通过活塞控制液体的流量。
(1)仪器①的名称是 。
(2)A~D四个装置都能用于制取同一种气体,写出用装置A制取该气体的化学方程式: 。
(3)在上述制取气体装置中,中间过程可以添加液体试剂的装置是 (填字母)。
(4)制取密度最小的气体可用 (填字母)装置来收集。
(5)用装置E收集气体,验满的方法是 。
(6)下列说法错误的是_______(填字母)。
A. 用装置A制取气体,试管口略向下倾斜
B. 用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下
C. 用装置G收集气体,导管口有气泡放出时立即收集
D. 用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯
【答案】(1)锥形瓶 (2) (3)CD (4)F##G (5)将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满 (6)C
【详解】(1)仪器①的名称是锥形瓶;
(2)A装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花,可用于实验室制取氧气,其原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;B、C、D装置均为固液常温型发生装置,可用于实验室制取氧气,其原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,故A~D四个装置都能用于制取氧气,则用装置A制取氧气的化学方程式为;
(3)C装置中的长颈漏斗以及D装置中的分液漏斗均可在中间过程添加液体试剂,故填:CD;
(4)密度最小的气体通常指氢气,可用向下排空气法收集,即装置F;氢气难溶于水,也可用排水法的G装置收集。
(5)二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,则用装置E收集气体,验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满;
(6)A、用装置A制取气体,试管口略向下倾斜,防止试管口产生的冷凝水倒流,使试管炸裂,说法正确,不符合题意;
B、用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗逸出,说法正确,不符合题意;
C、用装置G通过排水法收集气体,应等到导管口有连续均匀的气泡放出时收集,说法错误,符合题意;
D、用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒吸入热的试管底部,使试管炸裂,说法正确,不符合题意。
故选:C。
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课题3 二氧化碳的实验室制取
第2课时 实验室制取气体的一般思路和方法
1.(24-25九年级上·广东珠海·期末)实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A. 反应速率的大小 B. 产生的气体是否纯净
C. 反应条件是否易于达到 D. 气体的密度
2.(24-25九年级上·陕西咸阳·月考)实验室收集H2气体能用排水集气法、向下排空气法等方法收集,由此推知H2气体可能具有的性质是
①易溶于水;②难溶于水;③密度比空气大;④密度比空气小;⑤密度与空气接近;⑥常温下可与空气中某些成分反应;⑦常温下不与空气中的成分反应
A. ①③⑥ B. ①④⑦ C. ②④⑦ D. ①⑤⑦
3.(23-24九年级上·北京·月考)以下是四种气体的密度(O℃、101 kPa)和溶解性(20℃、101kPa)。
气体
H2
CO2
SO2
O2
密度g/L
0.0899
1.977
2.716
1.429
溶解性
难溶
能溶
易溶
不易溶
实验室收集 SO2 气体,可采用的方法是
A. 排水集气法 B. 向下排空气法
C. 向上排空气法 D. 既可用向上排空气法,又可用排水集气法
4.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段练习)实验室用大理石、稀盐酸制取CO2,涉及的装置和操作正确的是
A. 检验装置气密性 B. 干燥
C. 收集 D. 验满
5.(25-26九年级上·山西运城·期末)下图是实验室制取气体的部分装置图,下列说法正确的是
A. 制取氧气和二氧化碳都可以用装置A作为发生装置
B. 使用高锰酸钾制取氧气时可以直接使用装置B
C. 使用装置C收集氢气,当观察到导管口有气泡冒出时就开始收集
D. 制取干燥的二氧化碳气体从装置E的b导管通入,用装置D收集
6.(25-26九年级上·湖南株洲·期末)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 收集 B. 收集
C. 验证性质 D. 监控气体流速
7.(24-25九年级上·贵州遵义·期末)在实验室制取和时,可采用相同发生装置,因为
A. 都是液体和固体反应,不需要加热 B. 它们都难溶于水
C. 它们都可以用排空气法收集 D. 制取时都不需要加热
8.(25-26九年级上·山西晋中·期末)如图是实验室制取气体的常用发生装置,下列说法错误的是
A. 装入药品之前需检查装置的气密性
B. 该装置可用于制备氧气或二氧化碳
C. 漏斗末端必须浸入液面以下
D. 该装置可以控制反应速率
9.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)实验室制取氧气并探究其性质,下列操作能达到实验目的的是
A. 用甲装置制备氧气 B. 用乙装置收集氧气
C. 用丙装置验满氧气 D. 用丁装置验证氧气性质
10.(24-25九年级上·湖北武汉·质检)掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。已知常温常压下,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,水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气:
①浓氨水和生石灰固体混合:
②氯化铵和氢氧化钙固体混合加热:
下列说法中正确的是
A. 若要制取较为纯净的氨气,可以用装置来收集
B. 若用装置制取氨气,应选择的反应原理是②
C. 若用原理①制取氨气时,要获得平稳气流,最佳发生装置是
D. 若用收集氨气,则进气口应该连接口
11.(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)实验室制取气体常用下图装置,请根据下图回答问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:① 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,应选择的发生装置和收集装置的组合是 (填装置的字母)。
(3)某同学若选择E装置收集二氧化碳,检验二氧化碳已收集满的方法是将燃着的木条放在 (填“a”或“b”)导管口,若木条熄灭,则已收满。
(4)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中不需要考虑的是____(填字母)。
A. 试剂容易获得,能生成所要制取的气体
B. 反应条件易于控制,反应速率适中
C. 操作简便易行,安全可靠,节能环保
D. 所要制取气体的颜色和气味
12.(25-26九年级上·河北承德·期末)小组同学利用下图装置制取并收集二氧化碳,回答下列问题。
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2时,选用的发生装置是 (填字母)。
(2)小组同学选用装置C而非装置D收集CO2,原因是 。
(3)对收集的CO2进行检验,应进行的操作是 。
(4)小组同学通过以上实验归纳出实验室制取气体的一般思路,顺序为 (填字母)。
a.设计制取气体的实验装置
b.验证得到的气体就是所要制取的气体
c.确定制取气体的化学反应原理
(5)将制得的CO2通入如图装置(夹持仪器已略去),观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,可知CO2的化学性质是 。
13.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)浓硫酸具有吸水性,常用作气体干燥剂。下图是实验室中常见的一些装置。
回答下列问题:
(1)以高锰酸钾为原料,用装置①和⑤组合制取氧气,写出反应文字表达式 。 分析该组合装置存在的问题,你的改进方法是 。
(2)用装置②③④组合制取并收集一瓶干燥的氧气,装置接口连接的正确顺序是 (填写“a、b、c、d、e”)。
1.(25-26九年级上·山西晋城·月考)在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2.下列说法正确的是
A. ab段试管中的液面逐渐上升 B. bc段反应物固体与液体接触
C. c点的对应操作是打开弹簧夹 D. 该发生装置可以控制反应速率
2.(24-25九年级上·河北保定·期末)化学学习小组开展学科实践活动,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器,简易供氧器中的固体药剂是A和B,A是过碳酸钠(),它是一种白色固体,遇水会分解出,B是催化剂。下列说法不正确的是
A. 甲装置是反应仓,乙装置是洗气仓
B. 该装置无法控制生成氧气的速率
C. 乙中的水有除杂、降温的作用
D. 供氧器中的固体B不一定是二氧化锰固体
3.(21-22九年级上·江苏苏州·期中)某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是
A. 在实验室里,装置 I 可用作大理石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B. 当打开 K1、关闭 K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集 CO2
C. 当打开 K2、关闭 K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为 CO2
D. 当打开 K1、闭 K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
4.(25-26九年级上·湖南·学情诊断)把分别盛有甲、乙、丙气体的试管倒插入盛有水的烧杯中,一段时间后,观察到如图所示的现象,对甲、乙、丙气体的分析正确的是
A. 甲、乙、丙气体都易溶于水
B. 丙气体比甲气体更易溶于水
C. 可以采用排水集气方法收集丙气体
D. 不可以用排空气方法收集甲气体
5.(24-25九年级上·安徽六安·月考)化学学习小组开展学科实践活动,利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作四套简易供氧器如图所示。各装置中右侧瓶中所装液体为水,分别向三套装置的左侧瓶中加入制氧药品。下列有关说法错误的是
A. 装置中不合理的是乙
B. 装置丙可根据需要调节氧气流量
C. 各装置中右侧瓶类似于排水集气装置
D. 设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
6.(22-23九年级上·江西吉安·期末)如图①④为常见的气体发生装置。下列说法正确的是
A. 装置①④中仅有套装置可用于实验室制取二氧化碳气体
B. 装置③和装置④都适合实验室制取氧气
C. 装置②可以方便控制反应的开始与结束
D. 装置④此时为反应开始进行的状态
7.(25-26九年级上·山东滕州·期末)实验技能是学习化学的基础和保证。
Ⅰ.下图为常见的实验装置:
(1)装置C中仪器Y的名称 ,实验室利用石灰石和稀盐酸制备的发生装置选择 (填序号),化学方程式为 。
(2)利用排水法收集时,需要在装置B中装满水,从 (填“m”或“n”)口处通入。
(3)某同学在一试管中加入17 g过氧化氢溶液(过氧化氢和水的混合物)和1.0 g二氧化锰制取氧气,充分反应后称得试管中的剩余物质的质量为16.4 g。
计算:
①最多可制得氧气的质量 ;
②17 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数 。(要求:写出本题两小问具体的计算过程)
Ⅱ.某化学兴趣小组开展了如图“课本实验改进与创新”实验活动:
(4)图1中,挤入浓氨水后,A处显红色,打开止水夹后,B处也逐渐呈现红色,从微观角度解释此现象的原因是 。
(5)铁丝在空气中不能燃烧,而图2中铁粉却能在空气中燃烧且火星四射,原因是 。
8.(25-26九年级上·山东德州·期末)某实验小组利用过氧化钠与水反应制取氧气并进行相关物质的性质实验,装置如图(夹持仪器省略):
已知:过氧化钠为淡黄色固体,与水发生反应的化学方程式为。
请回答:
(1)仪器a的名称是 。
(2)在方框A中应选择 (填“”或“”)装置制取氧气,然后与B装置对接完成实验;B装置中的碱石灰的作用是干燥气体。
(3)实验过程中C装置内两处木炭粉均减少,铜网的作用是 ,铜网右侧木炭粉发生反应的化学方程式为 。
(4)D装置中的实验现象为 ;E装置中澄清石灰水变浑浊的原因是 (用化学方程式表示):
(5)F装置的作用是 。
1.(2024·陕西·中考真题)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A. 检查气密性 B. 装药品
C. 收集气体 D. 气体验满
2.(2024·四川成都·中考真题)氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是
A. 发生装置仅由药品状态决定 B. 该装置能收集到纯净的氧气
C. 红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底 D. 制取氧气的原料一定含有氧元素
3.(2025·江苏淮安·中考真题)下列关于实验室制取CO2的操作,不能达到实验目的的是
A. 检查气密性 B. 制备CO2
C. 干燥CO2 D. 收集CO2
4.(2024·山东烟台·中考真题)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取,应选用的发生装置是 (填字母序号,下同),实验室加热高锰酸钾固体制取,应选用的发生装置是 。
(3)实验室制取和,均不能选用的收集装置是 。
(4)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10mL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。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是 。
②从曲线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,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明 。
5.(2025·山东日照·中考真题)下列装置是、、三种气体的实验室制取和收集装置,回答下列问题。说明:分液漏斗可以通过活塞控制液体的流量。
(1)仪器①的名称是 。
(2)A~D四个装置都能用于制取同一种气体,写出用装置A制取该气体的化学方程式: 。
(3)在上述制取气体装置中,中间过程可以添加液体试剂的装置是 (填字母)。
(4)制取密度最小的气体可用 (填字母)装置来收集。
(5)用装置E收集气体,验满的方法是 。
(6)下列说法错误的是_______(填字母)。
A. 用装置A制取气体,试管口略向下倾斜
B. 用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下
C. 用装置G收集气体,导管口有气泡放出时立即收集
D. 用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯
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课题3 二氧化碳的实验室制取
第2课时 实验室制取气体的一般思路和方法
1.D
2.C
3.C
4.D
5.A
6.B
7.A
8.C
9.A
10.B
11.(1)长颈漏斗 (2)① ② BC##BE (3)b (4)D
12.(1)B (2)CO2能溶于水且与水反应,密度比空气大 (3)向集气瓶中注入适量的澄清石灰水并振荡 (4)能与水反应生成碳酸
13.(1)① ② 在装置①试管口放一团棉花 (2)a→d→e→b→c
1.C
2.B
3.B
4.C
5.C
6.D
7.(1)① 分液漏斗 ② C ③ (2)n (3)① 根据质量守恒定律,反应前总质量=过氧化氢溶液质量+二氧化锰质量=,反应后剩余物质质量为,因此氧气质量为。 ② 设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x,
解得
则过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为 。
答:过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。 (4)分子在不断运动 (5)铁粉与空气中氧气的接触面积增大
8.(1)分液漏斗 (2)A2 (3)① 导热并除去混合气体中的氧气 ② (4)① 黑色粉末逐渐变红 ② (5)尾气处理
1.A
2.D
3.C
4.(1)分液漏斗 (2)① B ② A (3)D (4)① 猪肝块 ② 放热 ③ 30 ④ 催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量
5.(1)锥形瓶 (2) (3)CD (4)F##G (5)将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满 (6)C
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