内容正文:
专题12 工艺流程题 气体制取题
2大高频考点
考点01 工艺流程题
考点02 气体制取题
考点01 工艺流程题
1.(2025-2026九上·山东滨州经济技术开发·期中)2025年是我国“十四五”规划收官之年,多项科学技术实现突破。化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献。
(1)化学助力新能源发展。中国科学家成功研发液态空气储能系统,每天储存释放电量高达60万千瓦时,为沙戈荒地区等广域新能源基地提供新型储能解决方案。从微观角度看,空气被压缩时发生改变的是______(填选项序号)。
A. 分子的大小 B. 分子的间隔 C. 分子的质量 D. 分子的数目
(2)化学助力航空航天。中国制造的朱雀二号遥二运载火箭是全球首枚成功入轨飞行的液氧甲烷火箭,具有成本低、易维护、可重复使用等优点。
①从物质分类角度看,甲烷()属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
②中国首次发现月球存在一定数量的甲烷和钛铁矿(主要成分)等资源,如图是一种设想的利用月球资源的流程图:
Ⅰ.的名称读作“钛酸亚铁”,其中钛元素的化合价为 价。
Ⅱ.图中可循环利用的物质是 (填物质名称)。
Ⅲ.根据流程图信息,写出和氢气反应的化学方程式 。
(3)化学助力国之重器。中国制造“零碳”动力液氢重型卡车,采用大功率液氢燃料电池系统,续航里程超。
①液氢燃料电池供电时将 能转化为电能。
②氢能是未来最理想的能源。从环保角度分析,氢能源的优点是 。
【答案】(1)B (2)① 纯净物 ② +4 ③ 甲烷、氢气 ④ (3)① 化学 ② 燃烧产物只有水,不会对环境造成污染
【解析】(1)空气被压缩时,分子本身的大小、质量、数目均不变,只是分子间的间隔减小,故选B。
(2)① 甲烷(CH4)由一种物质组成,属于纯净物;
② 化合物中元素正负化合价代数和为0,FeTiO3中 “亚铁” 表示Fe为+2价,O为−2价,设Ti的化合价为x,则,解得x=+4;
流程中甲烷、氢气既是反应物又是生成物,可循环利用;
CO和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,化学方程式为 。
(3)① 液氢燃料电池供电时,将化学能转化为电能。
② 氢气燃烧的产物只有水,不会对环境造成污染,是氢能源的环保优点。
2.(2025-2026九上·山东省济宁市济宁学院附属中学·期中)分离提纯是获取物质的重要方法,其思路有两种:一是除去杂质,二是提取目标产物。如图是海水综合利用的部分流程(操作已省略)。回答下列问题。
已知:该粗盐中含泥沙、等杂质。
(1)海水晒盐后得到的“卤水”是氯化钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)流程I中Y溶液的溶质为 (填化学式),写出加入X溶液发生反应的化学方程式 。
(3)卤水中含量较高,流程Ⅱ中,反应①可加入的物质是___________(填字母序号)。
A. 氧化钙 B. 氢氧化钙 C. 碳酸钙 D. 氯化钙
(4)流程Ⅱ中,反应②的基本反应类型是 。
【答案】(1)饱和 (2)① Na2CO3 ② (3)AB (4)复分解反应
【解析】(1)海水晒盐后得到的“卤水”是析出氯化钠后得到的,不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液;
(2)粗盐中含泥沙、氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质,加入过量的氢氧化钠溶液,氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,可除去氯化镁,硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠,可加入过量的氯化钡溶液除去硫酸钠,氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,可加入过量的碳酸钠溶液除去氯化钙和过量的氯化钡,该流程中应先加入过量的氯化钡溶液,再加入过量的碳酸钠溶液,这样过量的氯化钡才能除去,故流程I中Y溶液的溶质为碳酸钠,化学式为:Na2CO3;
由以上分析可知,X为氯化钡,加入过量氯化钡溶液发生反应为氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,该反应的化学方程式为:;
(3)A、氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙,可得到氢氧化镁,符合题意;
B、氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙,可以得到氢氧化镁,符合题意;
C、碳酸钙与氯化镁不反应,不能加入碳酸钙,不符合题意;
D、氯化钙与氯化镁不反应,不能加入氯化钙,不符合题意。
故选AB;
(4)流程Ⅱ中,反应② 为氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应。
3.(2025-2026九上·山东威海·期中)以白云石(主要成分为和)为原料制备的主要流程如图1所示(部分产物略去),回答下列问题。
(1)为使白云石反应更充分,煅烧前可对白云石采取的措施是 。
(2)产品的纯度受煅烧窑中煅烧温度的影响,纯度与煅烧温度的关系如图2所示,煅烧白云石最佳温度是 ℃。
(3)反应器中发生反应的化学方程式是 。
【答案】(1)研磨(合理即可) (2)960 (3)
【解析】(1)增大反应物接触面积,可以加快反应速率,因此为使白云石反应更充分,煅烧前可对白云石采取的措施是研磨;
(2)由图像看出,煅烧白云石最佳温度是960℃;
(3)反应器中CaO发生化合反应的化学方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2;氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式是:。
4.(2025-2026九上·山东省聊城市教育联盟共同体·期中)小明同学去旅游时,用瓶装了一些山下的泉水,带回实验室,在老师的指导下,按如图1流程进行实验,制取蒸馏水。请回答下列问题:
(1)取水后加入明矾的作用是 。
(2)向溶液中加入活性炭,利用其 性,除去水样中的色素和异味。
(3)图中净化程度最高的操作是 。
(4)某同学过滤两次后,发现滤液仍旧浑浊,可能的原因是(填一种): 。
(5)电解水可以制取氧气供给呼吸,若空间站每名航天员每天需要氧气0.8kg,要保证一名航天员的呼吸消耗,每日要电解多少千克水?(写出计算步骤)
【答案】(1)吸附水中的悬浮杂质,加速悬浮物沉降 (2)吸附 (3)蒸馏 (4)滤纸破损(或漏斗内的液面高于滤纸边缘、仪器不干净等,合理即可) (5)设每日要电解水的质量为
答:每日要电解水的质量为0.9kg。
【解析】(1)明矾溶于水形成的胶体能吸附水中的悬浮杂质,加速悬浮物沉降来达到净水的目的;
(2) 活性炭疏松多孔具有吸附性,能吸附水中的色素和异味;
(3)因为蒸馏能除去水中所有杂质,得到的蒸馏水几乎是纯水,其他净化操作无法去除全部杂质,因此蒸馏净化程度最高;
(4)过滤后发现滤液仍浑浊的原因可能是滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的仪器不干净;
(5)解析见答案。
5.(2025-2026九上·山东省日照港中学·期中)如图为黄铁矿(主要成分FeS2)制取硫酸和硫元素的价类图。
(1)FeS2的相对分子质量为 ,将沸腾炉里的反应填写完整4FeS2+11O2
2 +8SO2。
(2)接触室中发生反应的化学方程式是 ,图2中M代表的物质类别为 ;C点对应物质的化学式 。
(3)依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法中正确的是______(填字母)。
A. 吸收塔中得到的产品为混合物
B. 为提高黄铁矿的利用率,在进入沸腾炉之前可对其进行粉碎处理
C. 催化剂能够加快SO2的反应速率和增大SO3的产量
D. 从接触室中排出来的SO2和空气重新送回接触室可以有效地减少环境污染
【答案】(1)① 120 ② Fe2O3 (2)① ② 单质 ③ SO3 (3)ABD
【解析】(1)FeS2的相对分子质量=56+32×2=120 ;根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前Fe、S、O的个数分别是4、8、22,反应后已知物质中Fe、S、O的个数分别是0、8、16,则还需要补充4个Fe、6个O,横线处化学计量数为2,则横线处应填Fe2O3。
(2)接触室中是二氧化硫(SO2)和氧气(O2)在催化剂作用下反应生成三氧化硫(SO3) ,化学方程式为: ;
M中硫元素化合价为0价,单质中元素化合价为0,所以M代表的物质类别是单质;
C点硫元素化合价为+6价,且物质类别是氧化物,氧化物由两种元素组成,其中一种是氧元素,设其化学式为SxOy,其中S显+6价、O显-2价,根据化合物中元素正负化合价之和为0,则6x+(-2)y=0,解得x∶y=1∶3,所以化学式为SO3。
(3)A、吸收塔中得到的是98.3%的H2SO4,除H2SO4外还含有其他物质,是混合物,A选项正确;
B、将黄铁矿粉碎,可增大其与空气的接触面积,使反应更充分,提高利用率,B选项正确;
C、催化剂能加快SO2的反应速率,但不能增大SO3的产量,因为催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的量,C选项错误;
D、从接触室中排出来的SO2和空气重新送回接触室,能充分利用原料,同时可以有效地减少环境污染,故D正确。
故选ABD。
6.(2025-2026九上·山东省日照港中学·期中)近几年,甲醇能源和甲醇汽车正在受到各方重视。同等功率下甲醇车比汽油车能效提高20%以上,减排二氧化碳约26%,发展甲醇经济有利于保障我国能源安全、助力“双碳”目标的实现。如图是利用二氧化碳加氢技术制备甲醇的全部过程,请回答下列问题:
(1)发电:通过光伏发电分解水可制得氢气,光伏发电是将 能转化为电能。
(2)制氢:电解水的过程中某电极上发生的变化如图2。
①该电极是 (选填“正极”或“负极”)。
②“阶段三”中,气泡从电极表面脱离后,在溶液中向上运动时,所受压强逐渐减小,体积逐渐增大。气泡体积增大可能的原因是 (多选,填字母)。
A.构成气泡的分子种类发生变化
B.电解过程中,温度升高,构成气泡的分子运动速率变大
C.构成气泡的分子间的间隔变大
D.电解过程中,生成的气体分子不断进入气泡,构成气泡的分子数目增加
③水发生电解的化学方程式为 ,从反应类型的角度看,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(3)转醇:根据图1所示,写出二氧化碳和氢气反应制备甲醇的化学方程式 ,图1中可循环利用的物质是 ,甲醇属于 (填“化合物”、“氧化物”或“单质”)。
【答案】(1)太阳 (2)① 负极 ② CD ③ ④ 分解 (3)① ② 二氧化碳和水 ③ 化合物
【解析】(1)光伏发电是将太阳能转化为电能的装置。
(2)① 电解水时,负极产生氢气,从图2可知该电极上产生氢气,所以是负极。
② A、气泡的分子种类未发生变化,错误;
B、阶段三中,温度升高对气泡体积影响较小,气泡一旦从电极表面脱离后,在溶液中向上运动时,溶液的温度变化不会明显(气泡向上运动的时间很短),该气泡内的分子运动速率变化不大,错误;
C、分子间间隔增大,气泡体积增大,正确;
D、生成的气体分子不断进入气泡,分子数目增加,气泡体积增大,正确。
故选CD。
③ 水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为 ;
该反应由一种物质生成两种物质,属于基本反应类型中的分解反应。
(3)根据图1,二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为 ;
从图1流程可知,二氧化碳和水既是生成物,又是反应物,可循环利用;
甲醇(CH3OH)由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物,属于化合物;氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,单质是由同种元素组成的纯净物,因此甲醇不属于氧化物和单质。
7.(2025-2026九上·山东德州天衢新·期中)空气是一种宝贵的资源,利用空气制取氮气和氧气的流程如图所示:
(1)经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤C主要是利用液氮和液氧的 (填“沸点”或“熔点”)不同,将二者分离。
(3)用表示氧原子,表示氮原子。已知同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计,如图可表示空气微观模型的是_____(填字母)。
A.
B.
C.
(4)冰箱中常用如下图所示的膜分离技术实现“气调保鲜”。
分离后,通入冰箱保鲜室内的气体是 (填“富氮空气”或“富氧空气”)。
(5)很多物质都能与氧气反应,下列反应属于缓慢氧化的是 (多选,填序号)。
①光合作用 ②食物腐烂 ③呼吸作用 ④红磷燃烧
【答案】(1)混合物 (2)沸点 (3)B (4)富氮空气 (5)② ③
【解析】(1)由流程可知,步骤A只除去了灰尘和二氧化碳,得到的空气中仍含有氮气、氧气、稀有气体等,属于混合物。
(2)工业上利用液氮和液氧的沸点不同,可将它们进行分离。
(3)空气中氮气和氧气的体积比约为4:1,由于同温同压下,气体的体积比等于分子数目比,则氮分子和氧分子的个数比为4:1,故选B。
(4)氮气化学性质稳定,可作保护气,则通入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气。
(5)① 光合作用是将二氧化碳转化为氧气,不属于缓慢氧化;
② 食物腐烂是和氧气发生的比较缓慢,且不易被察觉的反应,属于缓慢氧化;
③ 呼吸作用是和氧气发生的比较缓慢,且不易被察觉的反应,属于缓慢氧化;
④ 红磷燃烧发光放热,为剧烈的氧化反应,不属于缓慢氧化。
故选② ③ 。
8.(2025-2026九上·山东省青岛市青岛大学附属中学·期中)为了人类社会的可持续发展,我们必须保护水资源。天然水一般要经自来水厂净化处理才能变成生活用水。在生产过程中为保持净水效率和水质符合饮用标准,常常加入混凝剂和消毒剂。
(一)自来水厂净水(图1)
(1)“吸附”、“过滤”和“蒸馏”单一操作时,净化水程度较高的方法是 。
(2)若明矾可用于该厂生产,明矾投放的目的是 。
(3)二氧化氯()是一种高效的饮用水消毒剂。生产中常用亚氯酸钠()和氯气()制取二氧化氯,同时生成另一种厨房中常见的调味品。写出该反应的化学方程式 。
(二)小组同学设计的简易净水器(图2)
(4)对该简易净水器评价合理的是___________(填字母)。
A. 能除去所有杂质 B. 制作材料廉价易得 C. 制作简单
(5)水的净化本质是将混合物中各成分分离,混合物分离的一般思路与方法是分析混合物成分→比较物质性质差异→明确分离方法。下列分离方法主要基于混合物中各成分粒子大小不同的是___________(填字母)。
A. 用筛子分离沙子和小石子
B. 分离液态空气获得氧气
C. 从自来水中提取蒸馏水
D. 从实验室使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气后,回收所得剩余物中的二氧化锰
【答案】(1)蒸馏 (2)加速悬浮物的沉降 (3) (4)BC (5)A
【解析】(1)吸附只能除去水中的色素和异味,过滤可实现固液分离,除去难溶性杂质,蒸馏可除去所有杂质,故“吸附”、“过滤”和“蒸馏”单一操作时,净化水程度较高的方法是蒸馏;
(2)若明矾可用于该厂生产,明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质,加速其沉降,故明矾投放的目的是:加速悬浮物的沉降;
(3)亚氯酸钠和氯气反应生成二氧化氯和一种厨房中常见的调味品,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含Na、Cl、O,生成物中含Cl、O,故生成物中还应含Na,故生成的另一种调味品是氯化钠,该反应的化学方程式为:;
(4)A、该简易净水器可通过小卵石和石英砂除去水中的难溶性杂质,通过活性炭除去水中的色素和异味,不能除去所有杂质,不符合题意;
B、该简易净水器是利用塑料瓶、小卵石、石英砂、活性炭等制成,制作材料廉价易得,符合题意;
C、该净水器利用塑料瓶、小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉等制成,制作简单,符合题意。
故选BC;
(5)A、用筛子分离沙子和小石子,是根据小石子和沙子颗粒大小不同,符合题意;
B、分离液态空气获得氧气,是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离,不符合题意;
C、从自来水中提取蒸馏水,是利用各成分沸点的不同将其分离,不符合题意;
D、从实验室使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气后,回收所得剩余物中的二氧化锰,是利用二氧化锰难溶于水的性质,即利用物质的溶解性不同,不符合题意。
故选A。
9.(2025-2026九上·山东淄博高新区-(五四学制)·期中)“庄稼一枝花,全靠肥当家”。近年来,随着农业生产的不断发展,对硫酸镁(MgSO4)肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉(主要成分氧化镁,还含有少量氧化铁、烧碱等杂质)和浓硫酸为原料,生产MgSO4的部分生产流程如图1所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为:。分析制备过程,回答下列问题:
(1)图1中,石墨配酸塔由石墨制成,说明石墨具有的性质是 (合理即可)。
(2)生产中,稀硫酸与杂质发生反应的化学方程式为: 。
(3)回转化成室中发生的化学反应会 (填“吸收热量”或“放出热量”)。
(4)分析图2,使用硫酸的最佳浓度为 。
(5)生产过程无废物排放,符合绿色化学要求,其中可循环利用的物质是 。
【答案】① 耐腐蚀/不与酸反应(合理即可) ② /(写一个) ③ 放出热量 ④ 66% ⑤ 酸雾和水蒸气/稀硫酸
【解析】(1)石墨配酸塔由石墨制成,说明石墨具有的性质是耐腐蚀或不与酸反应(合理即可);
(2)稀硫酸氧化铁反应生成硫酸铁和水,和烧碱反应生成硫酸钠和水,发生反应的化学方程式分别为:;(任写一个即可);
(3)根据题意可知回转化成室中发生的化学反应有,,中和反应放出热量;
(4)分析图2,使用硫酸的最佳浓度为66%,此时硫酸镁的质量分数达到最大值;
(5)生产过程无废物排放,符合绿色化学要求,根据流程图中回转化成室中产生的酸雾和水蒸气通过水吸收循环系统又进入石墨配酸塔,可循环利用的物质是酸雾和水蒸气(或稀硫酸)。
解流程题时,注意流程的箭头指向,同时分清进料和出料,结合题干信息,联系已学知识即可解题。
考点02 气体制取题
1.(2025-2026九上·山东滨州经济技术开发·期中)化学是一门以实验为基础的学科。
(一)制取气体
(1)实验室制取、都可以选用 (填字母)作为发生装置,用该装置制取氧气的化学方程式为: 。
(2)用装置和的组合制取,停止实验时,为防止导管中产生倒吸现象,操作是 。
(3)装置是自制的气体发生装置。为了控制反应的发生和停止,初始加入液体试剂的液面应 (填“高”或“低”)于处。
(二)探究二氧化碳的性质
(4)如图是探究二氧化碳性质的实验装置。通入干燥的二氧化碳气体一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,原因是 (用化学方程式表示);纸花③比纸花②先变红的原因是 。
【答案】(1)① A ② (2)先将导管移出水面,再熄灭酒精灯 (3)低 (4)① ② 二氧化碳密度比空气大,会向下沉降
【解析】(1)实验室制取O2(用过氧化氢溶液)和CO2(用大理石与稀盐酸)均为 “固液不加热型”,发生装置选A;
过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水、氧气,化学方程式为 。
(2)用B(固体加热型)和C(排水法)组合制O2,停止实验时若先熄灭酒精灯,装置内压强减小会导致水倒吸,因此需先将导管移出水面,再熄灭酒精灯。
(3)装置E控制反应的原理:初始液面低于b处时,固体与液体不接触(反应停止);挤压软塑料管使液面高于b处,固体与液体接触(反应发生),因此初始液面应 “低” 于b处。
(4)石蕊纸花变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,化学方程式为;
二氧化碳密度比空气大,会向下沉降,因此纸花③ (下方)比纸花② (上方)先变红。
2.(2024-2025九上·山东济南南山·期中)下图是实验室常用的实验仪器与装置,回答下列问题。
(1)写出图中仪器I的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,应选择的发生和收集装置为 ,该反应的化学方程式为 ,最终收集到的氧气不纯的原因可能是 ;如用F装置来收集,氧气应从 (填“a”或“b”)管通入。
(3)收集一瓶并进行性质检验。
操作
现象
结论
硫燃烧时, (填字母),生成刺激性气味的气体a.产生大量白烟b.发出淡蓝色火焰c.发出蓝紫色火焰
具有氧化性
集气瓶中水的作用是 。
(4)我国新型战略核潜艇具备相当强的水下续航和高速航行能力,为了探究潜艇用制氧器,小亮以爆炸盐(溶于水会产生和)和为原料设计了以右图所示简易装置:
加料后,在反应中起 作用。右舱中水的作用是 (答出一个即可)。
【答案】(1)长颈漏斗 (2)① AE ② ③ 集气瓶未装满水就倒放入水槽中(合理即可) ④ a (3)① c ② 吸收生成的二氧化硫,防止污染空气 (4)① 催化 ② 湿润氧气(合理即可)
【解析】(1)根据图像,仪器 Ⅰ 是长颈漏斗。
(2)用高锰酸钾制取氧气,需要加热,发生装置选 A;要收集较纯净的氧气,用排水法,收集装置选 E,所以应选择的发生和收集装置为 AE;
高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为 ;
收集到的氧气不纯的原因可能是:集气瓶未装满水就倒放入水槽中(瓶内有空气剩余导致氧气不纯)、未等气泡连续均匀冒出就开始收集(收集到装置内原有的空气导致氧气不纯);
氧气密度比空气大,可采用向上排空气法收集,用 F 装置收集,应从 a 管通入,将空气从 b 管排出。
(3)硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,答案选 c;
硫燃烧生成有毒的二氧化硫,集气瓶中水的作用是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气。
(4)爆炸盐(溶于水会产生和),MnO2在反应中起催化作用,加速H2O2的分解;
氧气不易溶于水,经过水会形成气泡,右舱中水的作用是湿润氧气(或观察氧气流速 )。
3.(2025-2026九上·山东省聊城市教育联盟共同体·期中)化学是一门以实验为基础的学科,氧气的制取和性质是初中化学的重要内容。请根据下列装置图,回答有关问题。
任务一:探究氧气的实验室制取及性质
(1)写出A装置中标号仪器a的名称 。
(2)若用过氧化氢溶液制取氧气,还需要用到 (填试剂名称),其起到的作用是 ,写出该反应的化学方程式 。
(3)若用图中装置E来收集气体,当导管口出现 时开始收集气体。
(4)写出G装置中的化学反应方程式 ,结合该实验解释图1中OP段压强增大的原因 。
任务二:探究日常生活中氧气的制取
日常生活中常采用分子筛吸附、膜反应器等方法制取相关气体,分子筛制氧机以空气为原料制取氧气。
(5)图2表示空气经过分子筛时氧气通过而氮气被吸附的微观过程,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(6)根据图3可知用制氧机制取氧气时,所得氧浓度最高的温度是 。
(7)某家庭制氧机内有湿化装置,其湿化原理如图4,还可以通过此装置观察气泡有无及多少,确定氧气输出的流速,经过该装置时,氧气的通入口是 (选填“a”或“b”)。
【答案】(1)试管 (2)① 二氧化锰 ② 催化 ③ (3)连续均匀的气泡 (4)① ② 红磷燃烧放热,温度升高,使得装置内压强增大 (5)物理 (6)33℃ (7)a
【解析】(1)根据图示可知,仪器a为试管,故应填写:试管;
(2)若用过氧化氢溶液制取氧气,还需要用到二氧化锰,在该反应中,二氧化锰是催化剂,起到催化作用;过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为 ,故应填写:催化; ;
(3)若用图中装置E,即排水法来收集气体,说明该气体难(或不易)溶于水,且与水不反应;应当导管口气泡连续均匀冒出时开始收集气体,因为一开始排出的是装置内的空气;故应填写:连续均匀的气泡;
(4)G装置中红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,化学反应方程式为 ;图1中OP段压强增大的原因是红磷燃烧放热,温度升高,使得装置内压强增大;故应填写: ;红磷燃烧放热,温度升高,使得装置内压强增大;
(5)图2表示空气经过分子筛时氧气通过而氮气被吸附的微观过程,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;故应填写:物理;
(6)由图3可知,该制氧机所得氧浓度与温度的关系是:随着温度的升高,氧浓度先增大后减小,在33℃时氧浓度达到最大;故应填写:33℃;
(7)某家庭制氧机内有湿化装置,其湿化原理如图4,氧气不易溶于水,所以氧气的通入口是a,b连接到病人吸氧的塑料管。故应填写:a。
4.(2025-2026九上·山东济南·期中)实验是进行科学探究的重要手段。请回答下列问题。
(1)图A为某市售家用净水器,可将自来水净化为直饮水。自来水通过不锈钢滤网层相当于实验室中的 操作(填操作名称)。图中主要用于吸附杂质、除去臭味的物质是 。
(2)图B为水的电解,实验中发生反应的化学方程式为 。依据正、负极产生的气体,可得到水是由 组成的。
(3)图C用来测定空气中氧气的含量。反应过程中硬质玻璃管内固体发生的颜色变化为 ,反应结束后,测得空气中氧气的总体积小于21%,你认为可能的原因是 (请写出其中一条)。
(4)图D是通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律,请写出锥形瓶内发生反应的化学方程式: 。不选用敞口容器进行该实验的原因是 。下列图像中,能够体现该实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是 (填字母)。
a. b. c. d.
【答案】(1)① 过滤 ② 活性炭 (2)① 2H2O 2H2↑+O2↑ ② 氢元素和氧元素 (3)① 红色固体变成黑色 ② 铜粉的量不足装置漏气(合理即可) (4)① 4P+5O2 2P2O5 ② 红磷和空气中的氧气反应,有气体参与反应 ③ d
【解析】(1)自来水通过不锈钢滤网层可除去水中的不溶性固体杂质,相当于实验室中的过滤操作;活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,能吸附除去水中的色素和异味;故填:过滤;活性炭。
(2)水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑;依据正、负极产生的气体分别是氧气和氢气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可得出水是由氢元素和氧元素组成;故填:2H2O 2H2↑+O2↑;氢元素和氧元素。
(3)铜粉在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜,硬质玻璃管内观察到的现象是红色固体变成黑色;反应结束后,测得空气中氧气的总体积小于21%,可能是铜粉的量不足,不能将氧气完全耗尽,也可能是装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积;故填:红色固体变成黑色;铜粉的量不足或装置漏气(合理即可)。
(4)锥形瓶内红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为4P+5O2 2P2O5;红磷和空气中的氧气反应,有气体参与反应,故不选用敞口容器进行该实验;
a、红磷在空气中燃烧,是与空气的氧气发生反应,生成五氧化二磷固体,随着反应的进行,气体的总质量逐渐减少,至完全反应不再发生改变,但最终装置内还含有氮气、稀有气体等气体,不可能减少至0,故选项图像错误。
b、氮气不参加反应,反应前后氮气的质量不变,故选项图像错误。
c、红磷在空气中燃烧,是与空气的氧气发生反应,生成五氧化二磷固体,随着反应的进行,固体的质量逐渐增加,至完全反应,质量保持不变,故选项图像错误。
d、根据质量守恒定律可知,化学反应前后氧元素的质量不变,故选项图像正确。
故填:4P+5O2 2P2O5;红磷和空气中的氧气反应,有气体参与反应;d。
5.(2025-2026九上·山东东省青岛市市南区青岛超银中学·期中)下面是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气及探究其化学性质的装置图。
请回答:
(1)写出图中标号①仪器的名称 。
(2)该实验应选用的发生装置是 ;检查该装置的气密性的方法是将该装置中的导气管用弹簧夹夹住,往仪器①中注入水至液面高出仪器①的下端管口,若能观察到 的现象,即可证明装置不漏气。
(3)收集氧气的装置可选用C装置,理由是 ;如果用E装置收集氧气,气体应从 (选填“a”或“b”)进入。
(4)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用D装置收集氧气,过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都未见木条复燃,请分析原因是 。
(5)如图F所示,在做该实验时瓶底预先放入少量水的目的是 ,写出此反应的文字表达式 。
(6)工业上常用分离液态空气法制取氧气,与实验室选用双氧水制取氧气的本质区别是 。
(7)通过查阅资料得知,氯化氢气体(HCl)是一种密度比空气大且极易溶于水的气体,其水溶液称为盐酸;小芳同学用加热固体氯化钠和浓硫酸起反应的方法制取氯化氢,她应选择的收集装置是 。
【答案】(1)长颈漏斗 (2)① A ② 长颈漏斗中能形成一段稳定的水柱 (3)① 氧气不易溶于水且不与水发生反应 ② a (4)装置漏气 (5)① 防止生成的高温熔化物溅落,炸裂瓶底 ② (6)工业上制取氧气属于物理变化,实验室制取氧气属于化学变化 (7)D
【解析】(1)标号① 仪器的名称为长颈漏斗,故填:长颈漏斗。
(2)双氧水和二氧化锰制取氧气,采用固液常温型装置来制取氧气,所以应选用的发生装置是A,检查该装置的气密性的方法是将该装置中的导气管用弹簧夹夹住,往仪器① 中注入水至液面高出仪器① 的下端管口,若能观察到长颈漏斗中能形成一段稳定的水柱的现象,即可证明装置不漏气;故填:A;长颈漏斗中能形成一段稳定的水柱。
(3)由于氧气不易溶于水且不与水发生反应所以收集氧气的装置可选用C装置;如果用E装置收集氧气,气体应从a管进入,水从b管排出;故填:氧气不易溶于水且不与水发生反应;a。
(4)观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用D装置收集氧气,由于装置漏气,收集不到氧气,用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都不能使木条复燃。故填:装置漏气;
(5)铁丝在氧气中燃烧的实验中,瓶底预先放入少量水的目的是防止生成的高温熔化物溅落,炸裂瓶底,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,此反应的文字表达式为:,故填:防止生成的高温熔化物溅落,炸裂瓶底; 。
(6)工业上常用分离液态空气法制取氧气,与实验室选用双氧水制取氧气的本质区别是工业上制取氧气,根据沸点不同而分离,没有新物质生成,属于物理变化,实验室制取氧气,有新的物质生成,属于化学变化,故填:工业上制取氧气属于物理变化,实验室制取氧气属于化学变化。
(7)氯化氢气体(HCl)是一种密度比空气大且极易溶于水的气体,所以采用向上排空气法收集,应选择的收集装置是D,故填:D。
6.(2025-2026九上·山东省日照港中学·期中)如图是某同学设计的探究氧气性质的一体化实验装置。用该装置可以自动收集氧气并进行各种物质在氧气中的燃烧实验。根据装置图回答下列问题:
(1)装置I是氧气的发生装置(忽略导管中的气体)。
①仪器b的名称是 。
②关闭弹簧夹k2,打开k1,打开分液漏斗活塞,反应开始。发生反应的化学方程式是 ,该发生装置的优点是 。
③在k1处可以检验氧气,方法是 。
(2)装置Ⅱ是双开口集气瓶,可以收集氧气。
①关闭k1,打开k2和k4,该方法能收集氧气的原因是利用了氧气 的性质。
②有同学提出,还可以将收集方法改为排空气法。可行的设计是:先移去装置中的水,然后将导管 (填“c”或“d”)改为通到顶部的长管。
(3)利用收集的氧气进行铁丝燃烧实验
①收集过程中,应在水被排尽 (填“前”或“后”)关闭k2和k4。
②打开橡皮塞k3,将装有下端系有火柴棍的灼热铁丝伸入集气瓶中,图2中更能提高实验成功率的方式是 (填编号);铁丝燃烧的化学方程式是 。
(4)发生装置的变换
若改用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ;下列是与高锰酸钾制取氧气有关的图标,在该实验中无需标注的是 (填序号)。
【答案】(1)① 锥形瓶 ② ③ 可以控制反应速率 ④ 将带火星的木条放在k1处,若木条复燃,证明是氧气 (2)① 不易溶于水且不与水反应 ② d (3)① 前 ② c ③ (4)① ② ③
【解析】(1)① 根据图像,仪器b是锥形瓶。
② 过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为 ;
该装置使用分液漏斗,可通过控制过氧化氢溶液的滴加速度来控制反应速率。
③ 氧气具有助燃性,将带火星的木条放在k1处,若木条复燃,证明是氧气。
(2)① 装置Ⅱ用排水法收集氧气,利用了氧气不易溶于水且不与水反应的性质。
② 氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,应将导管d改为通到顶部的长管,从而将空气从d管排出。
(3)① 收集氧气过程中应在水被排尽前关闭k2和k4,原因是铁燃烧需要预留一部分水,防止燃烧时生成的高温物质溅落,炸裂集气瓶底。
② 方式c中火柴棍在铁丝下方,燃烧时能更好预热铁丝,提高实验成功率;
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为 。
(4)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为 ;
① 是护目镜标志,实验过程需要佩戴护目镜保护眼睛,需标注;
② 是热烫标志,实验过程加热高锰酸钾,会产生高温,需标注;
③ 是锐器标志,实验过程不会接触锐器,无需标注;
④ 是明火标志,实验过程需使用明火加热高锰酸钾,需标注。
故填③ 。
7.(2025-2026九上·山东德州天衢新·期中)请根据如图提供的实验装置(部分铁架台、铁夹省略),回答有关问题。
I.实验室制取气体
(1)写出图中标有①、②的仪器名称:① ,② 。
(2)加热高锰酸钾制取氧气发生装置应选 ,写出反应的文字表达式 。
(3)实验室如果用装置E收集氧气,当观察到气泡 冒出时开始收集。实验时若选用F装置收集氧气,气体应该从 (填“m”或“n”)端通入。
(4)二氧化碳在通常状况下是一种无色、无臭的气体,密度比空气大,能溶于水。实验室常用大理石(固体)和稀盐酸(液体)在常温下制取二氧化碳,发生装置应选 ,收集装置除F外,还可选用 。
II.实验探究
某兴趣小组同学查阅资料得知:在二氧化锰的催化下,加热分解氯酸钾固体可得到氯化钾和氧气。该小组围绕氯酸钾制取氧气展开实验探究活动。
【提出问题】不加催化剂,氯酸钾受热是否会分解产生氧气?
【猜想与假设】不加催化剂,氯酸钾受热会分解产生氧气。
【设计并实施实验方案】步骤1:向试管中加入少量氯酸钾后,将高温传感器探头插入试剂中,把氧气传感器插放在试管口(氧气传感器测量极限值为29%),如图1所示。
步骤2:点燃酒精灯加热试管。
【分析解释数据】测定试管中氧气含量随温度变化情况如图2所示。
(5)写出在二氧化锰催化下,加热氯酸钾制取氧气的文字表达式 ,该反应属于 (填“分解反应”或“化合反应”)。
(6)氯酸钾的熔点为356℃,氯酸钾的分解温度 (填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。
(7)加热氯酸钾时,试管口向上倾斜的原因是 。
【形成结论】
(8)提出的猜想 (填“正确”或“错误”),得出的结论为 。
【答案】(1)① 铁架台 ② 集气瓶 (2)① A ② 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 (3)① 连续均匀 ② m (4)① B ② C (5)① 氯酸钾氯化钾+氧气 ② 分解反应 (6)高于 (7)防止熔化的氯酸钾流出试管 (8)① 正确 ② 不加催化剂,氯酸钾受热会分解产生氧气
【解析】(1)由图可知,仪器① 为铁架台,仪器② 为集气瓶。
(2)高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,发生装置选A;
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为: 。
(3)装置E为排水法收集装置,由于刚产生的气泡为装置中的空气,则应待气泡连续且均匀冒出时再开始收集;
氧气密度比空气大,用F装置收集时,气体应从m端通入。
(4)实验室制取二氧化碳的反应为固液常温反应,发生装置选B;
二氧化碳密度比空气大,且能溶于水,收集装置除F外,还可选C。
(5)氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下生成氯化钾和氧气,反应的文字表达式为: ;
该反应为一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应。
(6)氯酸钾熔点为356℃,图2中氧气含量在高于356℃时才上升(分解产生氧气),所以氯酸钾分解温度高于其熔点。
(7)氯酸钾分解产生氧气的温度高于其熔点,则氯酸钾先熔化后分解,所以加热氯酸钾时,试管口向上倾斜的原因是防止熔化的氯酸钾流出试管。
(8)图2中加热条件下氧气含量显著上升,证明氯酸钾受热分解产生氧气,猜想正确。
8.(2025-2026九上·山东省东营市东营区实验中学·期中)一凡同学用如图所示的思维导图总结了稀盐酸的化学性质,请回答下面问题:
(1)编号①反应的指示剂是 ;
(2)编号②实验中,用的金属单质是 (填化学式),在稀盐酸中加入适量该金属粉末后,可以观察到的主要现象为固体逐渐溶解, ,溶液变为浅绿色;图2表示反应前后溶液中的主要离子,写出“”所表示的微粒符号 (填化学符号)。
(3)请你写出符合编号③反应的化学方程式: 。
(4)编号④可用于实验室制取二氧化碳,反应的方程式为 。
(5)上述实验中,编号 的反应属于中和反应,写出用熟石灰处理含有盐酸的废水的方程式: 。
(6)盐酸、硫酸、食醋具有相似化学性质是因为它们水溶液中都含有 (用符号表示)。它们的化学性质存在差异的原因是 。
【答案】(1)紫色石蕊溶液 (2)① Fe ② 有气泡冒出 ③ Fe2+ (3) (4) (5)① ⑤ ② (6)① H+ ② 它们的酸根离子不同
【解析】(1)稀盐酸可以使紫色石蕊溶液变红,所以编号① 反应的指示剂是紫色石蕊溶液。
(2)编号② 实验中,向稀盐酸中加入了金属单质,溶液变为浅绿色,说明溶液中含有亚铁离子,从而推出金属单质是Fe;
铁粉与稀盐酸反应,生成氯化亚铁和氢气,有气体产生,所以可观察到有气泡冒出,另外固体逐渐溶解,溶液变为浅绿色;
反应前稀盐酸中的离子为H+、Cl-,由于反应后生成了氯化亚铁,溶液中一定含有Fe2+、Cl-,微粒反应后才出现,从而推出表示的是Fe2+。
(3)编号③ 是稀盐酸和金属氧化物反应生成了黄色溶液,根据溶液颜色可知黄色溶液中含有Fe3+,则金属氧化物是Fe2O3,稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为: 。
(4)实验室制二氧化碳的原理是稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:。
(5)酸与碱作用生成盐和水的反应为中和反应,编号⑤ 的反应符合此概念,所以编号⑤ 的反应是中和反应;
熟石灰和盐酸反应生成氯化钙和水,化学方程式为:。
(6)酸是由氢离子和酸根离子构成,即酸都含有氢离子,不同的是酸根离子,所以盐酸、硫酸、食醋具有相似化学性质是因为它们水溶液中都含有H+;
它们的化学性质存在差异的原因是它们的酸根离子不同。
试卷第1页,共3页
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专题12工艺流程题气体制取题
2大高频考点
考点01工艺流程题
考点02气体制取题
》
考点01工艺流程题
1.【答案】(1)B
(2)①纯净物
②+4
③甲烷、氢气
一定条件
CO+3H,
(3)①化学
②燃烧产物只有水,不会对环境造成污
染
2.【答案】(1)饱和
(2)①NaC02
②BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
(3)AB
(4)复分解反应
3.【答案】(1)研磨(合理即可)
(2)960
(3)
Ca(OH)2+MgCl2 =CaCl2+Mg(OH)2
4.【答案】(1)吸附水中的悬浮杂质,加速悬浮物沉降
(2)吸附
(3)蒸馏
(4)滤纸破损(或漏斗内的液面高于滤纸边缘、仪器不干净等,合理即可)
(5)设
每日要电解水的质量为x
2H20
通电
02
36
乙32
36=。XX=0.9kg答:每日要电解水的质量为0张g。
320.8kg
X
10.8kg
2.【答案】(1)①120
②Fe2O3
催化剂
(2)①2s0+0,6
②单
质
③S03
(3)ABD
通电
6.【答案】(1)太阳
(2)①负极
②CD
③2H201
④分
解
(3)①CO,+3H
催化剂
②二氧化碳和水
③化合物
7.【答案】(1)混合物
(2)沸点
(3)B
(4)富氮空气
(5)②③
8.【答案】(1)蒸馏
(2)加速悬浮物的沉降
(3)
2NaClO,+Cl,=2NaCl+2CIO,
(4)BC
(5)A
9.【答案】①耐腐蚀/不与酸反应(合理即可)
22NaOH+H2SO=Na2SO+2H2O/
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Fe,0,+3H,S04=Fe,S04b+3H,o(写-个)
③放出热量
④66%
⑤酸
雾和水蒸气/稀硫酸
》
考点02气体制取题
MnO2
1.【答案】(1)①A
②2H0,
(2)先将导管移出水面,再熄灭酒精
灯
(3)低
(4)①C02+H20=H2C03
②二氧化碳密度比空气大,
会向下沉降
2.【答案】(1)长颈漏斗
(2)①AE
②2KMnO4
③集气瓶未装满水就倒放入
水槽中(合理即可)
④a(3)①c②
吸收生成的二氧化硫,防止污染空
气
(4)①催化
②湿润氧气(合理即可)
MnO2
3.【答案】(1)试管
(2)①二氧化锰
②催化
③2H202"
点燃
(3)连续均匀的气泡
(4)①4P+50,
②红磷燃烧放热,温度升高,
使得装置内压强增大
(5)物理
(6)33℃
(7)a
通电
4.【答案】(1)①过滤
②活性炭
(2)①2H0
2H↑+O↑②氢元素和氧
元素
(3)①红色固体变成黑色
②铜粉的量不足装置漏气(合理即
点燃
可)
(4)①4P+502
2P205
②红磷和空气中的氧气反应,有气体参与反应
③
d
5.【答案】(1)长颈漏斗
(2)①A
②长颈漏斗中能形成一段稳定的水
柱
(3)①氧气不易溶于水且不与水发生反应
②a
(4)装置漏
气
(5)①
防止生成的高温熔化物溅落,炸裂瓶底
②
点燃
铁+氧气一四氧化三铁
(6)工业上制取氧气属于物理变化,实验室制取氧气属于化
学变化
(7)D
②2H,0,
MnO,
6.【答案】(1)①锥形瓶
③可以控制反应速率
④将带火
星的木条放在k1处,若木条复燃,证明是氧气
(2)①不易溶于水且不与水反应
②
(4@2KMn0
△
d(3)①前
②c®3Fe+20,点
②③
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7.【答案】(1)①铁架台
②集气瓶
(2)①A
②高锰酸钾加热锰酸钾+二
氧化锰+氧气
(3)①连续均匀
②m
(4)①B
②
二氧化锰
(5)①氯酸钾
→氯化钾+氧气
②分解反应
(6)高
加热
于
(7)防止熔化的氯酸钾流出试管
(8)①正确
②不加催化剂,氯酸钾
受热会分解产生氧气
8.【答案】(1)紫色石蕊溶液
(2)①Fe
②有气泡冒出
③
Fe
(3)
Fe,O+6HCI
(4)2HCI+CaCO3=H20+CO21+CaCl2
(5)①⑤
2 Ca(H),+2HCI=CaCl,+2H,O
(6)①H②它们
的酸根离子不同
3/3
专题12 工艺流程题 气体制取题
2大高频考点
考点01 工艺流程题
考点02 气体制取题
考点01 工艺流程题
1.(2025-2026九上·山东滨州经济技术开发·期中)2025年是我国“十四五”规划收官之年,多项科学技术实现突破。化学为推进科技创新和社会发展作出了重要贡献。
(1)化学助力新能源发展。中国科学家成功研发液态空气储能系统,每天储存释放电量高达60万千瓦时,为沙戈荒地区等广域新能源基地提供新型储能解决方案。从微观角度看,空气被压缩时发生改变的是______(填选项序号)。
A. 分子的大小 B. 分子的间隔 C. 分子的质量 D. 分子的数目
(2)化学助力航空航天。中国制造的朱雀二号遥二运载火箭是全球首枚成功入轨飞行的液氧甲烷火箭,具有成本低、易维护、可重复使用等优点。
①从物质分类角度看,甲烷()属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
②中国首次发现月球存在一定数量的甲烷和钛铁矿(主要成分)等资源,如图是一种设想的利用月球资源的流程图:
Ⅰ.的名称读作“钛酸亚铁”,其中钛元素的化合价为 价。
Ⅱ.图中可循环利用的物质是 (填物质名称)。
Ⅲ.根据流程图信息,写出和氢气反应的化学方程式 。
(3)化学助力国之重器。中国制造“零碳”动力液氢重型卡车,采用大功率液氢燃料电池系统,续航里程超。
①液氢燃料电池供电时将 能转化为电能。
②氢能是未来最理想的能源。从环保角度分析,氢能源的优点是 。
2.(2025-2026九上·山东省济宁市济宁学院附属中学·期中)分离提纯是获取物质的重要方法,其思路有两种:一是除去杂质,二是提取目标产物。如图是海水综合利用的部分流程(操作已省略)。回答下列问题。
已知:该粗盐中含泥沙、等杂质。
(1)海水晒盐后得到的“卤水”是氯化钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)流程I中Y溶液的溶质为 (填化学式),写出加入X溶液发生反应的化学方程式 。
(3)卤水中含量较高,流程Ⅱ中,反应①可加入的物质是___________(填字母序号)。
A. 氧化钙 B. 氢氧化钙 C. 碳酸钙 D. 氯化钙
(4)流程Ⅱ中,反应②的基本反应类型是 。
3.(2025-2026九上·山东威海·期中)以白云石(主要成分为和)为原料制备的主要流程如图1所示(部分产物略去),回答下列问题。
(1)为使白云石反应更充分,煅烧前可对白云石采取的措施是 。
(2)产品的纯度受煅烧窑中煅烧温度的影响,纯度与煅烧温度的关系如图2所示,煅烧白云石最佳温度是 ℃。
(3)反应器中发生反应的化学方程式是 。
4.(2025-2026九上·山东省聊城市教育联盟共同体·期中)小明同学去旅游时,用瓶装了一些山下的泉水,带回实验室,在老师的指导下,按如图1流程进行实验,制取蒸馏水。请回答下列问题:
(1)取水后加入明矾的作用是 。
(2)向溶液中加入活性炭,利用其 性,除去水样中的色素和异味。
(3)图中净化程度最高的操作是 。
(4)某同学过滤两次后,发现滤液仍旧浑浊,可能的原因是(填一种): 。
(5)电解水可以制取氧气供给呼吸,若空间站每名航天员每天需要氧气0.8kg,要保证一名航天员的呼吸消耗,每日要电解多少千克水?(写出计算步骤)
5.(2025-2026九上·山东省日照港中学·期中)如图为黄铁矿(主要成分FeS2)制取硫酸和硫元素的价类图。
(1)FeS2的相对分子质量为 ,将沸腾炉里的反应填写完整4FeS2+11O2
2 +8SO2。
(2)接触室中发生反应的化学方程式是 ,图2中M代表的物质类别为 ;C点对应物质的化学式 。
(3)依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法中正确的是______(填字母)。
A. 吸收塔中得到的产品为混合物
B. 为提高黄铁矿的利用率,在进入沸腾炉之前可对其进行粉碎处理
C. 催化剂能够加快SO2的反应速率和增大SO3的产量
D. 从接触室中排出来的SO2和空气重新送回接触室可以有效地减少环境污染
6.(2025-2026九上·山东省日照港中学·期中)近几年,甲醇能源和甲醇汽车正在受到各方重视。同等功率下甲醇车比汽油车能效提高20%以上,减排二氧化碳约26%,发展甲醇经济有利于保障我国能源安全、助力“双碳”目标的实现。如图是利用二氧化碳加氢技术制备甲醇的全部过程,请回答下列问题:
(1)发电:通过光伏发电分解水可制得氢气,光伏发电是将 能转化为电能。
(2)制氢:电解水的过程中某电极上发生的变化如图2。
①该电极是 (选填“正极”或“负极”)。
②“阶段三”中,气泡从电极表面脱离后,在溶液中向上运动时,所受压强逐渐减小,体积逐渐增大。气泡体积增大可能的原因是 (多选,填字母)。
A.构成气泡的分子种类发生变化
B.电解过程中,温度升高,构成气泡的分子运动速率变大
C.构成气泡的分子间的间隔变大
D.电解过程中,生成的气体分子不断进入气泡,构成气泡的分子数目增加
③水发生电解的化学方程式为 ,从反应类型的角度看,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(3)转醇:根据图1所示,写出二氧化碳和氢气反应制备甲醇的化学方程式 ,图1中可循环利用的物质是 ,甲醇属于 (填“化合物”、“氧化物”或“单质”)。
7.(2025-2026九上·山东德州天衢新·期中)空气是一种宝贵的资源,利用空气制取氮气和氧气的流程如图所示:
(1)经过步骤A处理后的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤C主要是利用液氮和液氧的 (填“沸点”或“熔点”)不同,将二者分离。
(3)用表示氧原子,表示氮原子。已知同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计,如图可表示空气微观模型的是_____(填字母)。
A.
B.
C.
(4)冰箱中常用如下图所示的膜分离技术实现“气调保鲜”。
分离后,通入冰箱保鲜室内的气体是 (填“富氮空气”或“富氧空气”)。
(5)很多物质都能与氧气反应,下列反应属于缓慢氧化的是 (多选,填序号)。
①光合作用 ②食物腐烂 ③呼吸作用 ④红磷燃烧
8.(2025-2026九上·山东省青岛市青岛大学附属中学·期中)为了人类社会的可持续发展,我们必须保护水资源。天然水一般要经自来水厂净化处理才能变成生活用水。在生产过程中为保持净水效率和水质符合饮用标准,常常加入混凝剂和消毒剂。
(一)自来水厂净水(图1)
(1)“吸附”、“过滤”和“蒸馏”单一操作时,净化水程度较高的方法是 。
(2)若明矾可用于该厂生产,明矾投放的目的是 。
(3)二氧化氯()是一种高效的饮用水消毒剂。生产中常用亚氯酸钠()和氯气()制取二氧化氯,同时生成另一种厨房中常见的调味品。写出该反应的化学方程式 。
(二)小组同学设计的简易净水器(图2)
(4)对该简易净水器评价合理的是___________(填字母)。
A. 能除去所有杂质 B. 制作材料廉价易得 C. 制作简单
(5)水的净化本质是将混合物中各成分分离,混合物分离的一般思路与方法是分析混合物成分→比较物质性质差异→明确分离方法。下列分离方法主要基于混合物中各成分粒子大小不同的是___________(填字母)。
A. 用筛子分离沙子和小石子
B. 分离液态空气获得氧气
C. 从自来水中提取蒸馏水
D. 从实验室使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气后,回收所得剩余物中的二氧化锰
9.(2025-2026九上·山东淄博高新区-(五四学制)·期中)“庄稼一枝花,全靠肥当家”。近年来,随着农业生产的不断发展,对硫酸镁(MgSO4)肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉(主要成分氧化镁,还含有少量氧化铁、烧碱等杂质)和浓硫酸为原料,生产MgSO4的部分生产流程如图1所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为:。分析制备过程,回答下列问题:
(1)图1中,石墨配酸塔由石墨制成,说明石墨具有的性质是 (合理即可)。
(2)生产中,稀硫酸与杂质发生反应的化学方程式为: 。
(3)回转化成室中发生的化学反应会 (填“吸收热量”或“放出热量”)。
(4)分析图2,使用硫酸的最佳浓度为 。
(5)生产过程无废物排放,符合绿色化学要求,其中可循环利用的物质是 。
考点02 气体制取题
1.(2025-2026九上·山东滨州经济技术开发·期中)化学是一门以实验为基础的学科。
(一)制取气体
(1)实验室制取、都可以选用 (填字母)作为发生装置,用该装置制取氧气的化学方程式为: 。
(2)用装置和的组合制取,停止实验时,为防止导管中产生倒吸现象,操作是 。
(3)装置是自制的气体发生装置。为了控制反应的发生和停止,初始加入液体试剂的液面应 (填“高”或“低”)于处。
(二)探究二氧化碳的性质
(4)如图是探究二氧化碳性质的实验装置。通入干燥的二氧化碳气体一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,原因是 (用化学方程式表示);纸花③比纸花②先变红的原因是 。
2.(2024-2025九上·山东济南南山·期中)下图是实验室常用的实验仪器与装置,回答下列问题。
(1)写出图中仪器I的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气,应选择的发生和收集装置为 ,该反应的化学方程式为 ,最终收集到的氧气不纯的原因可能是 ;如用F装置来收集,氧气应从 (填“a”或“b”)管通入。
(3)收集一瓶并进行性质检验。
操作
现象
结论
硫燃烧时, (填字母),生成刺激性气味的气体a.产生大量白烟b.发出淡蓝色火焰c.发出蓝紫色火焰
具有氧化性
集气瓶中水的作用是 。
(4)我国新型战略核潜艇具备相当强的水下续航和高速航行能力,为了探究潜艇用制氧器,小亮以爆炸盐(溶于水会产生和)和为原料设计了以右图所示简易装置:
加料后,在反应中起 作用。右舱中水的作用是 (答出一个即可)。
3.(2025-2026九上·山东省聊城市教育联盟共同体·期中)化学是一门以实验为基础的学科,氧气的制取和性质是初中化学的重要内容。请根据下列装置图,回答有关问题。
任务一:探究氧气的实验室制取及性质
(1)写出A装置中标号仪器a的名称 。
(2)若用过氧化氢溶液制取氧气,还需要用到 (填试剂名称),其起到的作用是 ,写出该反应的化学方程式 。
(3)若用图中装置E来收集气体,当导管口出现 时开始收集气体。
(4)写出G装置中的化学反应方程式 ,结合该实验解释图1中OP段压强增大的原因 。
任务二:探究日常生活中氧气的制取
日常生活中常采用分子筛吸附、膜反应器等方法制取相关气体,分子筛制氧机以空气为原料制取氧气。
(5)图2表示空气经过分子筛时氧气通过而氮气被吸附的微观过程,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(6)根据图3可知用制氧机制取氧气时,所得氧浓度最高的温度是 。
(7)某家庭制氧机内有湿化装置,其湿化原理如图4,还可以通过此装置观察气泡有无及多少,确定氧气输出的流速,经过该装置时,氧气的通入口是 (选填“a”或“b”)。
4.(2025-2026九上·山东济南·期中)实验是进行科学探究的重要手段。请回答下列问题。
(1)图A为某市售家用净水器,可将自来水净化为直饮水。自来水通过不锈钢滤网层相当于实验室中的 操作(填操作名称)。图中主要用于吸附杂质、除去臭味的物质是 。
(2)图B为水的电解,实验中发生反应的化学方程式为 。依据正、负极产生的气体,可得到水是由 组成的。
(3)图C用来测定空气中氧气的含量。反应过程中硬质玻璃管内固体发生的颜色变化为 ,反应结束后,测得空气中氧气的总体积小于21%,你认为可能的原因是 (请写出其中一条)。
(4)图D是通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律,请写出锥形瓶内发生反应的化学方程式: 。不选用敞口容器进行该实验的原因是 。下列图像中,能够体现该实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是 (填字母)。
a. b. c. d.
5.(2025-2026九上·山东东省青岛市市南区青岛超银中学·期中)下面是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气及探究其化学性质的装置图。
请回答:
(1)写出图中标号①仪器的名称 。
(2)该实验应选用的发生装置是 ;检查该装置的气密性的方法是将该装置中的导气管用弹簧夹夹住,往仪器①中注入水至液面高出仪器①的下端管口,若能观察到 的现象,即可证明装置不漏气。
(3)收集氧气的装置可选用C装置,理由是 ;如果用E装置收集氧气,气体应从 (选填“a”或“b”)进入。
(4)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用D装置收集氧气,过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都未见木条复燃,请分析原因是 。
(5)如图F所示,在做该实验时瓶底预先放入少量水的目的是 ,写出此反应的文字表达式 。
(6)工业上常用分离液态空气法制取氧气,与实验室选用双氧水制取氧气的本质区别是 。
(7)通过查阅资料得知,氯化氢气体(HCl)是一种密度比空气大且极易溶于水的气体,其水溶液称为盐酸;小芳同学用加热固体氯化钠和浓硫酸起反应的方法制取氯化氢,她应选择的收集装置是 。
6.(2025-2026九上·山东省日照港中学·期中)如图是某同学设计的探究氧气性质的一体化实验装置。用该装置可以自动收集氧气并进行各种物质在氧气中的燃烧实验。根据装置图回答下列问题:
(1)装置I是氧气的发生装置(忽略导管中的气体)。
①仪器b的名称是 。
②关闭弹簧夹k2,打开k1,打开分液漏斗活塞,反应开始。发生反应的化学方程式是 ,该发生装置的优点是 。
③在k1处可以检验氧气,方法是 。
(2)装置Ⅱ是双开口集气瓶,可以收集氧气。
①关闭k1,打开k2和k4,该方法能收集氧气的原因是利用了氧气 的性质。
②有同学提出,还可以将收集方法改为排空气法。可行的设计是:先移去装置中的水,然后将导管 (填“c”或“d”)改为通到顶部的长管。
(3)利用收集的氧气进行铁丝燃烧实验
①收集过程中,应在水被排尽 (填“前”或“后”)关闭k2和k4。
②打开橡皮塞k3,将装有下端系有火柴棍的灼热铁丝伸入集气瓶中,图2中更能提高实验成功率的方式是 (填编号);铁丝燃烧的化学方程式是 。
(4)发生装置的变换
若改用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 ;下列是与高锰酸钾制取氧气有关的图标,在该实验中无需标注的是 (填序号)。
7.(2025-2026九上·山东德州天衢新·期中)请根据如图提供的实验装置(部分铁架台、铁夹省略),回答有关问题。
I.实验室制取气体
(1)写出图中标有①、②的仪器名称:① ,② 。
(2)加热高锰酸钾制取氧气发生装置应选 ,写出反应的文字表达式 。
(3)实验室如果用装置E收集氧气,当观察到气泡 冒出时开始收集。实验时若选用F装置收集氧气,气体应该从 (填“m”或“n”)端通入。
(4)二氧化碳在通常状况下是一种无色、无臭的气体,密度比空气大,能溶于水。实验室常用大理石(固体)和稀盐酸(液体)在常温下制取二氧化碳,发生装置应选 ,收集装置除F外,还可选用 。
II.实验探究
某兴趣小组同学查阅资料得知:在二氧化锰的催化下,加热分解氯酸钾固体可得到氯化钾和氧气。该小组围绕氯酸钾制取氧气展开实验探究活动。
【提出问题】不加催化剂,氯酸钾受热是否会分解产生氧气?
【猜想与假设】不加催化剂,氯酸钾受热会分解产生氧气。
【设计并实施实验方案】步骤1:向试管中加入少量氯酸钾后,将高温传感器探头插入试剂中,把氧气传感器插放在试管口(氧气传感器测量极限值为29%),如图1所示。
步骤2:点燃酒精灯加热试管。
【分析解释数据】测定试管中氧气含量随温度变化情况如图2所示。
(5)写出在二氧化锰催化下,加热氯酸钾制取氧气的文字表达式 ,该反应属于 (填“分解反应”或“化合反应”)。
(6)氯酸钾的熔点为356℃,氯酸钾的分解温度 (填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。
(7)加热氯酸钾时,试管口向上倾斜的原因是 。
【形成结论】
(8)提出的猜想 (填“正确”或“错误”),得出的结论为 。
8.(2025-2026九上·山东省东营市东营区实验中学·期中)一凡同学用如图所示的思维导图总结了稀盐酸的化学性质,请回答下面问题:
(1)编号①反应的指示剂是 ;
(2)编号②实验中,用的金属单质是 (填化学式),在稀盐酸中加入适量该金属粉末后,可以观察到的主要现象为固体逐渐溶解, ,溶液变为浅绿色;图2表示反应前后溶液中的主要离子,写出“”所表示的微粒符号 (填化学符号)。
(3)请你写出符合编号③反应的化学方程式: 。
(4)编号④可用于实验室制取二氧化碳,反应的方程式为 。
(5)上述实验中,编号 的反应属于中和反应,写出用熟石灰处理含有盐酸的废水的方程式: 。
(6)盐酸、硫酸、食醋具有相似化学性质是因为它们水溶液中都含有 (用符号表示)。它们的化学性质存在差异的原因是 。
试卷第1页,共3页
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