能力微专训1 气体的制法和性质
1.实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是 ( )
A.检查装置气密性 B.装试剂
C.收集气体 D.气体验满
2.实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是 ( )
A.检查装置气密性时,先用手握住试管,再将导管的一端伸入水中
B.先向试管中加入KMnO4固体,再检查装置气密性
C.实验时,先将导管伸入集气瓶中,再点燃酒精灯
D.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
3.实验室可用下图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是 ( )
A.反应原理为Zn+2HClZnCl2+H2↑
B.可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C.关闭旋塞后,H2将反应液压入长颈漏斗中
D.用向上排空气法代替图中的收集方法
4.下图是实验室制取气体的常用装置,请根据实验装置回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳气体时,为了随时添加液体试剂,发生装置应选用 (填字母)。
(3)如用装置D除去CO2中的水蒸气,D中盛放的试剂为 (填名称);如用装置D收集H2,则气体应从导管 (选填“b”或“c”)端通入。
(4)NH3极易溶于水, (选填“能”或“不能”)用装置E收集NH3。
5.根据实验装置图,回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称: 。
(2)写出实验室用装置A制取氧气的反应的化学方程式: 。要得到比较纯净的氧气,通常选用 (填字母)装置收集。若用此装置收集氧气,当观察到 ,开始收集。
(3)实验室制取二氧化碳,所用试剂是 ,选择装置B作为发生装置的优点是 ,检验二氧化碳的反应原理是 (用化学方程式表示)。请从上图选择所需实验装置制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体,所选装置的连接顺序为 (用字母表示)。
6.小宇同学根据下图装置做实验室制取二氧化碳的实验。
(1)实验室制取CO2的化学方程式: 。
(2)制取二氧化碳的发生和收集装置的组合为 (填字母)。
(3)干燥CO2气体时,气体从装置E中的 (填字母)口通入。
(4)模拟海洋生态系统
①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和 作用参与碳循环;
②小宇同学向生态箱中通入CO2,一段时间后烧杯中出现的现象为 ;
③测得生态箱内pH下降,原因是 ;
④请你举一条减少大气中CO2排放量的具体措施(结合生活实际): 。
7.气体制备和性质探究是初中化学实验的重要内容,请根据下列装置回答问题。
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)用装置B制氧气,反应的化学方程式为 ,基本反应类型是 ;后续探究需要较纯净的氧气,收集装置最好选择 (填字母)。
(3)用装置A制取氧气时,实验结束,清洗试管时发现试管破裂,原因可能是 。
(4)用下图装置探究氧气的性质,实验步骤如下:①将透明实验盒用隔板分成两部分,点燃燃烧室内的蜡烛,将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据;②将氧气缓慢倒入倾倒室;③提起中间隔板;④观察并记录蜡烛的燃烧现象。
a.图像中P点所对应的操作步骤是 (填序号)。
b.结合图像分析,25 s后蜡烛燃烧的变化情况是 。
c.该探究实验能说明氧气的性质是 。
8.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CO2,应选用的发生装置是 (填字母,下同)。实验室加热高锰酸钾固体制取O2,应选用的发生装置是 。
(3)实验室制取CO2和O2,均不能选用的收集装置是 。
(4)某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10 mL相同浓度的过氧化氢溶液后,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 (选填“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。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明 。
答案
1.A
2.D 【解析】A.检查装置气密性时,先将导管的一端放入水中,再用手握住试管,观察导管口是否冒出气泡,错误;B.先检查装置气密性,再向试管中加入高锰酸钾固体,避免装入试剂后发现装置气密性不好,更换部分仪器而浪费试剂,错误;C.实验时,先点燃酒精灯,待导管口的气泡连续均匀放出时,再将导管伸入集气瓶口开始收集,因为导管口开始排出的是装置内的空气,错误;D.气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防冷水倒吸,炸裂试管,正确。
3.D 【解析】A.锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应原理为Zn+2HClZnCl2+H2↑,正确;B.锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,且稀硫酸不具有挥发性,可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气,正确;C.关闭旋塞后,产生的氢气会造成试管内压强增大,将反应液压入长颈漏斗中,正确;D.氢气的密度比空气的密度小,可用向下排空气法代替图中的收集方法,错误。
4.(1)长颈漏斗
(2)B(或C)
(3)浓硫酸 c
(4)不能
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称为长颈漏斗。
(2)装置B和C可通过长颈漏斗随时添加液体试剂。
(3)浓硫酸具有吸水性,能干燥二氧化碳;氢气的密度比空气的密度小,如用装置D收集H2,则气体应从导管c端通入。
(4)NH3极易溶于水,不能用排水法收集NH3。
5.(1)①集气瓶
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ C 导管口的气泡连续、均匀放出时
(3)石灰石(或大理石)、稀盐酸 可以控制反应的发生与停止 CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O BGFE
【解析】(1)图中仪器①的名称是集气瓶。
(2)装置A属于固体加热型,试管口处有一团棉花,因此是采用加热高锰酸钾的方法来制取氧气,同时生成锰酸钾和二氧化锰,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;氧气不易溶于水,可采用排水法来收集较为纯净的氧气,若用此装置收集氧气,当观察到导管口的气泡连续、均匀冒出时,开始收集。
(3)实验室制取二氧化碳,所用试剂是石灰石(或大理石)与稀盐酸。选择装置B作为发生装置的优点是可以控制反应的发生与停止;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O;制取二氧化碳选择装置B,二氧化碳中混有少量的氯化氢气体和水蒸气,先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的装置G除去氯化氢气体,再通过盛有浓硫酸的装置F对二氧化碳进行干燥,最后采用向上排空气法来收集纯净、干燥的二氧化碳。
6.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
(2)BC
(3)a
(4)①光合 ②澄清石灰水变浑浊 ③CO2与水反应生成了碳酸 ④绿色出行(合理即可)
【解析】(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。
(2)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,反应条件是常温,二氧化碳的密度比空气的密度大,易溶于水,所以制取二氧化碳的发生和收集装置的组合为BC。
(3)洗气、除杂应该是长进短出,所以干燥CO2气体,从装置E中的a口通入。
(4)①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和光合作用参与碳循环;②向生态箱中通入CO2,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以一段时间后烧杯中出现的现象为澄清石灰水变浑浊;③测得生态箱内pH下降,原因是CO2与水反应生成了碳酸;④可减少大气中CO2排放量的一条具体措施为绿色出行(合理即可)。
7.(1)锥形瓶
(2)2H2O22H2O+O2↑ 分解反应 E
(3)试管未冷却就用冷水清洗(合理即可)
(4)③ 蜡烛剧烈燃烧,发出白光 助燃性
【解析】(1)仪器a的名称是锥形瓶。
(2)装置B属于固液不加热型,可以采用二氧化锰催化过氧化氢制取氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,这个反应是由一种物质生成多种物质,基本反应类型是分解反应;后续探究需要较纯净的氧气,收集方法最好选择排水法,故选装置E。
(3)用装置A制取氧气时,实验结束,清洗试管时发现试管破裂,原因可能是试管未冷却就用冷水清洗,骤冷使试管炸裂(合理即可)。
(4)a.图像中P点后氧气的浓度不断减小,所对应的操作步骤是提起中间隔板。b.氧气具有助燃性,故25~50 s时燃烧室的实验现象是蜡烛剧烈燃烧,发出白光。c.该探究实验能说明氧气的性质是助燃性。
8.(1)①分液漏斗
(2)B A
(3)D
(4)①猪肝块 ②放热 30 ③催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量
【解析】(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CO2为固液常温型反应,则应选用的发生装置是B,实验室加热高锰酸钾固体制取O2为固体加热型反应,应选用的发生装置是A。
(3)二氧化碳能溶于水,密度比空气大,只能用向上排空气法收集,氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,则实验室制取CO2和O2,均不能用向下排空气法。
(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时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从曲线a、b的变化可以看出,气体压强先增大后减小,是因为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,由图乙可知,30 s时加猪肝块的过氧化氢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30 s。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10 mL相同浓度的过氧化氢溶液,曲线a、b最终达到相同的压强,说明催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量。
