专题4气体的制取实验(原卷版+解析)2

专题4气体的制取实验【命题重点】化学实验装置的连接主要考查气体的发生装置;干燥、净化装置;气体收集装置;尾气处理装置的选择和连接。【方法要点】一般原则:气体发生装置→除杂、干燥→主体实验→尾气的处理等程序。(1)发生装置:①固固加热型;②固液不加热型。(2)除杂干燥:①溶液除杂:洗气瓶;②固体常温除杂:U形管、干燥管;③固体加热除杂:硬质玻璃管。(3)主体实验:①气体性质实验;②气体收集(包括量气)。(4)尾气处理:①有毒气体:固体、溶液吸收,点燃、装置收集;②无毒气体直接排空;③若制备的物质极易水解,则需在尾部加装干燥管,以防空气中的水蒸气进入造成水解。(5)干燥与除杂的顺序:①若采用溶液除杂,则先净化后干燥;②若采用加热除杂,则干燥在前;③若用固体吸收剂常温除杂,则根据题意而定。(6)接口的连接:总体上遵循装置的排列顺序,但对于吸收装置应“长”进“短”出;量气装置应“短”进“长”出;洗气装置应“长”进“短”出;干燥管应“大”进“小”出。(7)气体发生装置一般按:装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验→拆卸仪器→其他处理等。(8)加热操作:主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯,其目的一是防止爆炸;二是保证产品纯度。熄灭酒精灯时,一般是“先取后灭”的原则。【例题精析】类型1气体发生装置、气密性1．装置气密性的检查是化学实验中重要的基本操作之一，下列各图中装置气密性不好的是（）①②③④A．装置①，双手捂住试管一段时间，导管口有气泡冒出 B．装置②，通过长颈漏斗加一定量水，液面高度保持图示位置不变 C．装置③，缓慢向右拉动注射器活塞时，观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出 D．装置④，向下移动a管后，a、b两侧液面始终保持相平2．某化学小组的同学用如图所示装置做了两个兴趣实验。（1）检验装置Ⅰ气密性的方法是：关闭K1和K2，向长颈漏斗中注液体至液面高出漏斗的下端管口，静置片刻，，即可证明装置不漏气。（2）若关闭K1、K3，打开K2，装置Ⅳ可以收集到一种能使带火星的木条复燃的气体。装置Ⅰ中反应的化学方程式为。（3）若打开K1、K3，关闭K2，装置Ⅰ和装置Ⅲ中可得到两种不同的气体，此时在装置Ⅱ中可以观察到的现象是。若装置Ⅰ中得到的气体不同于（2）中的气体，装置Ⅳ中收集到的气体可使紫色的石蕊溶液变红，装置Ⅰ中的固体物质可能是，装置Ⅲ中发生反应的化学方程式是。3．图a﹣e是实验室常用的气体发生装置或收集装置。下列实验选用的装置合理的是（）A．用高锰酸钾制取O2可选用a、d B．用大理石和稀盐酸制取CO2可选用b、c C．用氯酸钾和二氧化锰制取O2可选用b、e D．用过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2可选用a、c4．如图是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：（1）图甲中a是，用甲装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选（选填“b”或“c”）。（2）装置乙和装置丙都可以用来收集气体，收集一瓶较纯净的O2应选用。（3）若采用如图丁所示装置制取氧气并测定其体积，实验前应检查装置的气密性。为了准确测定氧气的体积，有人提出读数时应该注意以下事项，你认为必须要做到的是（填序号）。①容器中气体必须冷却至室温②水准管处的长颈漏斗不能倾斜③保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数④读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数⑤读数视线应与液体凹液面最低处保持水平类型2气体的收集、除杂5．化学实验操作中，经常会用到集气瓶收集气体。以下对于集气瓶的各种操作中，正确的是（）A．因为氯气密度比空气大，所以收集氯气的时候应该选用A装置 B．因为氢气密度比空气小，所以收集氢气的时候应该选用B装置 C．因为二氧化碳密度比空气大，所以收集二氧化碳的时候应该选用C装置 D．若要用E装置收集氧气，应将其加满水后从b通入氧气6．以下几种气体可用如图所示装置干燥、收集的是（）①H2②O2③CO2④SO2⑤CH4⑥NH3．A．①③④ B．②⑤⑥ C．②③④ D．①⑤⑥7．每当电闪雷鸣之时，空气中发生的一种反应为N2+O2═2NO．已知32克氧气和足量的氮气化合成一氧化氮时要吸收150千焦的能量，假设某次闪电的能量为1.50×107千焦，其中有11000（1）NO是一种无色无味、有毒、难溶于水的气体，密度接近空气的密度，如要收集NO应选用如图中装置收集．（2）NO常温下易与氧气反应生成二氧化氮；二氧化氮经过一系列的变化在土壤中生成能促进植物生长的硝酸盐，相当于为植物生长提供了肥（填“氮”或“磷”或“钾”）．（3）此次闪电所产生的NO的质量是多少千克？（4）此次闪电的生成物相当于千克尿素[CO（NH2）2]的含氮量？8．根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性，回答下列问题：空气NH3CH4HClO2密度/g•L﹣11.2930.7710.7171.6291.43溶解性﹣﹣﹣﹣极易溶难溶极易溶难溶（1）既能用D排水法，又能用C向上排空气法收集的气体是．（2）用如图所示E盛满水的集气瓶收集CH4，气体应从端进入．（3）采用A装置制取气体比B装置制取气体，它的优点是类型3干燥与净化9．除去H2中的HCl和水蒸气，下列装置和药品均正确的是（）A．NaOH溶液浓硫酸 B．浓硫酸NaOH溶液 C．NaOH溶液浓硫酸 D．浓硫酸NaOH溶液10．宇宙飞船中采用超氧化钠（NaO2）固体作为氧气再生剂，实现二氧化碳与氧气的转化：4NaO2+2CO2＝2Na2CO3+3O2．为了验证这个反应能够产生氧气，该小组同学以大理石和浓盐酸反应生成的CO2来与NaO2反应制取O2，设计了如下实验装置：（1）检验H中集气瓶内收集的气体是否为氧气，可以在取出集气瓶后，用检验．（2）已知CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液，E装置的作用是．（3）为了除去O2中可能混有的CO2，G中可盛放溶液．（4）有同学提出，上述实验能生成氧气可能与CO2中混有的水蒸气有关．若要检验干燥的CO2能否与超氧化钠反应生成氧气，你对上述实验装置的改进方法是．11．一气体混合物中含有CO2、CO、H2O和N2四种气体．现将其分别通过如下试剂（均足量），请判断所得气体的组成情况（假设每步反应都进行完全）．（1）依次通过NaOH溶液、浓H2SO4，最后得到的气体有：（填化学式下同）．（2）依次通过灼热的氧化铜粉末、浓H2SO4，最后得到的气体有：．（3）依次通过灼热的氧化铜粉末、NaOH溶液、浓H2SO4，最后得到的气体有：．12．以下是将潮湿空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气分别除去的流程图：（1）试剂A可以选择下列哪一种物质（填序号）①石灰水②浓硫酸③浓盐酸（2）请写出经过灼热铜网时，发生反应的化学方程式；（3）最后得到的N2可用作保护气，说明了氮气。【针对训练】一．选择题（共5小题）1．实验室制取下列气体：（1）锌和稀硫酸制取氢气（2）双氧水和二氧化锰制取氧气（3）石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体。下列有关说法正确的是（）①都不需要对气体发生装置加热②都可以用排水法收集气体③都可以用向上排空气法收集气体④都可以用相同的发生装置A．①② B．②③ C．③④ D．①④2．实验室用高锰酸钾加热制取氧气，有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装入高锰酸钾，并在试管口放一团棉花；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦拆洗仪器清理实验台。其操作顺序正确的是（）A．②③①④⑤⑥⑦ B．①③②⑤④⑥⑦ C．⑤③②①④⑥⑦ D．③①②④⑥⑤⑦3．实验室用高锰酸钾制氧气实验操作中，其中一项的操作目的与其它三项不属于同一类别，该项操作是（）A．加热前先将试管外壁擦干 B．加热高锰酸钾时先均匀预热，后固定药品部位加热 C．排水法收集氧气时先在集气瓶中装满水，待气泡连续均匀冒出时再开始收集 D．排水集气法收集氧气完毕后先移导管后熄灭酒精灯4．如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内压强变化的情况。下列说法不正确的是（）A．a点对应操作是打开活塞 B．bc段可在导管口收集气体 C．cd段试管中液面逐渐上升 D．de段固体与液体脱离接触5．某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法不正确的是（）A．t1时刻，O2开始产生 B．c可代表生成的氯化钾 C．t2时刻，KClO3开始分解 D．KMnO4是KClO3分解反应的催化剂二．填空题（共1小题）6．如图所示是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的的实验装置图，回答下列问题。（1）实验前，要先检查A装置的。（2）装置B中发生反应的化学方程式为。（3）装置C中紫色石蕊试液变红，用化学方程式说明原因。（4）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有什么性质。三．实验探究题（共6小题）7．根据下列仪器装置，回答问题。（1）装置B中仪器①的名称是。（2）实验室用装置A制取氧气，反应的化学方程式为，装入药品前必须进行的操作是。若用高锰酸钾制取氧气，装置B需要改进的地方是。（3）为制得CO2的水溶液，CO2应从装置C的（填“m”或“n”）端通入。将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图D所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验试管内该气体的方法是。（4）用装置E进行CO2的部分性质实验：将干燥的紫色石蕊试纸放在（选填“a”或“d”）处，并与b处现象对比，可说明CO2能与水反应；c处发生反应的化学方程式为。8．实验室制取气体的常用装置如图所示。（1）标号①和②的仪器名称分别是和；（2）实验室用B、E装置制取二氧化碳时，加入的液体药品液面高度应在（填B装置中的“a”或“b”）处；（3）若用C、D或C、F装置，可以制取的一种气体是；（4）实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的气体发生装置是（填序号），若用F装置收集氧气，收集满后的操作步骤是：①将导管移出集气瓶；②；③将集气瓶移出水面并正放在桌上。9．请结合如图回答问题。（1）标号①的仪器名称。（2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式为，若要收集较纯净的氧气，应选择的收集装置为（填装置序号），反应后回收二氧化锰的主要操作顺序为（填序号）。①干燥②溶解③过滤④洗涤（3）装置F可用来制备二氧化碳，其优点为，反应化学方程式为；若用图2装置收集二氧化碳，验满的方法为。（4）利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率（如图3），下列说法正确的是。a.碳酸钙粉末产生的CO2质量多b.对比分析可知，曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸的反应c.对比分析可知，其它条件相同时，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快10．某小组在实验室制取二氧化碳时，为探究二氧化碳产生快慢与哪些因素有关，在老师的指导下是进行如下探究，老师提供的药品有，块状和粉末状大理石、5%和10%稀盐酸。【提出问题】影响产生二氧化碳快慢的因素有哪些？【猜想】甲同学：与酸的浓度有关。乙同学：与大理石颗粒大小有关。丙同学：与有关。【设计实验】同学们为了验证自己的猜想，按照如下实验方案进行实验并测得数据。序号X大理石颗粒盐酸的浓度（%）收集50mL气体所用时间（s）①20块状556②20块状1042③30块状1031④20粉末状10Y（1）写出盐酸与大理石反应的化学方程式。（2）要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，选择实验对比，可得到结论是。（3）Y的数据可能是（填序号）。A.42B.48C.28D.58【注意：若答对以下（4）（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分】（4）小组同学认为实验设计存在不足之处为。（5）如下表是实验时记录生成的二氧化碳气体的体积和对应的时间的一组实验数据（每间隔4s读数一次）：时间/s481216202428323640气体体积/mL6.012.219.229.440.646.450.052.754.054.0上表数据可以分析得出，到20s后反应速率逐渐变，其主要原因是。11．结合下列实验装置图，回答有关问题（1）仪器b的名称为。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是（填字母），该反应的化学方程式为。（3）实验室常用装置C代替B制取气体，装置C的优点是。a.方便操作b.可控制反应的发生和停止c.可控制反应的速率（4）如果实验室用B制取二氧化碳，反应的化学方程式是；欲验证制得的气体为二氧化碳，应在装置D中盛放（填试剂名称），并把气体从端（填“①”或“②”）通入。（5）用E收集二氧化碳，从③端通入，请把装置图补画齐全。12．如图是实验室常用气体制备或收集装置，请回答下列问题。（1）图中仪器a的名称是。（2）实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为，若要收集较纯净的氧气，装置可选用（填字母）。（3）充分加热氯酸钾和1.5g二氧化锰制氧气，发生装置应选用（填字母）。将残留固体冷却至室温（20℃，该温度下，氯化钾的溶解度34g），称得其质量为4.6g，欲将其中的氯化钾全部溶解，至少应加入蒸馏水的体积约（填序号）。a.10mLb.20mLc.30mLd.40mL（4）实验室制取CO2的化学方程式为，选用装置B时，长颈漏斗下管口应伸入液面以下，原因是；装置C与装置B相比，装置C的优点是。（5）氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度小于空气，极易溶于水。实验室常用加热碱石灰与氯化铵混合物的方法制取氨气，发生装置可以选用，若选用G装置收集，应该从（填“m”或“n”）通入，还需在装置G后接装置H，H装置中倒置漏斗作用是。专题4气体的制取实验【命题重点】化学实验装置的连接主要考查气体的发生装置;干燥、净化装置;气体收集装置;尾气处理装置的选择和连接。【方法要点】一般原则:气体发生装置→除杂、干燥→主体实验→尾气的处理等程序。(1)发生装置:①固固加热型;②固液不加热型。(2)除杂干燥:①溶液除杂:洗气瓶;②固体常温除杂:U形管、干燥管;③固体加热除杂:硬质玻璃管。(3)主体实验:①气体性质实验;②气体收集(包括量气)。(4)尾气处理:①有毒气体:固体、溶液吸收,点燃、装置收集;②无毒气体直接排空;③若制备的物质极易水解,则需在尾部加装干燥管,以防空气中的水蒸气进入造成水解。(5)干燥与除杂的顺序:①若采用溶液除杂,则先净化后干燥;②若采用加热除杂,则干燥在前;③若用固体吸收剂常温除杂,则根据题意而定。(6)接口的连接:总体上遵循装置的排列顺序,但对于吸收装置应“长”进“短”出;量气装置应“短”进“长”出;洗气装置应“长”进“短”出;干燥管应“大”进“小”出。(7)气体发生装置一般按:装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验→拆卸仪器→其他处理等。(8)加热操作:主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯,其目的一是防止爆炸;二是保证产品纯度。熄灭酒精灯时,一般是“先取后灭”的原则。【例题精析】类型1气体发生装置、气密性1．装置气密性的检查是化学实验中重要的基本操作之一，下列各图中装置气密性不好的是（）①②③④A．装置①，双手捂住试管一段时间，导管口有气泡冒出 B．装置②，通过长颈漏斗加一定量水，液面高度保持图示位置不变 C．装置③，缓慢向右拉动注射器活塞时，观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出 D．装置④，向下移动a管后，a、b两侧液面始终保持相平【解答】解：A、装置①，双手捂住试管一段时间，试管内的空气受热，体积膨胀，压强增大，若观察到导管口有气泡冒出，证明装置的气密性是良好的，故A不合题意；B、装置②，通过长颈漏斗加一定量水，若液面高度保持图示位置不变，证明装置的气密性是良好的，故B不合题意；C、装置③，缓慢向右拉动注射器活塞时，若观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出，证明装置的气密性是良好的，故C不合题意；D、装置④，向下移动a管后，若a、b两侧液面形成液面差，证明装置的气密性良好，若a、b两侧液面始终保持相平，说明装置漏气，故D符合题意。故选：D。2．某化学小组的同学用如图所示装置做了两个兴趣实验。（1）检验装置Ⅰ气密性的方法是：关闭K1和K2，向长颈漏斗中注液体至液面高出漏斗的下端管口，静置片刻，继续加入液体，液面不再下降，即可证明装置不漏气。（2）若关闭K1、K3，打开K2，装置Ⅳ可以收集到一种能使带火星的木条复燃的气体。装置Ⅰ中反应的化学方程式为2H2O2MnO2¯2H2O+O（3）若打开K1、K3，关闭K2，装置Ⅰ和装置Ⅲ中可得到两种不同的气体，此时在装置Ⅱ中可以观察到的现象是装置II内的液面下降，导管中液面升高，盐酸流向装置III。若装置Ⅰ中得到的气体不同于（2）中的气体，装置Ⅳ中收集到的气体可使紫色的石蕊溶液变红，装置Ⅰ中的固体物质可能是锌（合理均可），装置Ⅲ中发生反应的化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。【解答】解：（1）检验装置Ⅰ气密性的方法是：关闭K1和K2，向长颈漏斗中注液体至液面高出漏斗的下端管口，静置片刻，继续加入液体，液面不再下降，说明装置不漏气；（2）能使带火星的木条复燃的气体是氧气，说明装置Ⅰ中发生的反应是常温制取氧气的化学反应，过氧化氢制取氧气不需加热，反应方程式是：2H2O2MnO2¯2H2（3）若打开K1、K3，关闭K2，装置Ⅰ和装置Ⅲ中可得到两种不同的气体，由于装置Ⅰ生成气体，进入装置Ⅱ，则瓶内气压变大，将盐酸压入导管进入装置Ⅲ，与固体反应生成另一种气体；装置Ⅳ中收集到的气体可使紫色的石蕊溶液变红，可能是稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；装置Ⅰ中生成的气体可能是氢气，锌与稀硫酸反应生成氢气；故答案为：（1）继续加入液体，液面不再下降；（2）2H2O2MnO2¯2H2（3）装置II内的液面下降，导管中液面升高，盐酸流向装置III；锌（合理均可）；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。3．图a﹣e是实验室常用的气体发生装置或收集装置。下列实验选用的装置合理的是（）A．用高锰酸钾制取O2可选用a、d B．用大理石和稀盐酸制取CO2可选用b、c C．用氯酸钾和二氧化锰制取O2可选用b、e D．用过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2可选用a、c【解答】解：A、高锰酸钾为固体，且反应需要加热，选a为发生装置，氧气密度比空气大，选择向上排空气法收集，故选c为收集装置，选项A错误；B、反应物为固液混合物，不需要加热，故选b为发生装置，二氧化碳密度比空气大，选择向上排空气法收集，故选c为收集装置，选项B正确；C、反应物为固体，且需要加热，故选a为发生装置，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，故选e为收集装置，选项c错误；D、反应物为固液混合物，不需要加热，故选b为发生装置，氧气密度比空气大，选择向上排空气法收集，故选c为收集装置，选项d错误；故选：B。4．如图是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：（1）图甲中a是长颈漏斗，用甲装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选c（选填“b”或“c”）。（2）装置乙和装置丙都可以用来收集气体，收集一瓶较纯净的O2应选用丙。（3）若采用如图丁所示装置制取氧气并测定其体积，实验前应检查装置的气密性。为了准确测定氧气的体积，有人提出读数时应该注意以下事项，你认为必须要做到的是①③⑤（填序号）。①容器中气体必须冷却至室温②水准管处的长颈漏斗不能倾斜③保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数④读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数⑤读数视线应与液体凹液面最低处保持水平【解答】解：（1）长颈漏斗方便加液体药品，用甲装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选c；故答案为：长颈漏斗；c；（2）装置乙和装置丙都可以用来收集气体，收集一瓶较纯净的O2应选用排水法；故答案为：丙；（3）若采用如图丁所示装置制取氧气并测定其体积，实验前应检查装置的气密性。为了准确测定氧气的体积，有人提出读数时应该注意以下事项，必须要做到的是：①容器中气体必须冷却至室温；③保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数；⑤读数视线应与液体凹液面最低处保持水平；故答案为：①③⑤。类型2气体的收集、除杂5．化学实验操作中，经常会用到集气瓶收集气体。以下对于集气瓶的各种操作中，正确的是（）A．因为氯气密度比空气大，所以收集氯气的时候应该选用A装置 B．因为氢气密度比空气小，所以收集氢气的时候应该选用B装置 C．因为二氧化碳密度比空气大，所以收集二氧化碳的时候应该选用C装置 D．若要用E装置收集氧气，应将其加满水后从b通入氧气【解答】解：A．氯气有毒，不能用排空气法来收集，选项说法错误；B．氢气密度比空气小，所以收集氢气的时候可以采用向下排空气法，即装置C，选项说法错误；C．因为二氧化碳密度比空气大，所以收集二氧化碳的时候应该选用向上排空气法，即A装置，选项说法错误；D．氧气的密度比水小，所以若要用E装置收集氧气，应将其加满水后从b通入氧气，瓶内的水由a端排出，选项说法正确。故选：D。6．以下几种气体可用如图所示装置干燥、收集的是（）①H2②O2③CO2④SO2⑤CH4⑥NH3．A．①③④ B．②⑤⑥ C．②③④ D．①⑤⑥【解答】解：H2属于中性气体，且密度比空气小，符合要求；O2密度比空气大，不符合要求；CO2密度比空气大，且属于酸性气体不符合要求；SO2属于酸性气体，且密度比空气大，不符合要求；CH4密度比空气小，且属于中性气体，符合要求；NH3密度比空气小，属于碱性气体，符合题意。故选：D。7．每当电闪雷鸣之时，空气中发生的一种反应为N2+O2═2NO．已知32克氧气和足量的氮气化合成一氧化氮时要吸收150千焦的能量，假设某次闪电的能量为1.50×107千焦，其中有11000（1）NO是一种无色无味、有毒、难溶于水的气体，密度接近空气的密度，如要收集NO应选用如图中C装置收集．（2）NO常温下易与氧气反应生成二氧化氮；二氧化氮经过一系列的变化在土壤中生成能促进植物生长的硝酸盐，相当于为植物生长提供了氮肥（填“氮”或“磷”或“钾”）．（3）此次闪电所产生的NO的质量是多少千克？（4）此次闪电的生成物相当于6千克尿素[CO（NH2）2]的含氮量？【解答】解：（1）NO是一种无色无味、有毒、难溶于水的气体，密度接近空气的密度，故收集时只能用排水法进行；故填：C；（2）硝酸盐中含有氮元素，属于氮肥，故填：氮；（3）设32g氧气和足量的氮气反应生成NO的质量为x，N2+O2雷电¯326032gx3260解之得：x＝60g；此次闪电所产生的NO的质量为：1.50×107KJ×11000÷150KJ×60g＝5000g答：此次闪电所产生的NO的质量是6千克；（4）设此次闪电的生成物相当于尿素的质量为y，2NO﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣CO（NH2）2；60606Kgy6060y＝6kg故填：6．8．根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性，回答下列问题：空气NH3CH4HClO2密度/g•L﹣11.2930.7710.7171.6291.43溶解性﹣﹣﹣﹣极易溶难溶极易溶难溶（1）既能用D排水法，又能用C向上排空气法收集的气体是O2．（2）用如图所示E盛满水的集气瓶收集CH4，气体应从b端进入．（3）采用A装置制取气体比B装置制取气体，它的优点是可以随时添加液体药品，可以控制反应的速度【解答】解：（1）既能用排水法说明该气体不易溶于水或难溶于水，又能用向上排空气法收集的气体说明密度比空气密度大，所以所给气体中只有氧气；（2）用排水法收集气体，由于甲烷的密度比水的密度小得多，所以进入水中气体会聚集在上面，所以气体不能从a端，如果从a端进入，甲烷会上升从B端跑掉，将收集不到气体，所以甲烷必须从b端进入．（3）A装置制取气体时，可以随时添加液体药品，可以通过调节注射器推送液体的速度来控制反应的速度．故答案为：（1）O2；（2）b；（3）可以随时添加液体药品，可以控制反应的速度．类型3干燥与净化9．除去H2中的HCl和水蒸气，下列装置和药品均正确的是（）A．NaOH溶液浓硫酸 B．浓硫酸NaOH溶液 C．NaOH溶液浓硫酸 D．浓硫酸NaOH溶液【解答】解：根据除水要用浓硫酸，并且要后除，除去氯化氢用氢氧化钠，可知顺序正确的是AC；这两个过程都需要导气管底进上出，并且底进的导气管要插入液体中，所以正确的是C。故选：C。10．宇宙飞船中采用超氧化钠（NaO2）固体作为氧气再生剂，实现二氧化碳与氧气的转化：4NaO2+2CO2＝2Na2CO3+3O2．为了验证这个反应能够产生氧气，该小组同学以大理石和浓盐酸反应生成的CO2来与NaO2反应制取O2，设计了如下实验装置：（1）检验H中集气瓶内收集的气体是否为氧气，可以在取出集气瓶后，用带火星的木条检验．（2）已知CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液，E装置的作用是除去浓盐酸挥发出来的氯化氢气体．（3）为了除去O2中可能混有的CO2，G中可盛放氢氧化钠溶液．（4）有同学提出，上述实验能生成氧气可能与CO2中混有的水蒸气有关．若要检验干燥的CO2能否与超氧化钠反应生成氧气，你对上述实验装置的改进方法是在E和F之间加装一个装有浓硫酸的干燥装置．【解答】解：（1）氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃带，故答案为：火星的木条．（2）该反应需要的二氧化碳是由大理石和浓盐酸反应制得的，可以判断出二氧化碳中混有一定量的氯化氢气体，而CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液，却可以吸收氯化氢气体，故答案为：除去浓盐酸挥发出来的氯化氢气体．（3）二氧化碳是酸性气体要用碱性的溶液吸收，但是氢氧化钠在水中的溶解度较大，吸收效果较好，价格合理，故答案为：氢氧化钠．（4）浓硫酸有吸水性，可以除去二氧化碳中的水分而不会除去二氧化碳，故答案为：在E和F之间加装一个装有浓硫酸的干燥装置．11．一气体混合物中含有CO2、CO、H2O和N2四种气体．现将其分别通过如下试剂（均足量），请判断所得气体的组成情况（假设每步反应都进行完全）．（1）依次通过NaOH溶液、浓H2SO4，最后得到的气体有：CO、N2（填化学式下同）．（2）依次通过灼热的氧化铜粉末、浓H2SO4，最后得到的气体有：CO2、N2．（3）依次通过灼热的氧化铜粉末、NaOH溶液、浓H2SO4，最后得到的气体有：N2．【解答】解：（1）混合气体通过NaOH溶液后，二氧化碳会与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，CO2被吸收；再通过浓硫酸除去水，最后剩余的气体为CO和N2．（2）混合气体通过灼热的氧化铜粉末，一氧化碳会与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，一氧化碳被吸收，生成了二氧化碳；再通过浓硫酸除去水，最后剩余的气体为CO2、N2．（3）混合气体通过灼热的氧化铜粉末，一氧化碳会与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，一氧化碳被吸收，但生成了二氧化碳；通过NaOH溶液后，二氧化碳会与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，CO2被吸收；再通过浓硫酸除去水，最后剩余的气体为N2．故答案为：（1）CO、N2；（2）CO2、N2；（3）N2．12．以下是将潮湿空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气分别除去的流程图：（1）试剂A可以选择下列哪一种物质②（填序号）①石灰水②浓硫酸③浓盐酸（2）请写出经过灼热铜网时，发生反应的化学方程式2Cu+O2△¯2CuO（3）最后得到的N2可用作保护气，说明了氮气化学性质不活泼。【解答】解：（1）由题意可知试剂A的作用是除去水蒸气，浓硫酸具有吸水性，可选用浓硫酸；（2）经过灼热铜网时，发生反应是铜与氧气反应生成了氧化铜，反应的化学方程式是：2Cu+O2△¯2CuO（3）最后得到的N2可用作保护气，说明了氮气化学性质不活泼。故答案为：（1）②；（2）2Cu+O2△¯2CuO；（3【针对训练】一．选择题（共5小题）1．实验室制取下列气体：（1）锌和稀硫酸制取氢气（2）双氧水和二氧化锰制取氧气（3）石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体。下列有关说法正确的是（）①都不需要对气体发生装置加热②都可以用排水法收集气体③都可以用向上排空气法收集气体④都可以用相同的发生装置A．①② B．②③ C．③④ D．①④【解答】解：①锌和稀硫酸制取氢气，双氧水和二氧化锰制取氧气，石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，均属于固液常温型，都不需要对气体发生装置加热，故说法正确。②二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集气体，故说法错误。③氢气的密度比空气的小，不能用向上排空气法收集气体，故说法错误。④锌和稀硫酸制取氢气，双氧水和二氧化锰制取氧气，石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，均属于固液常温型，都可以用相同的发生装置，故说法正确。故①④说法正确。故选：D。2．实验室用高锰酸钾加热制取氧气，有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装入高锰酸钾，并在试管口放一团棉花；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦拆洗仪器清理实验台。其操作顺序正确的是（）A．②③①④⑤⑥⑦ B．①③②⑤④⑥⑦ C．⑤③②①④⑥⑦ D．③①②④⑥⑤⑦【解答】解：实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯）→最后拆洗仪器清理实验台，可得正确的操作顺序是：②③①④⑤⑥⑦故选：A。3．实验室用高锰酸钾制氧气实验操作中，其中一项的操作目的与其它三项不属于同一类别，该项操作是（）A．加热前先将试管外壁擦干 B．加热高锰酸钾时先均匀预热，后固定药品部位加热 C．排水法收集氧气时先在集气瓶中装满水，待气泡连续均匀冒出时再开始收集 D．排水集气法收集氧气完毕后先移导管后熄灭酒精灯【解答】解：A、加热前先将试管外壁擦干，以防止试管受热不均匀造成炸裂。B、加热高锰酸钾时先均匀预热，后固定药品部位加热，以防止试管受热不均匀造成炸裂。C、排水法收集氧气时先在集气瓶中装满水，待气泡连续均匀冒出时再开始收集，因为开始排出的气体是空气，以防止收集的气体不纯净。D、排水集气法收集氧气完毕后先移导管后熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂。故B一项的操作目的与其它三项不属于同一类别。故选：C。4．如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内压强变化的情况。下列说法不正确的是（）A．a点对应操作是打开活塞 B．bc段可在导管口收集气体 C．cd段试管中液面逐渐上升 D．de段固体与液体脱离接触【解答】解：A、a点对应操作是打开活塞，气体逸出，压强迅速减小，故选项说法正确。B、bc段压强稳定，大理石与稀盐酸反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳气体逸出，可在导管口收集气体，故选项说法正确。C、cd段试管中压强增大，是因为关闭了活塞，试管内压强增大，液面逐渐下降，故选项说法错误。D、de段压强不再发生变化，反应停止，固体与液体脱离接触，故选项说法正确。故选：C。5．某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法不正确的是（）A．t1时刻，O2开始产生 B．c可代表生成的氯化钾 C．t2时刻，KClO3开始分解 D．KMnO4是KClO3分解反应的催化剂【解答】解：A、高锰酸钾在加热到一定温度首先分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热到一定温度下分解产生氯化钾和氧气。根据题干所给信息可知，a是氯酸钾，b是高锰酸钾，在t1时刻高锰酸钾就开始分解，因此在此时就有氧气产生，故A正确；B、t2时刻氯酸钾开始分解产生氯化钾和氧气，由图示可知，c可代表生成的氯化钾，故B正确；C、由图示可知，在t1时刻高锰酸钾开始分解，从t2时刻氯酸钾开始分解，故C正确；D、高锰酸钾分解产生的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，故D错误。故选：D。二．填空题（共1小题）6．如图所示是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的的实验装置图，回答下列问题。（1）实验前，要先检查A装置的气密性。（2）装置B中发生反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（3）装置C中紫色石蕊试液变红，用化学方程式说明原因CO2+H2O＝H2CO3。（4）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有什么性质密度比空气大的物理性质，既不能燃烧也不能支持燃烧的化学性质。【解答】解：（1）实验前，要先检查A装置的气密性；故答案为：气密性；（2）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）装置C中紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳和水生成碳酸；故答案为：CO2+H2O＝H2CO3；（4）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是：密度比空气大的物理性质，既不能燃烧也不能支持燃烧的化学性质；故答案为：密度比空气大的物理性质，既不能燃烧也不能支持燃烧的化学性质。三．实验探究题（共6小题）7．根据下列仪器装置，回答问题。（1）装置B中仪器①的名称是铁架台。（2）实验室用装置A制取氧气，反应的化学方程式为2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑，装入药品前必须进行的操作是检查装置气密性。若用高锰酸钾制取氧气，装置B需要改进的地方是（3）为制得CO2的水溶液，CO2应从装置C的m（填“m”或“n”）端通入。将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图D所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验试管内该气体的方法是把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，说明气体是氧气。（4）用装置E进行CO2的部分性质实验：将干燥的紫色石蕊试纸放在a（选填“a”或“d”）处，并与b处现象对比，可说明CO2能与水反应；c处发生反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。【解答】解：（1）装置B中仪器①的名称是铁架台。故答案为：铁架台。（2）实验室用装置A制取氧气，反应的化学方程式为：2H2O2MnO2¯2H2O+O2故答案为：2H2O2MnO2¯2H2（3）为制得CO2的水溶液，CO2应从装置C的m端通入。将CO2的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图D所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，检验试管内该气体的方法是把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，说明气体是氧气。故答案为：m；把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，说明气体是氧气。（4）用装置E进行CO2的部分性质实验：将干燥的紫色石蕊试纸放在a处，并与b处现象对比，可说明CO2能与水反应；c处氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。故答案为：a；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。8．实验室制取气体的常用装置如图所示。（1）标号①和②的仪器名称分别是分液漏斗和水槽；（2）实验室用B、E装置制取二氧化碳时，加入的液体药品液面高度应在b（填B装置中的“a”或“b”）处；（3）若用C、D或C、F装置，可以制取的一种气体是氢气；（4）实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的气体发生装置是A（填序号），若用F装置收集氧气，收集满后的操作步骤是：①将导管移出集气瓶；②用玻璃片的磨砂面盖住集气瓶口；③将集气瓶移出水面并正放在桌上。【解答】解：（1）标号①和②的仪器名称分别是分液漏斗和水槽。故答案为：分液漏斗；水槽。（2）实验室用B、E装置制取二氧化碳时，加入的液体药品液面高度应在b处。故答案为：b。（3）若用C、D或C、F装置，可以制取的一种气体是氢气。故答案为：氢气。（4）实验室用高锰酸钾制取氧气，选用的气体发生装置是A，若用F装置收集氧气，收集满后的操作步骤是：①将导管移出集气瓶；②用玻璃片的磨砂面盖住集气瓶口；③将集气瓶移出水面并正放在桌上。故答案为：A；用玻璃片的磨砂面盖住集气瓶口。9．请结合如图回答问题。（1）标号①的仪器名称锥形瓶。（2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式为2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑，若要收集较纯净的氧气，应选择的收集装置为C（填装置序号），反应后回收二氧化锰的主要操作顺序为①干燥②溶解③过滤④洗涤（3）装置F可用来制备二氧化碳，其优点为控制反应的开始与停止，反应化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；若用图2装置收集二氧化碳，验满的方法为将燃着的木条放在导管b处，木条熄灭，则集满。（4）利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率（如图3），下列说法正确的是c。a.碳酸钙粉末产生的CO2质量多b.对比分析可知，曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸的反应c.对比分析可知，其它条件相同时，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快【解答】解：（1）通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，所以①的名称是锥形瓶；（2）A装置制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，试管口没有棉花，应该是氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑，排水法收集的氧气较纯净，所以若要收集较纯净的氧气，应选择的收集装置为（3）F装置通过提升干燥管可以实现固体和液体的分离，其优点为：控制反应的开始与停止，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳不具有助燃性，若用图2装置收集二氧化碳，验满的方法为：将燃着的木条放在导管b处，木条熄灭，则集满；（4）利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率（如图3），对比分析可知，其它条件相同时，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快，故选：c。故答案为：（1）锥形瓶；（2）2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑；（3）控制反应的开始与停止；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；将燃着的木条放在导管b处，木条熄灭，则集满；（4）c。10．某小组在实验室制取二氧化碳时，为探究二氧化碳产生快慢与哪些因素有关，在老师的指导下是进行如下探究，老师提供的药品有，块状和粉末状大理石、5%和10%稀盐酸。【提出问题】影响产生二氧化碳快慢的因素有哪些？【猜想】甲同学：与酸的浓度有关。乙同学：与大理石颗粒大小有关。丙同学：与温度有关。【设计实验】同学们为了验证自己的猜想，按照如下实验方案进行实验并测得数据。序号X大理石颗粒盐酸的浓度（%）收集50mL气体所用时间（s）①20块状556②20块状1042③30块状1031④20粉末状10Y（1）写出盐酸与大理石反应的化学方程式CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O。（2）要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，选择实验①②对比，可得到结论是其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快。（3）Y的数据可能是C（填序号）。A.42B.48C.28D.58【注意：若答对以下（4）（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分】（4）小组同学认为实验设计存在不足之处为没有控制取相同体积的稀盐酸和相同质量的大理石。（5）如下表是实验时记录生成的二氧化碳气体的体积和对应的时间的一组实验数据（每间隔4s读数一次）：时间/s481216202428323640气体体积/mL6.012.219.229.440.646.450.052.754.054.0上表数据可以分析得出，到20s后反应速率逐渐变慢，其主要原因是盐酸的浓度逐渐减小。【解答】解：【猜想】影响反应速率的因素有反应物浓度、催化剂、反应物之间的接触面积、温度等；故答案为：温度；【设计实验】（1）大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；（2）要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，应选择除盐酸浓度不同，其他因素完全相同的两组实验，即选择实验①②；由实验数据可得到的结论是其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快；故答案为：①②；其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快；（3）在温度相同，盐酸的浓度相同时，粉末状的大理石比块状的大理石反应速率更快，对比实验②④，Y＜42，故答案为：C；（4）小组同学认为实验设计存在不足之处为没有控制取相同体积的稀盐酸和相同质量的大理石；故答案为：没有控制取相同体积的稀盐酸和相同质量的大理石；（5）上表数据可以分析得出，到20s后反应速率逐渐变慢，其主要原