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1、
第17講 氣體的制取、凈化和干燥
氣體的制取——凈化與干燥
命題點1 氣體的制取
1.(2018·西寧)化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),請結(jié)合下列裝置圖回答相關(guān)問題。
(1)儀器a的名稱是__分液漏斗__。
(2)實驗室常用高錳酸鉀制取氧氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為__2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑__,可選用的發(fā)生和收集裝置是__CE或CF__(填字母編號)。
(3)實驗室常用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為__CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑__,可以用E裝置來收集,驗滿的方法是__將燃著的木條放在集氣瓶口,木條熄
2、滅說明二氧化碳已滿__。
(4)適合用D裝置收集的氣體必須具備的性質(zhì)是__密度小于空氣,無毒,不與空氣反應(yīng)__。
2.(2018·孝感)根據(jù)如圖所示裝置,回答有關(guān)問題:
(1)裝置B中,儀器X的名稱為__長頸漏斗__;
(2)實驗室用大理石和稀鹽酸來制取二氧化碳,則選取的發(fā)生裝置為__B__(填字母序號);
(3)若用裝置C收集氧氣,則氧氣應(yīng)從__n__(填“m”或“n”)端導(dǎo)管口通入;
(4)利用實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置,還可以制取初中化學(xué)常見的氣體是__H2或O2__(填化學(xué)式,任寫一種)。
命題點2 氣體的凈化與干燥
3.(2018·廣東)有一混合氣體通過澄清石灰
3、水無明顯現(xiàn)象,剩余氣體經(jīng)濃硫酸洗氣后點燃,在火焰上方罩上干冷燒杯,內(nèi)壁出現(xiàn)水霧。符合上述現(xiàn)象的氣體組合是(C)
A.H2、CO、CO2 B.N2、O2、CO2
C.H2、CH4、CO D.H2、CH4、CO2
4.(2018·武漢)某化學(xué)興趣小組用下圖所示的裝置來制取干燥的氧氣,并測定H2O2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。裝置氣密性良好,圖中的錐形瓶內(nèi)盛有質(zhì)量為m的H2O2溶液,燃燒匙內(nèi)裝有二氧化錳,燃燒匙可以上下移動,干燥管內(nèi)裝有足量堿石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列說法正確的是(B)
A.將裝置Ⅰ分別與裝置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ連接,均能達到實驗?zāi)康?
B.稱量裝置Ⅰ反應(yīng)前及完全反應(yīng)
4、冷卻后的質(zhì)量,可計算出H2O2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
C.若用裝置Ⅳ收集氧氣,可將帶火星的木條放置在b導(dǎo)管口處驗滿
D.若用裝置Ⅴ測量生成氧氣的體積,集氣瓶上方原有的空氣會使測量結(jié)果偏大
重難點 氣體的制取與凈化
下列是實驗室制備CO2,并驗證CO2性質(zhì)的實驗裝置圖,按要求回答下列問題:
(1)寫出標號儀器的名稱:①__錐形瓶__;②__長頸漏斗__。
(2)在檢查裝置A的氣密性操作時,當關(guān)閉活塞M和N,向儀器②中注水,觀察到__長頸漏斗中有液體滴下__的現(xiàn)象,說明裝置漏氣。
(3)關(guān)閉活塞N,打開活塞M,向儀器②中加入稀鹽酸,裝置B處觀察到的現(xiàn)象是__溶液
5、變紅__,當觀察到C處的石灰水變渾濁時,C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__Ca(OH)2+CO2===H2O+CaCO3↓__。
(4)關(guān)閉活塞M,打開活塞N。用A、D、E、F制取純凈干燥的CO2氣體,裝置D的作用是__除去CO2中混有的HCl__,裝置E中盛裝__濃硫酸__溶液,用于除去CO2氣體中的水分;當觀察到__G裝置中矮的蠟燭熄滅__,說明F中已收滿二氧化碳氣體。
(5)若關(guān)閉活塞M,打開活塞N。實驗室要制取干燥的氧氣,A、D、E、F、G中只需選用的裝置是__A、E、F__(填編號),化學(xué)反應(yīng)方程式是__2H2O22H2O+O2↑__。
1.(2018·泰安)實驗室制取
6、氣體選擇收集方法時,下列氣體性質(zhì)不需考慮的是(B)
A.密度 B.可燃性
C.溶解性 D.能否與水反應(yīng)
2.(2017·南京)實驗室制取某些氣體的裝置如圖。下列說法正確的是(A)
A.裝置①和⑤組合可以用來制取氧氣
B.裝置②和③組合可以用來制取氫氣
C.裝置②和④組合可以用來制取二氧化碳
D.裝置②可以較好地控制反應(yīng)速率
3.(2018·湖州)下圖所示的裝置有很多用途,下列使用方法不正確的是(A)
A.排水法收集氧氣時,由a口進氣
B.排空氣法收集氫氣時,由b口進氣
C.排水法收集氫氣時,由b口進氣
D.排空氣法收集二氧化碳時,由a口進氣
4.(2018
7、·咸寧)有三瓶無色無味的氣體X、Y、Z,它們分別是甲烷、氫氣、一氧化碳中的一種,分別點燃三種氣體,用干燥的冷燒杯罩在火焰上方,只有X和Z火焰上方的燒杯內(nèi)壁有水滴出現(xiàn),燃燒后分別向燒杯中注入少量澄清的石灰水,振蕩,只有Y和Z的燒杯內(nèi)石灰水變渾濁。則X、Y、Z分別是(A)
A.H2 CO CH4 B.CH4 CO H2
C.CO CH4 H2 D.CO H2 CH4
5.(易錯題)下列裝置用于實驗室制取CO2,不能隨開隨用、隨關(guān)隨停的裝置是(B)
6.(2018·隨州)實驗是進行科學(xué)探究的主要方法。如圖是初中化學(xué)常見裝置,請回答:
(1)儀器①的名稱是__長頸漏斗__。
8、(2)實驗室用純凈物制取O2的化學(xué)方程式是__2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑__。
(3)欲用活潑金屬與稀硫酸反應(yīng)制取干燥的H2,請從這些裝置中選擇并連接一套組合裝置,按照氣流從左到右的流向,寫出所選裝置接口的連接順序:__bdcfe或b→d→c→f→e或bdcf或b→d→c→f__。
(4)在實驗室,小宇同學(xué)為驗證CO2的性質(zhì),將制取的氣體通入澄清石灰水中,發(fā)現(xiàn)澄清石灰水不變渾濁,分析其中的原因可能是__所用鹽酸的濃度過高或澄清石灰水已變質(zhì)__。
7.(2018·武威)結(jié)合下列化學(xué)實驗裝置,回答有關(guān)問題。
(1)寫出圖中標有字母的儀器的名稱:a.__試管__,b.__
9、錐形瓶__;
(2)實驗室用氯酸鉀制取氧氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是__A__(填代號),可用__排水(或向上排空氣)__法收集氧氣。制得的氧氣用來做下圖所示的實驗,發(fā)現(xiàn)H中鐵絲不燃燒,其原因是__H中鐵絲的溫度未達到著火點__。寫出G中反應(yīng)的化學(xué)方程式__3Fe+2O2Fe3O4__。
(3)實驗室制取二氧化碳常用的藥品是__大理石(或石灰石)與稀鹽酸__,若用裝置E收集二氧化碳,則氣體應(yīng)從__①__(填“①”或“②”)端進入;若要獲得干燥的二氧化碳,可將裝置B和裝置D用膠皮管連接,并在裝置D中盛放__濃硫酸__(填物質(zhì)名稱)試劑。
(4)實驗室常用裝置C代替裝置B制取氣體,裝置C的優(yōu)點是
10、__可以隨時控制反應(yīng)的發(fā)生與停止__。
8.(2018·咸寧)根據(jù)下圖實驗裝置,回答問題。
(1)圖中儀器a的名稱是__水槽__。
(2)實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣的化學(xué)方程式為__2KClO32KCl+3O2↑__。用排空氣法收集一瓶氧氣,驗滿的方法是__用帶火星的小木條置于集氣瓶口,若木條復(fù)燃,說明氧氣已收集滿__。
(3)實驗室制取二氧化碳氣體所選用的裝置__AD__(填序號)。
(4)某化學(xué)小組利用混有少量CO2的CO氣體還原氧化鐵,并驗證反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物。
①請寫出用CO氣體還原氧化鐵的化學(xué)方程式__Fe2O3+3CO2Fe+3CO2__。
②實驗室
11、現(xiàn)有下圖所示實驗裝置(可重復(fù)使用)。按氣體從左到右的方向,裝置連接順序正確的是__C__。
A.甲→乙→丙→丁
B.甲→丙→乙→丁
C.乙→甲→丙→甲→丁
D.乙→甲→丙→乙→丁
9.(2018·廣東)根據(jù)下圖(省略夾持儀器)回答問題:
(1)儀器e的名稱是__量筒__。
(2)用高錳酸鉀分解制取氧氣的化學(xué)方程式為__2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑__,制備并導(dǎo)出氧氣的裝置應(yīng)選取的儀器是c、h、__a、i__ (填序號),收集氧氣(用于做鐵絲燃燒實驗)應(yīng)選取的儀器是__b、o、l、g__(填序號)。
(3)用鋅粒和稀鹽酸制備H2(可隨時使反應(yīng)發(fā)生或終止)應(yīng)選
12、取的儀器是__c、f、j、n__(填序號)。
(4)氫化鈣(CaH2) 常溫下能與水反應(yīng)生成H2,是野外工作人員便攜燃料的來源。課外小組同學(xué)利用(3)中產(chǎn)生的H2與金屬鈣反應(yīng)制取CaH2 (如下圖)。請回答:
①洗氣瓶中m、n應(yīng)選下列試劑的__Ⅱ__、__Ⅲ__(填序號)。
Ⅰ.NaHCO3溶液 ?、?NaOH溶液 Ⅲ.濃硫酸
②為防止鈣被氧化,在加熱鈣之前必須進行的操作是__先通入一段時間H2,排除裝置內(nèi)空氣__。
③CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為__CaH2+2H2O===2H2↑+Ca(OH)2__;為防止空氣中的O2、CO2、水蒸氣與玻璃管中Ca或CaH2反應(yīng),必須在
13、導(dǎo)管末端再連接的裝置是(說出儀器名稱及所裝試劑)__裝有堿石灰的干燥球__。
10.(2018·金華)某混合氣體由CO、CO2、SO2三種氣體組成,某興趣小組對此進行了相關(guān)實驗:
【查閱資料】①SO2能使品紅溶液褪色;②SO2易與高錳酸鉀溶液反應(yīng)而被吸收,并能使其褪色;③SO2能使氫氧化鋇溶液和澄清石灰水變渾濁;④CO和CO2均不能使品紅溶液褪色,也不與高錳酸鉀溶液反應(yīng)。
【實驗研究】為驗證這三種氣體,同學(xué)們設(shè)計并進行如下實驗:
【事實與結(jié)論】通過實驗驗證了以上三種氣體都存在。
(1)裝置A的作用是____檢驗并吸收二氧化硫,排除對二氧化碳的驗證產(chǎn)生干擾____;
(2)能證明
14、氣體中含有CO2的現(xiàn)象是____B中品紅不褪色,C中溶液變渾濁____;
【反思與評價】
(3)若裝置按C→D→A→B→E的順序連接,則無法驗證的氣體是____CO2、SO2__;
(4)有同學(xué)提出上述原裝置中省略D裝置也能達到實驗?zāi)康?,你認為該同學(xué)的設(shè)計有無道理并說明理由__有道理,CO2氣體對CO氣體的實驗沒有干擾__。
11.(變式題)草酸(H2C2O4)又名乙二酸,是一種有機酸,易溶于水,廣泛存在于植物源食品中。草酸不穩(wěn)定,在濃硫酸的催化作用下,草酸固體受熱分解生成碳的氧化物和水。某化學(xué)課外興趣小組對生成物中碳的氧化物種類進行了如下實驗探究:
【提出問題】生成物中有哪幾種碳的
15、氧化物?
【實驗猜想】猜想1:只有CO;
猜想2:只有__CO2__(填化學(xué)式);
猜想3:含有CO和CO2。
【設(shè)計實驗】基于猜想3,根據(jù)CO和CO2的性質(zhì),興趣小組同學(xué)設(shè)計了如下實驗:
【實驗探究】
(1)觀察到A裝置中的澄清石灰水變渾濁,證明草酸分解有CO2氣體生成,請寫出A裝置中的化學(xué)反應(yīng)方程式:__Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O__;
(2)有兩種實驗現(xiàn)象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO;
①C裝置中澄清石灰水不變渾濁,F(xiàn)裝置中出現(xiàn)__澄清石灰水變渾濁____的現(xiàn)象;
②E裝置中出現(xiàn)__黑色粉末變紅色__的現(xiàn)象。
【實驗結(jié)論】通過實驗探究證明:猜想3成立。
草酸分解的化學(xué)方程式是__H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O__。
(1)B裝置的作用是__除去二氧化碳氣體__;
(2)C裝置的作用是__檢驗二氧化碳氣體是否除盡__;
(3)該實驗裝置的設(shè)計還有一處明顯不足(實驗前已排盡裝置內(nèi)的空氣),請?zhí)岢龈倪M措施__在F裝置后設(shè)置尾氣處理裝置__(任寫一條)。
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