1、 中考化学 （河北专用） 专题十四 物质的分离、提纯 考点一 气体的制备和检验 1.(2020广东,13,3分)实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,下列装置组合正确的是( ) A. B. C. D. 答案答案 A 实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,适合用固体加热型装置作发生装置;氧 气的密度比空气略大,不易溶于水,可用装置或收集氧气,故选A。 知识拓展知识拓展 本题主要考查了实验室气体的制取,熟练掌握气体的制取原理,了解发生装置、收集装置的 确定方法和注意事项等是解答本题的关键。 2.(2019北京,10,1分)下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是(
2、) A.制CO2的药品 B.发生装置 C.收集装置 D.比较CO2与空气的密度 答案答案 A 实验室制取二氧化碳的药品是大理石和稀盐酸,A项不正确;反应在常温下进行,用固液常温 型气体发生装置,B项正确;二氧化碳的密度大于空气,用向上排空气法收集,C项正确;D项实验,可观察到 低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,可以说明二氧化碳的密度比空气大,D项正确。 知识拓展知识拓展 实验室制取气体选择药品一般应符合以下几个条件:药品常见易得,价格便宜。反应条 件简单,容易实现。反应速率适中,容易控制。气体中杂质少,便于净化。符合绿色化学观念。 3.(2017江苏南京,15,2分)按如图所示装置,持续通入
3、气态物质X,可以看到玻璃管中有红色物质生成,无水 CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,则X不可能是( ) A.氢气和水蒸气 B.氢气和二氧化碳 C.一氧化碳和氢气 D.一氧化碳和水蒸气 答案答案 A 氢气具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和水蒸气,水蒸气能使无水CuSO4变蓝,但不 能使澄清石灰水变浑浊,故A项符合题意。氢气具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和水蒸气,生 成的水蒸气可使无水CuSO4变蓝;混合气体中的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,故B项不符合题意。氢气 具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和水蒸气,生成的水蒸气可使无水CuSO4变蓝;一氧化碳具有 还原性,能与灼热的氧化铜
4、反应生成铜和二氧化碳,生成的二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,故C项不符 合题意。一氧化碳具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,生成的二氧化碳能使澄清石 灰水变浑浊;混合气体中的水蒸气可使无水CuSO4变蓝,故D项不符合题意。 4.(2020河北,30,节选)根据如图所示的实验回答问题。 (1)甲是实验室制取氧气的实验。仪器a的名称是 ,试管口放一团棉花的作用是 ,当观察到导管口有 时,再开始收集。 答案答案 (1)集气瓶 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 连续均匀气泡 解析解析 (1)仪器a是集气瓶;在试管口塞一团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末随气流进入导管,造成导管 堵塞。刚加热时,试
5、管内的空气会因体积膨胀而逸出,因此需要加热一段时间,待导管口有气泡连续均匀 冒出时再收集,获得比较纯净的氧气。 5.(2020黑龙江齐齐哈尔,27,7分)下图是初中化学实验室制取气体的常用装置图,请回答下列问题: (1)仪器的名称是 ; (2)实验室制取二氧化碳选择的发生和收集装置是(填写装置下方的字母) ; (3)若用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置是 (填写装置下方的字母),写出该反应的化学方程 式 ,检验氧气的方法是 ,排水法收集氧气不纯的原因是 (答一点即可)。 答案答案 (1)试管 (2)BD (3)A 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 把带火星的小木条伸入集气瓶内,若木条
6、复燃,则为氧气 集 气瓶的水未装满或未等导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集 解析解析 (1)仪器的名称是试管。(2)实验室制取二氧化碳选择的发生装置是固液不加热型装置,收集二 氧化碳用向上排空气法。(3)用高锰酸钾制取氧气应选用固体加热型装置A;反应的化学方程式为 2KM-nO4 K2MnO4+MnO2+O2;检验氧气的方法是把带火星的小木条伸入集气瓶内,若木条复燃,则为氧 气;排水法收集氧气不纯的原因可能是集气瓶的水未装满或未等导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集。 易错警示易错警示 描述方法时要包含操作、现象、结论三个要素,不能只写操作。 6.(2018河北,30,节选)根据如图所示的实验回
7、答问题。 (3)丙是粗盐提纯实验中的过滤操作。过滤时,最好先将上层液体倒入过滤器,然后再倒入混有沉淀的液 体,以免 ,使过滤速度过慢。在粗盐提纯实验中,若倾倒液体时液面高于滤纸 边缘(其他操作均正确),则得到的精盐质量会 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。 答案答案 (3)大量固体沉淀堵塞滤纸 偏大 解析解析 (3)过滤时大量固体沉淀会堵塞滤纸,使过滤速度过慢,因此过滤时最好先将上层液体倒入过滤器, 然后倒入混有沉淀的液体;过滤时液面高于滤纸边缘,液体会从滤纸与漏斗之间的缝隙流下,使得到的精 盐质量偏大。 7.(2016河北,30,节选)根据下图所示的实验回答问题: (1)甲实验中仪器a的名
8、称是 ;停止加热时,要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,原因是 。 答案答案 (1)试管 防止水倒吸入试管 评分说明:第二空答案意思表达正确即可。 解析解析 (1)根据初中化学常用仪器知a为试管;如果先熄灭酒精灯,试管内气压变小,在外界大气压的作用 下,水被压入试管,可能导致试管炸裂。 8.(2018内蒙古包头,8,5分)根据下图回答问题: (1)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选用的装置是 (填字母),向气体发生装置内 加入药品前应进行的操作是 。 (2)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳时,可选用发生装置A或G,G与A相比较,其优点是 ;若用F装置收集二氧化碳,检验二氧化碳已收
9、集满的方法是 。 如果要证明制取二氧化碳实验后的废液呈酸性,可选用的试剂是 (填字母)。 a.紫色石蕊溶液 b.石灰石 c.氢氧化钠溶液 d.硝酸银溶液 e.铜 答案答案 (5分)(1)BE 检查装置的气密性 (2)可控制反应的发生与停止 将燃着的木条放在b导管口处,若木条熄灭证明已收集满 ab 解析解析 (1)高锰酸钾是固体,制氧气时反应条件是加热,则发生装置选择B,排水法比排空气法收集的气体 更纯净,则收集装置选择E;向气体发生装置内加入药品前应检查装置的气密性。(2)G装置中固体与液 体能完全分离,可以控制反应的发生与停止;二氧化碳密度比空气大,用F装置收集时应从a导管进入,将 空气沿b
10、导管排出,故将燃着的木条放在b导管口处,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满。酸能使紫色石 蕊溶液变红,a正确;酸能与石灰石(主要成分为碳酸钙)反应产生二氧化碳气体,b正确;酸与氢氧化钠反应 无明显现象,不能确定溶液是否呈酸性,c错误;制取二氧化碳实验后的废液中一定含有氯离子,加入硝酸 银溶液一定产生沉淀,与溶液呈酸性无关,d错误;铜与盐酸不反应,e错误。 考点二 气体的干燥和净化 1.(2020贵州贵阳,33,8分)根据下图回答问题。 (1)反应原理 加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气,其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸 钾时,二氧化锰在反应中起的作用是 。三种方法中,写出其中一
11、个反应的化学方程式 。 石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为 。 制取 气体 A B C 反应物 装置(填“甲”或“乙”) 物质 作用 作用 O2 水 接水 CO2 石灰石和 稀盐酸 乙 干燥CO2 (2)制取O2和CO2。连接如图装置完成实验。 答案答案 (8分)(1)催化作用 2H2O2 2H2O+O2 (2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2或2KClO3 2KCl+3O2) CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 (2)H2O2溶液 甲 收集O2 浓H2SO4 收集CO2 解析解析 (1)用分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾的方法制氧气时,通常加入二氧化锰作催化剂。用石
12、 灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O。(2)实验室用 装置A制取氧气,A是固液常温型装置,所以反应物选择H2O2溶液;根据C的作用可知,采用排水法收集 氧气,所以B应选择甲装置;甲装置的作用是排水收集氧气;根据表中的信息可知,用石灰石和稀盐酸 反应制取二氧化碳时,B装置的作用是干燥CO2,所以乙装置中的试剂是浓H2SO4; C装置是用向上排空 气法收集干燥的CO2。 2.(2020内蒙古包头,8,6分)根据图1和图2回答问题: 图1 (1)从图1中选出实验室既可用来制取氧气又可制取二氧化碳的发生装置是 (填字母),用该装置制 取氧气所需的
13、药品是 。 (2)若要用装置G收集甲烷,空气应从 (填“a”或“b”)端排出。 (3)若用金属锌和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气,从AF中选用装置的连接顺序为 (填字母)。 (4)图2乙装置是测定空气中氧气含量的改进装置(电热丝通电引燃红磷),与甲装置相比,改进后的优点是 。实验结束后观察到从烧杯中进入集气瓶内的水的体积仍明显小于瓶内原空气体积 的1/5,请分析可能的原因 (至少答出两点)。 图2 答案答案 (1)B H2O2和MnO2(过氧化氢溶液和二氧化锰) (2)b (3)BFD (4)提高测量结果的准确度;操作简便;减少污染(答出一点,答案合理即可) 装置的气密性差;红磷量不 足;装置
14、未冷却到室温就打开止水夹(至少答出两点,答案合理即可) 解析解析 (1)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,其发生装置应选用B;实验室制取氧气时A、B装 置均可选用,故制取氧气、二氧化碳均可使用的发生装置是B;用B装置制取氧气所需药品是H2O2溶液和 MnO2。(2)甲烷的密度比空气小,应选用向下排空气法收集,利用G装置收集时,气体要从短管a进入,空气 从长管b排出。(3)用锌和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气,应选用固液常温型发生装置B,接着通入浓 硫酸干燥,最后用向下排空气法收集,故所选装置的连接顺序为BFD。(4)甲装置需要拔出橡胶塞点燃红 磷,乙装置不需要拔出橡胶塞,可利用电热丝通电
15、引燃红磷,因此装置改进后,乙装置不会导致产生的白烟 逸出,不会污染空气,同时减小了误差,使实验结果更准确,且操作更便捷;实验结束后,进入瓶内水的体积 小于原空气体积的1/5,原因可能是装置漏气,或红磷的量不足,没有将瓶内氧气彻底消耗,或没有等装置 冷却到室温便打开止水夹等。 3.(2019安徽,12,8分)下图是实验室中常见装置,回答下列问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)用装置A进行实验时,首先应 (填序号)。 加药品 加热 检查装置气密性 (3)用装置A制取气体的不足之处是 。 (4)若要收集干燥的CO2,可将含有水蒸气的CO2从装置B的 (填“m”或“n”)端导入,试剂X是 ;再用装
16、置 (填“C”或“D”或“E”)收集。 (5)向集满CO2的集气瓶中加入澄清石灰水,反应的化学方程式为 。 答案答案 (8分)(1)锥形瓶 (2) (3)不能随时控制反应的发生和停止(合理即可) (4)m 浓H2SO4 E (5)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 解析解析 (1)仪器a是锥形瓶。(2)实验室制取气体时,加入药品前应先检查装置气密性。(3)装置A进行实验 时不能随时控制反应的发生与停止。(4)收集干燥的CO2,可将含有水蒸气的CO2从装置B的m端导入,用 浓硫酸作干燥剂,再用向上排空气法收集。(5)二氧化碳与氢氧化钙反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H
17、2O。 答题规范答题规范 仪器名称“锥形瓶”不能写成“锥型瓶”,干燥剂浓硫酸不能写成硫酸,化学方程式中碳酸 钙后面要标“”。 4.(2019福建,16,10分)实验室制取氧气并模拟氢氧焰实验。 (1)用过氧化氢制取氧气(二氧化锰作催化剂) 反应的化学方程式为 。 仪器A的名称为 。现用下列仪器组装氧气的发生装置,应选用的仪器有 (填标号)。 欲用浓硫酸干燥氧气,应从装置F的 (填“a”或“b”)处通入气体。 (2)模拟氢氧焰实验 按如图所示装置进行实验。 关闭K,通入氢气,点燃。为保证安全,点燃氢气之前应先 。将铁丝网放在火焰上灼烧,铁丝网 只发红,不熔断。 打开K,通入氧气,火焰更明亮,铁丝
18、熔断,说明燃烧的剧烈程度与氧气的 有关。 答案答案 (10分)(1)2H2O2 2H2O+O2 锥形瓶 ACD a (2)验纯 浓度 解析解析 (1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O2 2H2O+O2。 仪器A是锥形瓶。用过氧化氢制取氧气,适用固液常温型发生装置,故选用A、C、D。用装置F 中的浓硫酸干燥氧气,气体应从长管进从短管出,即a进b出。(2)可燃性气体点燃之前必须检验纯度,目 的是防止爆炸。氢气在空气中燃烧和在氧气中燃烧的剧烈程度不同,在氧气中燃烧火焰更明亮,铁丝 熔断,说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。 教师专用题组 考点一 气体的制备和检验 1.
19、(2017江苏南京,10,2分)实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是( ) A.装置和组合可以用来制取氧气 B.装置和组合可以用来制取氢气 C.装置和组合可以用来制取二氧化碳 D.装置可以较好地控制反应速率 答案答案 A 实验室制取氧气可用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法,可选用的发生装置是;氧气不 易溶于水,可用排水法收集,故A项正确。氢气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,故B项错误。二 氧化碳的密度比空气大,应用向上排空气法收集,故C项错误。装置中使用的是长颈漏斗,不能控制反 应速率,故D项错误。 2.(2019吉林,18,5分)根据下图回答问题。 (1)图中仪器a的名称是
20、。 (2)实验室用加热方法制取氧气的发生和收集装置为 (填字母序号)。 (3)某同学用自制的D装置在实验室制取二氧化碳气体,无纺布包内装的药品为 ,其反应的化学 方程式为 。 答案答案 (1)集气瓶(1分) (2)AC(1分) (3)大理石(或石灰石或碳酸钙或CaCO3)(1分) CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2(2分) 解析解析 (1)图中a表示集气瓶;(2)实验室用加热的方法制取氧气,因此发生装置选A,氧气不易溶于水,收集 氧气可用排水法,因此选用的装置是AC;(3)制取二氧化碳的原料是石灰石或大理石和稀盐酸,因此无纺 布包内装的药品是石灰石或大理石或碳酸钙,管内装入的液体
21、是稀盐酸,二者反应的化学方程式为CaCO3 +2HCl CaCl2+H2O+CO2。 3.(2018湖南衡阳,32,7分)实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答问题: (1)写出标有序号的仪器名称: 。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气可选择的装置组合是 ,写出该反应的化学方程式 。用此方法制取氧气的实验步骤有:在试管中加入药品并固定好 装置;把导管移出水面;点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集;熄灭酒精灯;检查装 置的气密性。下列排序正确的是 。 A. B. C. D. (3)实验室制取二氧化碳的药品是 。图F是某同学利用塑料瓶和其他用品设计的制取 二氧化碳的发生装置,该设计
22、与B装置比较除了废物利用的优点外,请另写一个优点 。 答案答案 (1)锥形瓶 (2)AC(或AE) 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 B (3)石灰石和稀盐酸(或大理石和稀盐酸) 可控制反应的发生和停止 解析解析 (1)仪器是锥形瓶。(2)用高锰酸钾制取氧气应选择固体加热型发生装置,故选A;氧气的密度比 空气大且不易溶于水,则收集装置可选择C或E;反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2; 实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤可简记为查、装、定、点、收、离、熄,故答案为B。(3)实验 室制取二氧化碳的药品是石灰石(或大理石)和稀盐酸,图F所示的装置可以控制反应的发生
23、和停止。 4.(2017安徽,12,6分)实验室常用如图所示发生装置制备氢气。 (1)写出试管中反应的化学方程式 。 (2)仪器a的名称是 。实验室可用 方法收集氢气。 (3)氢气作为新能源的优点是 (写出1点即可,下同)。目前氢能源的大量使 用仍存在一定困难,你认为针对氢能源的研究方向是 。 答案答案 (6分)(1)Zn+H2SO4ZnSO4+H2(2分) (2)铁架台(1分) 向下排空气(或排水)(1分) (3)氢气是一种清洁能源,对环境无污染(其他合理答案均可)(1分) 寻找新型催化剂,利用太阳光分解水 制氢气(其他合理答案均可)(1分) 解析解析 (1)实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气
24、,反应的化学方程式为H2SO4+ZnZnSO4+H2。(2)仪 器a为铁架台;氢气难溶于水,可以用排水法收集,氢气的密度比空气小,也可以用向下排空气法收集。(3) 氢气作为新能源有三大优点:燃烧产物无污染、来源广泛、热值高。 考点二 气体的干燥和净化 1.(2020河南,24,4分)某化学小组选用以下部分装置制取纯净、干燥的CO2。 (1)写出A中所发生反应的化学方程式。 (2)若将a、b连接,B中溶液不变浑浊,这是因为CO2中混有哪种杂质? (3)为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右正确的连接顺序为:a接 、 接 、 接j。 (4)用F收集CO2,j为进气口。请将F中的玻璃导管补画完
25、整。 答案答案 (1)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2(1分) (2)混有氯化氢(或HCl)杂质。(1分) (3)f g e d(1分) (4)(1分) 解析解析 (1)A装置中浓盐酸和大理石发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O;(2)A 装置中的浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体混入二氧化碳气体中,并与B装置中的澄清石灰水 发生反应,生成易溶于水的氯化钙,导致看不到石灰水变浑浊的现象;(3)为了制取纯净、干燥的CO2,要先 除杂(除氯化氢),后干燥(除水蒸气),氯化氢需要用足量的碳酸氢钠溶液吸收,水蒸气用足量浓硫酸吸收, 气体进入除杂和干
26、燥装置时均为“长进短出”,因此仪器的接口连接顺序为a-f-g-e-d-j;(4)由于二氧化碳 气体的密度比空气大,用F装置收集时,气体应“长进短出”,因此收集装置左端导管画长,右端导管画短。 难点突破难点突破 二氧化碳除杂时要“先除杂,后干燥”,除去氯化氢气体不能用氢氧化钠溶液,因为二氧化碳 可与氢氧化钠溶液反应而被吸收。 2.(2019山东青岛,24,9分)根据下列实验装置图,请回答问题。 (1)写出标有序号的仪器名称: , 。 (2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时,应选用的发生装置是 (选填装置字母序号,下同)。 检验二氧化碳应选用的装置是 ,该装置内发生反应的化学方程式为 。 (3
27、)用排空气法收集气体时,导管口要接近集气瓶底部,其目的是 。 (4)若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳,所选装置正确的连接顺序是气体发生装置 (选 填装置字母序号)。 答案答案 (1)铁架台 分液漏斗 (2)B F CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O (3)排尽集气瓶内空气, 使收集的气体更纯净 (4)G D 解析解析 (1)根据常见仪器的名称可知,为铁架台,为分液漏斗;(2)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取 二氧化碳,应选用固液常温型气体发生装置,故发生装置选B;检验二氧化碳用澄清的石灰水,需要F装置; 装置F中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO
28、3+H2O;(3)用 排空气法收集气体时,导管口要接近集气瓶底部,是为了排尽集气瓶中的空气,使收集的气体更纯净;(4) 收集一瓶干燥纯净的二氧化碳,先通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,再通过浓硫酸干燥,最后用向上排空 气法收集,故仪器连接顺序是BGD。 3.(2018云南,26,10分)根据下图所示的实验装置回答问题。 (1)写出标注仪器的名称:a ,b 。 (2)实验室用A装置制取氧气,试管内的暗紫色固体是 (填名称)。写出实验室用B装置制 取氧气的化学方程式 ,选择E装置收集氧气,当看到 ,说明气体收集满了。 (3)实验室制取二氧化碳选用的发生装置是 (填字母代号),反应的化学方程式为 。
29、(4)用F装置除去二氧化碳气体中的少量水蒸气,F中放入的试剂是 。 答案答案 (10分) (1)长颈漏斗 集气瓶 (2)高锰酸钾 2H2O2 2H2O+O2 集气瓶口有气泡向外冒出 (3)B CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 (4)浓硫酸(或浓H2SO4溶液) 解析解析 (2)A装置为固体加热型的发生装置,若用A装置制取氧气,试管内暗紫色的固体应是高锰酸钾。B 装置为固液常温型的发生装置,若用B装置制取氧气,应选用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气。用排水 法收集氧气时,当观察到集气瓶口有气泡向外冒出时,说明气体收集满了。 (3)实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,应
30、该选择的发生装置是B。 (4)浓硫酸具有吸水性且不与CO2发生反应,故在F装置内放入浓硫酸。 4.(2018江苏苏州,31,6分)化学是一门以实验为基础的科学,化学实验和科学探究离不开实验装置。 制取气体的 常用装置 收集气体的 常用装置 干燥气体的 常用装置 (1)制取气体实验时,首先要对发生装置进行气密性检查,确保装置不漏气。装置C气密性检查的方法是 。 (2)收集某种气体的方法,主要取决于这种气体的性质。装置E所示的收集方法是 ,被 收集的气体密度 空气密度(选填“”“ (3)B或C G E (4)检验反应中生成的二氧化碳,收集未参加反应的一氧化碳 解析解析 (1)利用热胀冷缩的原理,将
31、装置C导管一端浸入水中,用手握住试管,使装置内气体受热膨胀,在导 管口有气泡冒出,移开手后试管内气体减少,压强减小,导致水倒吸,在导管中形成一段水柱,说明装置气 密性良好,反之则气密性不好。(2)气体密度大于空气,且不与空气中的成分反应,可以用向上排空气法收 集。(3)因为需要制取干燥的二氧化碳气体,所以生成的二氧化碳气体必须先通过浓硫酸进行干燥,再用 向上排空气法收集。(4)从硬质玻璃管出来的气体中含有二氧化碳及未反应的一氧化碳,一氧化碳有毒, 必须进行尾气处理。当混合气体通入澄清石灰水中时,二氧化碳与氢氧化钙反应生成沉淀,可以检验生 成的二氧化碳气体,不能参与反应的一氧化碳气体聚集在瓶内,
32、将瓶中的石灰水压出广口瓶,从而起到收 集尾气的作用。 5.(2017江西,22,9分)为了解甲酸的分解产物,实验小组进行了以下探究: 【查阅资料】甲酸(HCOOH)的熔点为8.6 ,能分解生成两种物质。 【提出猜想】实验小组对甲酸的分解产物提出了猜想: 猜想1.H2和CO2;猜想2.CO和H2O。 【设计实验】20 时,甲酸的状态为 ;从图一装置中选择合适的装置 (填序号)对甲酸 进行加热。为了加快分解速率,实验小组加入了催化剂,反应后将分解产物通入图二装置进行实验。 【实验预测】若猜想1成立,则D中的实验现象应为 。 【进行实验】实验中观察到C处瓶内出现大量水珠,F处玻璃管中出现的现象为 ,
33、 甲酸分解的化学方程式为 。 【交流拓展】资料表明,不同条件下,甲酸的分解产物不同,猜想1和猜想2均能成立。据此小新对甲酸的 分解产物又提出新猜想:猜想3.H2O和CO2;猜想4.CO和H2。经讨论认为无需进行实验就能确定猜想3和 猜想4都错误,理由是 。 答案答案 (9分)【设计实验】液态(1分) A(1分) 【实验预测】紫色石蕊溶液变红色(1分) 【进行实验】红色固体变成黑色(2分) HCOOHCO+H2O(2分) 【交流拓展】违背了质量守恒定律(或化学反应前后原子数目不相等、化学方程式无法配平等)(2分) 解析解析 【设计实验】由资料知,甲酸的熔点为8.6 ,故20 时,甲酸的状态为液态
34、,因此选择装置A对甲 酸进行加热。 【实验预测】若猜想1成立,则生成的气体为H2和CO2,二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊溶液 变红,因此D中的现象为紫色石蕊溶液变红色。 【进行实验】实验过程中观察到C处瓶内出现大量水珠,则说明猜想2正确,甲酸分解产生了CO和H2O;E 装置中的浓硫酸用于干燥通入F装置中的气体,F处玻璃管中发生的反应为一氧化碳还原氧化铁,因此观 察到的现象为红色固体变为黑色,则甲酸分解的化学方程式为HCOOHCO+H2O。 【交流拓展】HCOOH分子中碳、氢、氧的原子个数比为122,但猜想3和猜想4的生成物中,化学方 程式无论怎么配,碳、氢、氧三种元素的原子个数比均不可
35、能为122,因此不符合质量守恒定律,故 猜想3、4错误。 考点一 气体的制备和检验 1.(2020河北石家庄高邑四中自主命题,8)如图为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置 的说法正确的是( ) A.装置可作为固液加热制取气体的发生装置 B.装置制取气体时,可用来控制反应的发生与停止 C.选用装置或来收集气体,只需要考虑气体的密度 D.装置可以用于收集H2、O2等气体 答案答案 D 不能用来加热固体和液体的混合物,A错误;是固液常温制取气体的发生装置,但长颈漏 斗只能用于添加液体药品,该装置无法控制反应的发生和停止,B错误;选用装置或来收集气体,除考 虑气体的密度外,还要考虑气体与空
36、气中的成分是否反应,C错误。 思路分析思路分析 选择气体发生装置应考虑反应物的状态、反应的发生条件;选择气体的收集装置应考虑气 体的密度与空气密度的关系,气体是否溶于水,气体是否与空气、水反应。 2.(2020河北唐山丰润期末,15)某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。点燃该气体后,在 火焰上方罩一干而冷的烧杯,烧杯内壁出现水雾。把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水并振荡,澄 清石灰水变浑浊。下列对该气体组成的推断不正确的是( ) A.可能只含有氢气 B.可能只含有甲烷 C.可能只含有氢气和一氧化碳 D.可能三种气体都存在 答案答案 A 氢气燃烧只生成水,一氧化碳燃烧只产生二氧化
37、碳,甲烷燃烧同时生成水和二氧化碳。根据 题干信息,气体燃烧后产生了水和二氧化碳,所以可燃物中一定含有碳元素和氢元素,而氢气中只含有氢 元素,故A不正确。 3.(2019河北石家庄赵县期末,12)一氧化氮是大气污染物之一,但少量的一氧化氮在人体内具有扩展血 管、增强记忆的功能。通常状况下,一氧化氮密度比空气略大,极易与氧气反应,难溶于水。实验室收集 一氧化氮的方法是( ) A.向上排空气法 B.向上排空气法或排水法 C.向下排空气法 D.排水法 答案答案 D 一氧化氮极易与氧气反应,不能用排空气法收集,难溶于水,可用排水法收集,故选D。 4.(2018河北唐山经安中学摸底,3)下列是实验室制取、
38、收集、检验二氧化碳并验证其性质的装置图。 其中有错误的是( ) 答案答案 A 导管伸到液面以下,气体不能导出,A错误;二氧化碳密度大于空气,可用向上排空气法收集,B 正确;将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,说明是二氧化碳,C正确;二氧化碳通入石蕊溶液中,石 蕊溶液变红,说明二氧化碳与水反应生成了碳酸,D正确。 5.(2020河北理综模拟,28)如图所示是两种常见的检查装置气密性的方法,请回答下列问题: (1)B装置中,如果装置气密性良好,当推动针管活塞时,能观察到的现象是 。 (2)写出一个能用B装置制取气体的化学方程式: 。 答案答案 (1)长颈漏斗内液面上升 (2)CaCO3+2HC
39、l CaCl2+H2O+CO2(合理即可) 解析解析 (1)检查装置B的气密性时,若向左推动针管活塞,锥形瓶内压强变大,大于大气压,所以看到长颈漏 斗内液面上升。(2)装置B是固体与液体在常温下反应制取气体的发生装置,实验室用大理石和稀盐酸 反应制取二氧化碳或用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气均可使用该发生装置。 6.(2019河北唐山、迁安期末,26)学习小组围绕“气体的实验室制取”进行研讨,请你参与完成下列问 题。 (1)图装置制取气体的适用条件是 。 (2)相比图装置,图装置的主要优点是 。 (3)实验室里,常用锌与稀硫酸反应制取氢气,不宜用镁来代替锌的主要原因是 。 (4)实验室若用图装
40、置收集氢气时,气体应从 端通入(填字母)。 答案答案 (1)反应物是固体,反应需要加热 (2)能随时控制反应的发生和停止 (3)镁与稀硫酸反应速率太 快,不利于实验操作 (4)b 解析解析 (1)图装置是固体加热型气体发生装置,即能用该装置制取气体的适用条件为反应物是固体,反 应需要加热。 (2)图装置与图装置相比,其优点是可以通过旋塞控制反应的发生与停止。 (3)镁的活动性比锌强,镁单质与稀硫酸反应的速率比锌与稀硫酸反应的速率快,不利于实验操作。 (4)氢气的密度小于空气的密度,氢气应从短管通入。 知识拓展知识拓展 初中化学中常用来制取气体的发生装置有:(1)固体加热型发生装置,适用于反应物
41、是固体,反 应条件是加热的反应。(2)固液常温型发生装置,适用于反应物是固体与液体,常温条件下就能生成气体 的反应。 7.(2019河北石家庄质检,28)某兴趣小组在课外资料中查阅到下列信息:在实验室可利用浓氨水与氢氧 化钠固体混合制取氨气;氨水与氢氧化钠不反应; 请根据下图回答下列问题: (1)用装置甲制取氨气时,将浓氨水加入锥形瓶中,氨气大量逸出。该制取方法利用的原理之一是温度对 溶解度的影响,则氨气的溶解度与温度的关系是 。 (2)用装置乙收集氨气,依据的是资料中的信息。则他们查阅到的信息的内容是 。 (3)将集满氨气的集气瓶倒扣在水槽中,观察到水充满集气瓶(如丙所示)。水充满集气瓶的原
42、因是 。 答案答案 (1)温度越高,氨气的溶解度越小 (2)氨气的密度比空气的小 (3)氨气溶于水(或与水反应),导致集气瓶内压强小于外界大气压 解析解析 (1)氢氧化钠固体溶解时放出大量的热,气体在水中的溶解度随温度升高而减小。(2)乙装置是用 向下排空气法收集氨气,说明氨气的密度小于空气。 考点二 气体的干燥和净化 1.(2018河北石家庄二十八中月考,19)为除去氢气中含有的少量氯化氢气体和水蒸气,应选用的装置是图 中的( ) 答案答案 B 除去氢气中含有的少量氯化氢气体和水蒸气,要先通过氢氧化钠溶液除去氯化氢气体,然后 再通过浓硫酸吸收水蒸气;同时气体要“长进短出”,故选用B装置。 2
43、.(2019山东泰安实验学校一模,12)如图所示下列气体中都含有水蒸气,收集干燥气体所用装置完全正确 的是( ) 答案答案 B 干燥后再用排水法收集,又混入了水蒸气,故A错误;氨气通过碱石灰干燥后用向下排空气法 收集,并有尾气处理装置,故B正确;生石灰吸收水分后生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应,故C错误; 收集氢气应该用向下排空气法,故D错误。 3.(2020河北石家庄桥西41中模拟,35)化学实验是学习化学的基础。请根据下列装置图回答问题: (1)实验室可以利用加热醋酸钠固体和氢氧化钠固体混合物的方法来制取甲烷,则选择的发生装置是 (填字母代号);收集某种气体能用C、D、E装置中的D收集
44、,则该气体具备的物理性质是 。 (2)实验室制备CO2的药品是 ;若用装置B和F制备并收集CO2,则接口应与 (填 接口序号)相连。 (3)若制备并收集干燥的二氧化碳,需要的装置是 (从AF中选填),需要的干燥剂是 。将二 氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中的化学方程式为 ,向该反应后的溶液中加 入氯化钡溶液的现象是 。 答案答案 (1)A 密度比空气密度小 (2)石灰石(或大理石)和稀盐酸 (3)BFC 浓硫酸 CO2+ 2NaOH Na2CO3+H2O 产生白色沉淀 解析解析 (1)实验室制取甲烷的反应物是固体,反应条件是加热,所以发生装置选择A;装置D是向下排空气 法收集气体,收集的气体的密度
45、比空气密度小。 (3)二氧化碳可以用浓硫酸干燥;二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式为CO2+2NaOH Na2CO3+H2O, 碳酸钠可以和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡。 思路分析思路分析 发生装置根据反应物的状态和反应条件选择,收集装置根据气体的密度和溶解性选择。 一、选择题(每小题3分,共6分) 1.(2019四川攀枝花,11)关于下列装置使用的说法,不正确的是( ) 答案答案 C A项,甲装置属于固体加热型发生装置,可以加热氯酸钾制取氧气,正确;B项,乙装置属于固液 常温型发生装置,可以用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳,正确;C项,氢气的密度比空气小,应用向 下排空气法收集,故不能用
46、丙装置收集氢气,错误;D项,氧气不易溶于水,可以用丁装置收集氧气,正确。 2.(2018山东滕州模拟,10)一定量的空气依次通过足量石灰水及浓硫酸,分别被除去的是( ) A.氮气和氧气 B.氮气、氧气和稀有气体 C.二氧化碳和水蒸气 D.二氧化碳和氮气 答案答案 C 一定量的空气依次通过足量石灰水及浓硫酸,二氧化碳会与石灰水中的氢氧化钙反应,CO2被 吸收;浓硫酸会吸收空气中的水蒸气。 3.(2020陕西A,16)(6分)根据下列实验装置图回答问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时,应选择的气体发生装置是 (填字母),反应的化学 方程式是 。 (3)用C装置收集二氧化碳时,检验二氧化碳已经收集满的方法是 二、非选择题(共44分) 。 (4)当气体从m口进入时,利用C装置还可以进行许多实验。下列实验设计方案中,不可行的是 (填 序号)。 C中盛澄清石灰水时,可以检验实验室制出的二氧化碳气体 C中盛烧碱溶液时,可以除去一氧化碳中的二氧化碳气体 C中盛浓硫
