初三二模分类汇编气体的制备教师版.docx
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初三二模分类汇编气体的制备教师版
气体的制备
1.(2020宝山区二模)利用下列实验装置完成问题:
①仪器名称:
Ⅰ为______,Ⅱ为_______;
②实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应化学方程式为______,若要制取并收集一瓶较纯净的氧气,再选用的装置组合为________(填编号,下同)
③实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为________,应选择的发生装置为_______,若用G装置收集并测量生成的二氧化碳体积,还需要的仪器是______,在G中可放入_________;
④下列装置既符合启普发生器工作原理,又能用于制取二氧化碳的发生装置是_______
【答案】铁架台长颈漏斗
AF
B或C量筒水(水面有一层植物油)Ⅰ
2.(2020奉贤区二模)以下是实验室常用的部分实验装置。
请回答下列问题。
①实验室用A装置制氧气的化学方程式_____,该反应属于_____(填基本反应类型),实验过程中发现试管口有水珠出现,此现象是_____变化引起的(填写“物理”或“化学)。
②下图是用排水法收集氧气的过程,依次观察到的现象是_____(填序号)。
若收集到的氧气不纯,可能的原因是_____(填序号)。
a、装置的气密性不好
b、在加热前将导管放入集气瓶
C、收集时集气瓶没有装满水
d、集气瓶中的水没有完全排尽
③某同学用碳酸钙粉末和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,欲使反应平稳进行,选用的发生装置是_____(选填“A一D”)。
④研究装置D的工作原理,在装置D左侧连接压强传感器(图一),测定制取二氧化碳过程中的压强变化,如图二所示。
请描述ab时间段装置内出现的现象_____,cd时间段对应的操作是_____。
⑤实验室用大理石和稀盐酸制取0.2mol二氧化碳气体,求参加反应的碳酸钙的质量_____。
(根据化学方程式列式计算)
【答案】
分解反应物理bacabcC有气泡产生,稀盐酸被压入长颈漏斗中打开弹簧夹20g
3.(2020虹口区二模)实验室常用的气体制取装置如下
①写出仪器a的名称_____
②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气。
发生反应的化学方程式是_____;二氧化锰的作用是_____;选用的发生装置是_____(选填装置编号);用E装置收集氧气,所据的氧气性质是_________;用D装置收集氧气,为使收集到的氧气更纯净,操作中必须在意的事项是_____
③3%的过氧化氢溶液与二氧化锰混合,生成0.1mol氧气时,发生反应的过氧化氢是多少克?
((根据化学方程式列式计算)_____
④实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,反应的化学方程式_____;制取二氧化碳和氢气都可选用C为发生装置,理由是________
【答案】铁架台
催化作用A氧气的密度比空气大集气瓶要装满水,要等气泡连续均匀放出时,才开始收集等6.8g
两个反应,反应物都是块状固体和液体,反应条件是常温
4.(2020黄浦区二模)在实验室进行制取二氧化碳气体。
可供选择的实验装置如下。
①上述装置中具有启普发生器工作原理的是_______(填编号)。
仪器a的名称是________。
装置中多孔隔板不能选用铁片材质的原因是________(用化学方程式表示)。
②利用选出的正确装置,进行以下实验探究。
实验目的:
______。
实验方案:
实验编号
I
II
III
石灰石
2.5g,块状
2.5g,粉末状
______
盐酸(过量)
amL,10%盐酸
amL,20%盐酸
amL,10%盐酸
根据实验方案,可推测实验至少需要有_________组对照实验,观察一定时间内产生气泡的快慢。
③若实验中所用的石灰石含80%的CaCO3,最多会生成二氧化碳_____________mol.(根据化学方程式列式计算)
【答案】A长颈漏斗
探究大理石和稀盐酸反应速率的影响因素2.5g,粉末状2;0.02
5.(2020嘉定区二模)结合下列装置回答问题。
①仪器a的名称是_________________。
②装置B中的活塞处于______(选填“开启”或“关闭”)状态。
③实验室制取二氧化碳的化学方程式为______,若用装置E收集二氧化碳,验满时燃着的木条应放在______(选填“m”或“n”)端。
④化学兴趣社团借助数学化实验手段用装置A探究“外界条件对过氧化氢分解速率的影响”,按下表分组进行实验一,在同一温度下通过压强传感器得到的数据如下图所示。
实验一
药品
第一组
4%H2O2溶液15mL
第二组
4%H2O2溶液15mL、0.2gMnO2粉末
第三组
4%H2O2溶液15mL、0.2gFeCl3粉末
I.经过分组实验,同学们从实验一中得出结论:
在其他条件相同的情况下,____(填物质名称)作催化剂的催化效果最好。
II.选用0.2g的MnO2粉末做催化剂,同学们又分别做了实验二和实验三,得到的数据图表如上,你认为影响该反应速率的外界因素除催化剂外,还有_________。
Ⅲ.实验一与实验二中4%的过氧化氢溶液与0.2gMnO2粉末混合后产生的气体压强有明显不同(见图中A点和B点),你认为可能的原因是_________。
⑤小组同学若利用过氧化氢制取0.1mol氧气,需要过氧化氢的物质的量为多少_____?
(根据化学方程式计算)
【答案】锥形瓶关闭
n二氧化锰过氧化氢溶液的浓度和温度实验一与实验二没有在同一温度下进行实验0.2mol
【详解】①仪器a的名称是锥形瓶
②图中可见,启普发生器中液体回到球形漏斗中,固、液药品脱离接触,反应处于停止状态,故装置B中的活塞处于关闭状态。
③实验室用碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的方程式为:
。
二氧化碳的密度比空气的密度大,故用装置E收集时由长管通入,空气从短管排出,燃着的木条要放在短管n处验满,如燃着的木条熄灭,说明已满。
④I.由图可知,在其他条件相同的情况下,随着反应的进行,相同时间内第二组实验装置内压强最大,产生的氧气最多,故二氧化锰的催化剂效果最好。
II.通过实验一可以看出,催化剂的种类影响化学反应速率,实验二可以看出,过氧化氢的浓度影响化学反应的速率,实验三可以看出,温度影响化学反应的速率,故影响该反应速率的外界因素还有:
过氧化氢溶液的浓度和温度。
Ⅲ.因为温度影响过氧化氢的分解速率,所以实验一与实验二中4%的过氧化氢溶液与0.2gMnO2粉末混合后产生的气体压强有明显不同(见图中A点和B点),其原因可能是:
实验一与实验二没有在同一温度下进行实验。
⑤设制取0.1mol氧气需要过氧化氢的物质的量为x。
解得x=0.2mol。
6.(2020金山区二模)根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)写出编号仪器名称:
a_____,b_____。
(2)实验室用A装置制氧气的化学方程式是_____,该反应属于_____反应(填基本反应类型)。
用D装置收集氧气,用玻璃片_____(选填“磨砂”或“光滑”)的一面盖住集气瓶口。
(3)利用注射器可以检查装置B的气密性。
如图所示,在锥形瓶内装适量的水,使长颈漏斗末端浸在液面以下,将活塞缓慢往外拉,若观察到_____则装置不漏气。
(4)写出实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式:
_____,若用E装置收集二氧化碳,气体应从_____(填“m”或“n”)端进入。
(5)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,选用装置C。
打开止水夹,若发现稀硫酸未能与有孔隔板上的锌粒接触,但此时已无稀硫酸可加,则下列溶液中,最适宜从长颈漏斗中添加的是_____(选填编号)。
I、氢氧化钠溶液
II、碳酸钠溶液
III、硫酸钠溶液
IV、澄清石灰水
(6)用双氧水和二氧化锰制取氧气,若反应产生1.6克氧气,则参加反应的过氧化氢的物质的量为_____(根据化学方程式计算)。
【答案】试管锥形瓶2KClO3
2KCl+3O2↑分解磨砂长颈漏斗下端有气泡冒出CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑mC0.1mol
7.(2020静安区二模)下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。
请回答下列问题:
①请写出标有序号的仪器的名称:
a_____;b_____。
②小华同学用浓盐酸与大理石在C装置中反应,制取CO2后通入到盛有紫色石蕊试液的烧杯E中,观察到紫色石蕊试液变红,对这一现象的解释合理的是_____。
a、产生的CO2直接使石蕊变红
b、挥发出的氯化氢气体溶于水,使石蕊试液变红
c、产生的CO2与H2O反应生成H2CO3,使石蕊试液变红
③采用装置A加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,若用D装置采用排空气法收集氧气,氧气应从_____(选填“c”或“d”)进。
④实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物28.0g制取氧气,完全反应后剩余固体质量为18.4g,请计算:
I、生成氧气的质量为_____g。
II、求原混合物中氯酸钾的物质的量_____。
(根据化学方程式列式计算)
【答案】铁架台长颈漏斗bcd9.60.2mol
8.(2020闵行区二模)实验室常用以下装置制取气体,请根据要求回答问题。
(1)写出仪器编号a的名称_______。
(2)实验室制取干燥氧气时,可以选用的装置是______(填装置编号),检验气体集满的方法是_______,反应的化学方程式是_______,反应基本类型是______。
(3)关于B与C装置相同点描述正确的是______。
I都可以随时添加液体
II装置上的活塞都能控制反应的发生与停止
Ⅲ都可以控制反应的速率
IV都适用于固体与液体常温下的反应
(4)实验室用5%过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,充分反应后得到0.05mol氧气,请问至少需要多少g过氧化氢溶液?
(根据化学方程式列式计算)_______
(5)小亮同学在实验室中制取CO2气体后,对废液进行后续探究,他向一定质量的含CaCl2和HCl的废液中逐滴加入溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液。
实验过程中加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀或气体的质量关系如图1所示,加入Na2CO3溶液的质量与溶液的pH变化关系如图2所示。
I图1中0a段的现象是_______。
图1中bc段涉及反应的化学方程式是_______。
II图2中dh段之间(不包含d和h两点)溶液的溶质有______。
Ⅲ说法错误的是_______。
A图1中bc段反应过程中溶液的pH变化对应图2中hk段
B图1中a与b两点的溶液状态不同
C由图1和图2可推断CaCl2溶液显中性
D图1中x=2b
【答案】锥形瓶AE在b口放一带火星的木条,若木条复燃则氧气收集满
分解反应I、IV68克产生气泡Na2CO3+2CaCl2=CaCO3↓+2NaClHCl、NaCl、CaCl2B
【详解】
(1)仪器a是锥形瓶,常用来做反应容器;故填:
锥形瓶。
(2)实验室制取干燥的氧气可选用固固加热型发生装置,用排空气法进行收集,所以选择A和E两个装置,因为氧气的密度比空气大所以进行收集氧气时要长进短出,故E装置进行验满氧气的时候只需在b口放一带火星的木条,若木条复燃则阳气收集满,又因A装置中试管内没有棉花,所以选用的是氯酸钾制取氧气,反应的方程式为
,该反应是一变多类型,属于分解反应。
故填:
AE;在b口放一带火星的木条,若木条复燃则氧气收集满;
;分解反应。
(3)B装置可通过分液漏斗上方随时添加液体,C装置可通过球形漏斗上方随时添加液体,故I正确;B装置中可以通过分液漏斗的活塞来控制液体滴加的速率从而控制反应速率,C装置是利用关闭旋塞,容器中压强增大,将液体压回球形漏斗,使容器中液体液面降低,与固体脱离接触,反应停止,因此B装置是能控制反应速率,而C装置是能控制反应的发生和停止,故II和Ⅲ错误;装置B和装置C中都没有酒精灯,适合的是固液不加热型的反应,故IV正确;故填:
I、IV。
(4)根据
,可知0.05mol氧气的质量为1.6g。
设:
生成1.6g氧气需要过氧化氢的质量为x。
x=3.4g
所需过氧化氢溶液的质量=3.4g÷5%=68g
答:
至少需要68g过氧化氢溶液。
(5)I、加入的碳酸钠先与盐酸反应,把盐酸消耗完了,才开始与氯化钙反应,开始生成沉淀,最后到达最高点说明已经反应完了,所以图1中0a段表示的是碳酸钠和盐酸反应生成气体的过程;bc段表示碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠的过程;故填:
产生气泡;Na2CO3+2CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。
II、图2中dh段溶液的酸性不断减少可知是碳酸钠和盐酸反应,hk段pH一直为中性是氯化钙和碳酸钠反应,即dh段氯化钙还没有开始反应,所以溶液中有氯化钙以及碳酸钠和盐酸反应生成的氯化钠和还没有反应完的盐酸。
故填:
HCl、NaCl、CaCl2。
Ⅲ、A、图1中bc段是指的碳酸钠和氯化钙的反应,图2中hk段指的也是碳酸钠和氯化钙的反应,故A正确,不符合题意;
B、图1中a点代表的是盐酸的反应结束,图b点代表的是氯化钙反应的开始,溶液中的成分都是氯化钠和氯化钙,是一样的,故B错误,符合题意;
C、因为hk段的pH值一直为中性,所以可以由图1和图2推断出CaCl2溶液显中性,故C正确,不符合题意;
D、盐酸和碳酸钠反应生成2.2g二氧化碳需要5.3gNa2CO3,氯化钙和碳酸钠反应生成5g碳酸钙沉淀需要5.3gNa2CO3,x是指这两个反应中消耗的碳酸钠,所以x=2b,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.(2020浦东新区二模)气体制取是重要的化学实验活动。
①仪器a的名称是________。
②实验室制取二氧化碳可选择的装置组合是_______。
③用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_________;相对于装置B,装置C的优点是___。
④实验室常用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,向试管中加入药品的正确操作是_________。
I.先加氯酸钾,后加二氧化锰
II.先加二氧化锰,后加氯酸钾
Ⅲ.加入混合好的氯酸钾和二氧化锰
⑤能收集氧气的装置是_________。
⑥根据化学方程式列式计算,制取0.3mol氧气需要氯酸钾的物质的量是多少_______?
【答案】试管BD或CD
可以控制滴加液体的速率,使反应平稳进行,得到较平稳的气流III丙0.2mol
10.(2020青浦区二模)根据下列装置,回答问题。
(1)写出装置图中标号仪器的名称:
x_____。
(2)甲兴趣小组用上述装置测定KClO3和MnO2混合粉末中KClO3的质量分数。
①选用的发生装置是_____(填字母)。
②KClO3和MnO2发生反应的化学方程式为_____,反应的基本类型为_____反应
③装置D装满水,也可用于排水法收集O2,则O2应从导管_____(填“m”或“n”)通入。
(3)乙兴趣小组利用下图数字化实验可以形象地比较块状和粉末状碳酸钙与稀盐酸反应的速率,反应发生后,锥形瓶内气压的变化如曲线所示。
①锥形瓶中发生反应的化学方程式为_____。
②曲线_____(填“X”或“Y”)表示块状碳酸钙与稀盐酸反应。
③点_____(填“a”、“b”、“c”或“d”)表示碳酸钙与盐酸反应已停止。
④两个锥形瓶中都完全反应结束后,两者产生的二氧化碳,_____(填字母)。
A粉末状碳酸钙多
B块状碳酸钙多
C一样多
【答案】分液漏斗A
分解n
YaC
【详解】
(1)装置图中标号仪器的名称:
x分液漏斗;
(2)①氯酸钾在二氧化锰的作用下受热分解生成氯化钾和氧气,选用的发生装置是固-固加热型A;
②KClO3在MnO2催化作用下,加热条件下分解生成氯化钾和氧气,发生反应的化学方程式为
,反应的特点是一变多,基本类型为分解反应;
③氧气的密度小于水,装置D装满水,也可用于排水法收集O2,则O2应从导管n通入;
(3)①锥形瓶中发生反应是碳酸钙和盐酸生成二氧化碳、氯化钙和水,化学方程式为
;
②反应物间接触越充分,反应越快,块状碳酸钙与盐酸反应的速率小于粉状碳酸钙,曲线Y表示块状碳酸钙与稀盐酸反应;
③点a气压不再改变,说明反应结束,已经不再生成气体,表示碳酸钙与盐酸反应已停止;
④反应物颗粒的大小只影响反应物的接触程度,影响反应速率,不影响生成物的质量,两个锥形瓶中都完全反应结束后,两者产生的二氧化碳一样多。
故选C。
11.(2020松江区二模)实验室利用如图所示装置进行相关实验,根据要求回答问题。
①写出仪器名称:
a_________用氯酸钾和二氧化锰制氧气的发生装置是____(填字母序号),化学方程式为________,不能用E装置收集氧气的原因___________。
②发生装置可选装置C的是___________。
I.石灰石和稀盐酸制二氧化碳II.双氧水和二氧化锰制氧气III.锌块和稀硫酸制氢气
③石灰石与稀盐酸制二氧化碳的化学方程式为_________。
为测定产生二氧化碳的质量(假设二氧化碳已完全放出,忽略空气中物质的影响),设计如图装置:
产生二氧化碳的质量____(填“大于”、“小于”或“等于”)氢氧化钠固体增加的质量。
④对锥形瓶中反应后的剩余溶液成分进行探究(杂质不溶于水且不参加反应),剩余溶液中一定有的溶质是____。
把剩余溶液分成两份,分别置于两个试管中进行实验。
实验I.往一个试管中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解。
实验II.往另一个试管中逐滴滴入碳酸钠溶液,并用pH传感器连续监测试管内溶液的pH,得下图
根据实验_____(填编号)可知,剩余溶液中还有盐酸。
⑤曲线上M点溶液的溶质成分是___________。
【答案】试管A
氧气的密度比空气大I、III
小于CaCl2IINaCl、Na2CO3
【详解】①仪器名称:
a试管,用氯酸钾和二氧化锰制氧气的发生装置是固-固加热型发生装置A,化学方程式为:
,不能用E装置收集氧气的原因氧气的密度比空气大;
②发生装置C是固-液常温型,且能控制反应的发生和停止,一般块状固体和液体常温下反应制取气体时使用,I、III符合,II中固体是粉末,不符合,故选I、III;
③石灰石与稀盐酸制二氧化碳的化学方程式为
;
为测定产生二氧化碳的质量(假设二氧化碳已完全放出,忽略空气中物质的影响),设计如图装置:
由于氢氧化钠后没有干燥装置,导致氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,产生二氧化碳的质量小于氢氧化钠固体增加的质量;
④对锥形瓶中反应后的剩余溶液成分进行探究(杂质不溶于水且不参加反应),剩余溶液中一定有的溶质是氯化钙。
把剩余溶液分成两份,分别置于两个试管中进行实验。
实验I.往一个试管中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,说明溶液中有氯离子;
实验II.往另一个试管中逐滴滴入碳酸钠溶液,并用pH传感器连续监测试管内溶液的pH,实验中pH变化如图,根据实验II可知,溶液开始呈酸性,说明剩余溶液中还有盐酸;
⑤氯化钙和盐酸的混合溶液中加入碳酸钠,碳酸钠先和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,后与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,曲线上M点碳酸钠溶液过量,溶液的溶质成分是NaCl、Na2CO3。
12.(2020长宁区二模)实验室欲制备二氧化碳。
(1)市售浓盐酸的标签局部见图,标签中“36%”的含义是_________________。
为使制备过程中二氧化碳平稳地产生且较纯净,应将该浓盐酸稀释。
(2)宜选择的固体药品是__________________(选填编号)。
a粉末状石灰石
b块状大理石
c粉末状熟石灰
d块状生石灰
(3)为方便地控制反应的发生或停止,发生装置应选用____________(选填编号),仪器P的名称是_________________。
(4)若用D装置收集二氧化碳时,气体从______________(选填“m”或“n”)端进入。
.
(5)反应生成了0.15mo1二氧化碳,求参与反应的HCl的质量______________。
(根据化学方程式列式计算)
【答案】每100g盐酸溶液中含36g氯化氢bA长颈漏斗n10.95g
(5)设参加反应的氯化氢为xmol,
x=0.3mol
氯化氢的质量=
故答案为:
10.95g。
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