2020中考化学复习方案主题五科学探究第15课时常见气体的制取、干燥和净化试题

PAGE第15课时常见气体的制取、干燥和净化考题分层训练考点1气体的制备1.[2019·攀枝花]关于下列装置使用的说法,不正确的是 ()图15-1A.用甲装置制取氧气 B.用乙装置制取二氧化碳C.用丙装置收集氢气 D.用丁装置收集氧气2.[2019·海南]实验室用如图15-2所示装置制取氢气并测量生成的氢气的体积。下列有关说法正确的是 ()图15-2A.仪器a的名称为长颈漏斗B.烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸C.该收集方法为向下排空气法D.该装置还可用于制取氧气3.图15-3所示分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是 ()图15-34.实验室制取CO2的有关操作如图15-4,其中不正确的是 ()图15-45.分液漏斗是化学实验室中一种常用的仪器,可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体。实验室部分反应装置如图15-5所示。图15-5(1)实验室用KMnO4制取O2的化学方程式为 。

(2)实验室制取气体通过反应物状态、反应条件等选用相应反应装置,请完成下面表格。制取的气体反应物反应条件反应装置(填序号)O2KClO3固体催化剂MnO2固体、加热

H2O2溶液催化剂MnO2固体、常温C或DCO2

和

常温或

N2NH4Cl饱和溶液与NaNO2饱和溶液加热

(3)下列关于装置C和D的说法正确的是 。

A.装置C发生反应时,分液漏斗下端必须浸没在液体中B.装置D发生反应时,长颈漏斗下端必须浸没在液体中C.装置C和D的气密性检查的操作方法相同D.装置C和D均可用于制取一定量的H2(4)实验室在常温下用块状电石和水反应制取乙炔气体,由于该反应十分剧烈,所以必须严格控制反应速率,你认为图中最适宜的发生装置是

(填序号)。(5)图15-6所示装置具有多种用途,下列有关它用途的说法中,正确的是

(填序号)。图15-6A.该装置用于排空气法收集氢气时,气体应从a端管口通入B.瓶内装满水,用于收集氧气时,气体应从a端管口通入C.瓶内装入浓硫酸用于干燥CO2时,气体应该从a端管口通入D.瓶内装满氧气,要将氧气排出,水应从a端管口通入6.[2018·临沂]如图15-7是实验室制取氢气的一种发生装置。图15-7(1)检查该装置的气密性:关闭活塞,向长颈漏斗中加水,当出现现象时,说明该装置的气密性良好。

(2)若液面刚好不与锌粒接触而又无稀硫酸可加,要制取H2且不影响生成H2的量,下列可以从长颈漏斗中加入的试剂是(填序号)。

a.碳酸钠溶液 b.氯化钠溶液 c.氢氧化钠溶液考点2气体检验与净化7.[2019·鄂尔多斯]混合气体通过足量澄清石灰水后,经干燥再依次通过灼热的氧化铜、无水硫酸铜、澄清石灰水,若每个环节均有明显现象,则符合条件的气体组合是 ()A.O2CO2N2 B.N2H2CO2 C.H2COCO2 D.CO2ArCO8.[2017·南京]按图15-8所示装置,持续通入气态物质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 ()图15-8A.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9.[2019·凉山]实验室现有高锰酸钾、盐酸、二氧化锰、氯酸钾、过氧化氢、硫酸、颗粒状的碳酸钙和实验装置及仪器。图15-9(1)将A与D相连,写出制取一种气体的化学方程式: 。

(2)写出制取能造成温室效应的气体的化学方程式: 。

(3)若(2)所制得的气体不纯,应将混合气体通过装置(填序号)的(填导管口序号)端口除去杂质,写出发生反应的化学方程式:

。

(4)写出检验(3)中所得气体的化学方程式:

。

(5)B虽然操作简单,但无法控制反应速率。请从图乙中选取(填序号)取代B中的单孔塞,以达到通过控制反应药品的多少来控制反应速率的目的。

10.[2019·兰州]请结合图15-10所示实验装置,回答下列问题。图15-10(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为,A装置试管口塞一团棉花的原因是。收集氧气可以选用(从C、D、E装置中选择)装置。

(2)实验室使用B装置制取二氧化碳的突出优点是。将制得的二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,观察到的现象是。

(3)某氢气中混有少量的水蒸气,欲使用F、G装置除去少量的水蒸气并收集氢气,则装置的连接顺序为(用端口字母表示)。

11.[2018·青岛]实验室制取气体时需要的一些装置如图15-11所示,请回答下列问题。图15-11(1)写出标有序号的仪器名称:①;②。

(2)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置的原因是,装置中使用分液漏斗的优点是 。

(3)若要得到干燥的氧气,所选择装置的连接顺序为B→→。(填序号)

(4)检验二氧化碳是否收集满的操作方法是

。

(5)某兴趣小组的同学连接B、G、H装置进行实验。若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中溶液变浑浊,则B装置中反应的化学方程式为。

考点1气体的制备1.图15-12所示的装置中能用于实验室制取H2,并能随开随用、随关随停的装置是 ()图15-122.据图15-13回答问题。图15-13(1)实验室中用B和C组合可制取的气体是(填化学式)。

(2)常温下氨(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小。NH3极易溶于水,可用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取,如果要制取并收集氨应选择的装置是 。

(3)若用F装置收集CO2,并测量CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是。

(4)如图15-14所示装置(气密性良好),当开启分液漏斗的活塞,液体滴入盛有固体的试管2中时,观察到不同的现象。图15-14①若试管2中发生了化学反应,观察到试管1中有气泡产生,且其中的石蕊溶液变红,则试管2中的固体可能是 (填化学式)。

②若试管2中没有发生化学反应,观察到试管1中导管口冒气泡,且锥形瓶内的澄清石灰水变浑浊,则试管2中的固体可能是。3.[2018·宿迁]某同学设计了如图15-15所示的装置,用于实验室制取CO2,并对它的部分性质进行探究,按要求回答问题。

图15-15(1)A装置用于制取CO2,反应的化学方程式为。

(2)用B装置收集CO2,气体应从(填“a”或“b”)端通入。

(3)若C中的两个气球悬浮在空气中,则气体甲可能是(填序号)。

A.氢气B.氧气C.空气(4)往D装置中通入CO2,当出现现象时,表示石灰水中的溶质恰好完全沉淀。

(5)E装置的集气瓶中充满CO2,打开分液漏斗①,滴入少量NaOH浓溶液,气球明显胀大,写出发生反应的化学方程式:;若要气球恢复原状,应关闭分液漏斗①,打开分液漏斗②,滴入(填化学式,忽略滴入液体体积)溶液。

4.[2019·潍坊]化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置完成有关问题。图15-16(1)写出B中标号①仪器的名称:;实验室用加热高锰酸钾制取氧气,发生装置可选择(填序号),该反应的化学方程式是,该装置有一处不足之处是 。

(2)用装置F收集一瓶O2,验满时应将带火星的木条放在(填“a”或“b”)处。

(3)将装置G倾斜使两种药品混合,即可制得气体。下列制取气体的方法可选用装置G的是。

A.用锌和稀硫酸反应制取氢气B.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气C.用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取氧气D.加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气(已知:氨气密度比空气小,极易溶于水),则实验室制备和收集氨气可选用的实验装置组合为(填序号)。

A.A和D B.A和EC.B和E D.A和F(5)如图H所示,由①处的白磷不燃烧,②处的白磷燃烧的现象,说明可燃物燃烧需满足的条件是。

(6)图I是对铁生锈条件的探究,一周后试管①②中铁钉无明显变化,另一铁钉生锈,说明铁锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的发生化学反应的过程。

考点2气体检验与净化5.[原创]图15-17所示的装置不能达到相应实验目的的是 ()图15-176.下列几种气体可用如图15-18所示装置干燥、收集的组合是 ()①H2②O2③CO2④SO2⑤CH4⑥NH3图15-18A.①②③ B.②③⑤ C.③④⑥ D.①⑤⑥7.[2018·贵港]根据下列图示实验装置回答问题。图15-19(1)写出仪器名称:①,②。

(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为。

(3)B装置中探究可燃物燃烧的条件之一是。

(4)若用C装置收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是(填序号)。

①CH4②NH3③CO2④H2(5)D装置中可以通过控制甲、乙开关分离CO、CO2的混合气体,分液漏斗中加入的试剂a最好是。

8.[2019·河南节选]已知:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。为了证明过氧化钠(Na2O2)固体可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂,某化学兴趣小组的同学利用如图15-20所示实验装置进行探究活动(铁架台等已略去)。图15-20(1)A装置中所发生反应的化学方程式为。

(2)请将如图15-21方框中A装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整。图15-21(3)D装置的作用是 ;

E装置中可能发生的有关反应的化学方程式为。

(4)为了达到实验的目的,以上装置导管接口正确的连接顺序为a接、接、接、接b。

(5)氧气可采用B装置收集并用带火星的木条检验,这是利用了氧气的哪些性质?。

(6)实验结束后,取C装置中固体溶于水,无气泡产生。请设计实验,检验C装置中固体的成分(简要写出实验步骤、现象和结论)。

。

9.图15-22是实验室制取气体的部分装置,请回答下列问题。图15-22(1)写出仪器a的名称:。

(2)氢气是最理想的燃料。通常状况下,氢气密度比空气小,难溶于水。欣悦同学用锌粒与盐酸反应制备并收集氢气,选择的装置组合是(填序号),该发生装置的优点是。若用F装置排空气法收集氢气,气体应从(填“b”或“c”)端进入。

提出问题①导出的气体除H2外,还有哪些气体?②氢气除具有可燃性外,还具有什么化学性质?设计实验方案欣悦同学按图15-23装置进行实验(假设每个装置中气体都完全反应或被吸收)。图15-23实验现象和结论实验现象实验结论甲装置中的白色固体变成蓝色气体中有H2O乙装置中产生

气体中有HCl丁装置中玻璃管内红色粉末变成黑色,戊装置中白色固体变成蓝色H2能与Fe2O3反应,丁装置中玻璃管内反应的化学方程式为

交流总结①根据丁装置中实验现象,说明氢气具有性。

②丁装置加热前通入H2的目的是

。

10.[2018·金华]某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成,某兴趣小组对此进行了相关实验。查阅资料①SO2能使品红溶液褪色;②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收,并能使其褪色;③SO2能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊;④CO和CO2均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。实验研究为验证这三种气体,同学们设计并进行如下实验:图15-24事实与结论通过实验验证了以上三种气体都存在。(1)装置A的作用是。

(2)能证明气体中含有CO2的现象是

。

反思与评价(3)若装置按C→D→A→B→E的顺序连接,则无法验证的气体是。

(4)有同学提出上述原装置中省略装置D也能达到实验目的,你认为该同学的设计有无道理并说明理由:。

【参考答案】考题分层训练夯实基础1.C[解析]甲装置为固体加热制气装置,可用于实验室用氯酸钾、二氧化锰混合加热制氧气;乙装置为固液常温接触制气装置,可用于实验室用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳;氢气密度比空气小,可用向下排空气法收集;氧气不易溶于水,可用排水法收集。2.D[解析]仪器a的名称为分液漏斗;制取氢气时,金属常用镁、铝、锌、铁等活泼金属,酸可以用稀硫酸、稀盐酸,所以烧瓶中的物质不一定是锌与稀硫酸;题中的收集方法为排水法;氧气可以用过氧化氢溶液和二氧化锰制取,选用的发生装置为固液常温型,氧气不易溶于水,可以采用排水法收集。3.A4.B5.(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(2)制取的气体反应物反应条件反应装置(填序号)AO2石灰石(或大理石)稀盐酸CDB(3)BD(4)C(5)CD[解析](3)装置C使用了分液漏斗,其下端管口不需要浸入液面以下,该装置可控制反应速率的快慢;装置D使用了长颈漏斗,为防止生成的气体从长颈漏斗逸出,故长颈漏斗下端管口必须浸没在液体中;检查装置C的气密性可用滴液法,检查装置D的气密性可用注水法或抽气法,二者检查气密性的方法不同;装置C和D均可用于固体和液体在常温下制取气体,如用锌和稀硫酸制取氢气。(4)乙炔气体的制备选用的发生装置是固液不加热型,反应剧烈需控制反应速率,装置C是固液不加热型且可以控制反应速率。(5)该装置用于排空气法收集氢气时,氢气的密度小于空气,气体应该从b端管口通入;该装置用于排水法收集氧气时,气体应该从b端管口通入;该装置装入浓硫酸干燥CO2时,气体应该从a端管口通入,以达到干燥的目的;瓶内装满氧气,要将氧气排出,水应该从a端管口通入。6.(1)长颈漏斗下端出现一段水柱,静置一段时间后液面不下降(2)b[解析]本题考查氢气的实验室制法。(1)检查该装置气密性的方法是关闭活塞,向长颈漏斗中加水,当长颈漏斗下端出现一段水柱,静置一段时间后液面不下降,说明装置气密性良好。(2)碳酸钠和氢氧化钠都与稀硫酸反应,消耗稀硫酸,会使生成氢气的量减少;氯化钠溶液与锌和稀硫酸均不发生反应,不影响生成H2的量。7.C[解析]实验过程中每个环节均有明显现象,通过足量澄清石灰水后,石灰水变浑浊说明有CO2,且已经被消耗完全,干燥后再通过灼热的氧化铜,氧化铜变红说明有还原性气体,再通过无水硫酸铜变蓝、澄清石灰水变浑浊,证明还原性气体为H2和CO。8.A9.(1)2KClO32KCl+3O2↑(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(3)F①NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑(4)Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O(5)Ⅲ[解析]造成温室效应的气体是二氧化碳,一般使用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,其中的杂质气体氯化氢利用饱和碳酸氢钠溶液除去,利用澄清的石灰水检验二氧化碳的生成。洗气时一般从长管进,短管出。通过控制参加反应的药品的多少来控制反应速率,在图乙的装置中只有Ⅲ符合要求。10.(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑防止加热时高锰酸钾粉末堵塞导管口D或E(2)能控制反应的发生和停止溶液由紫色变为红色(3)b→d[解析](1)高锰酸钾是粉末状,为防止加热时高锰酸钾粉末随气流堵塞导管口,实验时需要在试管口处放一团棉花,棉花能吸附高锰酸钾粉末。氧气不易溶于水,密度比空气大,可以用排水法或向上排空气法收集,即收集氧气的装置可以选择D或E。(2)B装置中有一个多孔隔板,能将反应物石灰石(或大理石)和稀盐酸隔离开,当关闭活塞,试管中气体压强增大,盐酸被压回到长颈漏斗中,使固液分离,反应停止;当打开活塞,气体排出,试管内压强减小,盐酸和石灰石(或大理石)接触,反应发生,因此,用该装置制取二氧化碳的突出优点是能控制反应的发生和停止。二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使石蕊溶液变红,因此,将制得的二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中的现象是溶液由紫色变为红色。(3)除去氢气中的水蒸气可以用浓硫酸,F装置中氢气应从a导管通入,使混合气体与浓硫酸充分接触;氢气密度比空气小,用G装置收集氢气时,氢气应从d导管处通入,因此装置连接顺序为b→d。11.(1)酒精灯锥形瓶(2)反应物都是固体和液体,反应都不需要加热可以控制反应的速率,节约药品(3)FE(4)将一根燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭,证明已满,否则不满(5)2H2O22H2O+O2↑[解析]本题主要考查的是常见气体的制取和性质。(1)图中标号①的仪器名称是酒精灯;标号②的仪器名称是锥形瓶。(2)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置的原因是反应物都是固体和液体,反应都不需要加热;分液漏斗能控制滴加液体药品的速率,装置中使用分液漏斗的优点是可以控制反应的速率,节约药品。(3)若要得到干燥的氧气,可以先用浓硫酸干燥,再用向上排空气法收集,所选择装置的连接顺序为B→F→E。(4)检验二氧化碳是否收集满的方法是将一根燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭,证明已满,否则不满。(5)实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中溶液变浑浊,说明B装置中产生的是氧气;由于B装置属于固液常温型装置,所以是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。能力提升1.B[解析]B中关闭弹簧夹,产生的氢气使装置内压强增大,将酸液压回到烧杯中,酸液与固体物质分离,反应停止;当打开弹簧夹时,装置内压强减小,酸液进入装置内与固体接触,反应开始。2.(1)O2或H2(2)AD(3)防止二氧化碳气体溶于水且与水反应,影响测量结果(4)①CaCO3(合理即可)②氢氧化钠[解析](1)制取装置包括加热和不需加热两种,如果用过氧化氢和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集;实验室制取CO2是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,因此不需要加热。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此用向上排空气法收集。实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的,氢气难溶于水,密度比空气的密度小,因此可以用排水法和向下排空气法收集。(2)加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨,因此需要加热装置;NH3密度比空气小,极易溶于水,因此氨只能用向下排空气法收集。(3)若用F装置收集CO2,并测量CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是防止二氧化碳气体溶于水且与水反应,影响测量结果。(4)①若试管2中发生了化学反应,观察到试管1中有气泡产生,且其中的石蕊溶液变红,则试管2中的固体可能是CaCO3。②若试管2中没有发生化学反应,观察到试管1中导管口冒气泡,且锥形瓶内的澄清石灰水变浑浊,则试管2中的固体可能是氢氧化钠。3.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(2)a(3)A(4)溶液恰好由红色变为无色(5)CO2+2NaOHNa2CO3+H2OHCl[解析]本题主要考查实验室制取二氧化碳的仪器装置及反应原理。(1)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。(2)因为二氧化碳气体的密度比空气大,用B装置收集CO2时,气体应“长进短出”,因此,二氧化碳气体应从a端通入。(3)要使C中的两个气球悬浮在空气中,应该充入密度小于空气的气体,氧气的密度比空气大,不符合要求,氢气是密度最小的气体,符合要求。(4)氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,二氧化碳和氢氧化钙反应,生成难溶于水的碳酸钙沉淀和水,当氢氧化钙恰好反应完时,溶液由红色变为无色。(5)二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的碳酸钠和水,化学方程式为CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,二氧化碳气体减少,使瓶中气压减小,因此,气球胀大;若要气球恢复原状,应使瓶中产生气体,使瓶中气压增大,因此,应关闭分液漏斗①,打开分液漏斗②,滴入稀盐酸,使酸与碳酸钠反应,产生二氧化碳气体,使瓶中气压增大,气球变小,恢复原状。4.(1)锥形瓶A2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑试管内导管口处未放棉花团(2)b(3)AC(4)BD(5)可燃物与空气(或氧气)接触(6)氧气、水(或O2、H2O)[解析](1)标号①仪器的名称是锥形瓶;发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关,加热高锰酸钾制取氧气,需要酒精灯,所以发生装置选择A;反应物是高锰酸钾,生成物是锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;用高锰酸钾制取氧气时试管口要放棉花团。(2)氧气的密度比空气大,用向上排空气法收集,验满时将带火星的木条放在b管口,如果复燃,说明已经集满。(3)反应物必须是固体和液体,且不需要加热才能选用装置G制取,所以用锌和稀硫酸反应制取氢气可以用该装置,用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制取氧气也可以用该装置。(4)加热氯化铵和氢氧化钙固体,需要用酒精灯,发生装置选择A;收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关,氨气极易溶于水,不能用排水法收集,氨气密度比空气小,用向下排空气法收集,所以收集装置选择E或F。(5)①处白磷没有与氧气接触,白磷不燃烧;②处白磷与氧气接触,白磷燃烧,说明燃烧需要可燃物与氧气接触。(6)试管①中没有氧气,铁钉不生锈,说明生锈需要与氧气接触;试管②中没有水分,铁钉不生锈,说明生锈需要与水接触,所以铁锈蚀的过程是铁与氧气和水发生化学反应的过程。5.B[解析]浓硫酸能与氨发生反应,不能用浓硫酸干燥氨。6.D[解析]气体能用碱石灰干燥,说明这种气体呈中性或碱性,故③④不符合;根据收集装置集气瓶中的导气管长进短出,说明该气体密度比空气的小,故②不符合;由于NH3污染空气且易溶于水,可用尾气处理装置将剩余的NH3吸收掉,故D正确。7.(1)锥形瓶烧杯(2)2H2O22H2O+O2↑(3)可燃物与氧气接触(4)①④(5)稀硫酸[解析]本题考查的是常见的气体制备、燃烧的条件实验探究的知识。(1)据图可以看出,①是锥形瓶,②是烧杯。(2)实验室用A装置制取氧气,属于固液常温型反应,故选用的是过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。(3)B装置中的白磷,在A装置不产生氧气时不会燃烧,A装置产生氧气则白磷燃烧,故探究的是燃烧需要可燃物与氧气接触的条件。(4)据图可以看出,使用浓硫酸干燥气体,则气体不能与硫酸反应,不能是氨;收集气体时是向下排空气法,则气体的密度小于空气,不能是二氧化碳,故该气体可以是甲烷、氢气。(5)要分离一氧化碳和二氧化碳的混合气体,需要先将二氧化碳转化,分离出一氧化碳,然后再加试剂将二氧化碳释放出来;氢氧化钠和二氧化碳反应生成的是碳酸钠,需要与酸反应才能将二氧化碳释放,