【正文】 專題十四 常見氣體的制取與凈化 中考化學(xué) (江蘇專用 ) A組 2022— 2022年江蘇中考題組 考點一 常見氣體的制備 五年中考 1.(2022江蘇揚州 ,6,2分 )下列氣體中可用向下排氣法收集的是 ( ) 答案 A A項 ,H2密度小于空氣的密度 ,可用向下排氣法收集 ,符合題意 。B項 ,N2密度小于空氣 的密度 ,但密度與空氣相近 ,不可用向下排氣法收集 ,不符合題意 。C項 ,O2密度大于空氣的密度 , 不可用向下排氣法收集 ,不符合題意 。D項 ,SO2密度大于空氣的密度且屬于空氣污染物 ,不可用 向下排氣法收集 ,不符合題意。 2.(2022江蘇南京 ,10,2分 )實驗室制取某些氣體的裝置如圖。下列說法正確的是 ? ( ) ? ? ①和⑤組合可以用來制取氧氣 ②和③組合可以用來制取氫氣 ②和④組合可以用來制取二氧化碳 ②可以較好地控制反應(yīng)速率 思路分析 實驗室制取氣體 ,可根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置 。根據(jù)氣體的密度 與空氣密度的相對大小 ,選擇向上或向下排空氣法收集氣體 ,根據(jù)氣體的溶解性 ,選擇是否能用 排水法收集氣體。 答案 A 實驗室制取氧氣可用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法 ,可選用的發(fā)生裝置是 ① 。氧氣不易溶于水 ,可用排水法收集 ,故 A項正確。氫氣的密度比空氣小 ,應(yīng)用向下排空氣法收 集 ,故 B項錯誤。二氧化碳的密度比空氣大 ,應(yīng)用向上排空氣法收集 ,故 C項錯誤。裝置②中使 用的是長頸漏斗 ,不能控制反應(yīng)速率 ,故 D項錯誤。 一題多解 二氧化碳氣體雖然能溶于水 ,但是其在水中的溶解度不大 ,且收集氣體時 ,氣體從導(dǎo) 管口沖出的速率很快 ,氣體與水的接觸時間很短 ,溶解在水中的氣體也很少 ,故二氧化碳也可以 用排水法收集。 3.(2022江蘇南京 ,13,2分 )用推拉注射器活塞的方法可以檢查下圖裝置的氣密性。當(dāng)緩慢推動 活塞時 ,如果裝置氣密性良好 ,則能觀察到 ? ( ) ? 知識拓展 注射器在初中化學(xué)實驗中能代替很多種儀器 ,如分液漏斗、滴管、量筒等 ,并且其 本身帶有精確的刻度 ,比某些實驗儀器使用更方便。 答案 B 當(dāng)緩緩?fù)苿踊钊麜r ,注射器內(nèi)氣體被壓入廣口瓶內(nèi) ,使瓶內(nèi)壓強變大 ,瓶內(nèi)的水會沿 著長頸漏斗的下端管口向上移動 ,故選 B。 審題技巧 看清題目中給定的操作是“推動活塞”還是“拉出活塞” ,最終得出瓶內(nèi)壓強是 增大還是減小是審題的關(guān)鍵。 4.(2022江蘇蘇州 ,31,6分 )化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué) ,化學(xué)實驗和科學(xué)探究離不開實驗裝置。 (1)制取氣體實驗時 ,首先要對發(fā)生裝置進行氣密性檢查 ,確保裝置不漏氣。裝置 C氣密性檢查 的方法是 。 (2)收集某種氣體的方法 ,主要取決于這種氣體的性質(zhì)。裝置 E所示的收集方法是 ,被收集的氣體密度 空氣密度 (選填“ ”“ ”或“ =” )。 (3)實驗室用大理石與稀鹽酸制取并收集一瓶干燥的二氧化碳 ,所選裝置正確的連接順序是 ? ? (填裝置編號 )。 (4)下圖所示一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)裝置中 ,虛線方框內(nèi)裝置的作用有 。 ? 答案 (1)先把導(dǎo)管一端浸入水中 ,后用手握住試管 ,看到導(dǎo)管口有氣泡冒出 ,移開手后一段時 間 ,導(dǎo)管中會形成一段水柱 ,說明裝置氣密性良好 ,反之則氣密性不好 (2)向上排空氣法 (3)B或 C G E (4)檢驗反應(yīng)中生成的二氧化碳 ,收集未參加反應(yīng)的一氧化碳 解析 (1)利用熱脹冷縮的原理 ,將裝置 C導(dǎo)管一端浸入水中 ,用手握住試管 ,使裝置內(nèi)氣體受熱 膨脹 ,在導(dǎo)管口有氣泡冒出 ,移開手后試管內(nèi)氣體減少 ,壓強減小 ,導(dǎo)致水倒吸 ,在導(dǎo)管中形成一 段水柱 ,說明氣密性良好 ,反之氣密性不好。 (2)氣體密度大于空氣 ,且不與空氣中的成分反應(yīng) , 可以用向上排空氣法收集。 (3)因為需要制取干燥的二氧化碳氣體 ,所以生成的二氧化碳氣體 必須先通過濃硫酸進行干燥 ,再用向上排空氣法收集。 (4)從硬質(zhì)玻璃管出來的氣體中含有二 氧化碳及未反應(yīng)的一氧化碳 ,一氧化碳有毒 ,必須進行尾氣處理。當(dāng)混合氣體通入澄清石灰水 中時 ,二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成沉淀 ,可以檢驗生成的二氧化碳氣體 ,不能參與反應(yīng)的一氧 化碳氣體聚集在瓶內(nèi) ,將瓶中的石灰水壓出廣口瓶 ,從而起到收集尾氣的作用。 5.(2022江蘇淮安 ,16,4分 )根據(jù)下圖回答下列問題。 ? (1)圖 B中標(biāo)有序號①的儀器名稱是 。 (2)組裝好氣體發(fā)生裝置后 ,先應(yīng)該檢查裝置 ,然后再添加藥品。 (3)欲收集密度比空氣大的氣體 ,應(yīng)該選擇的裝置是 (填序號 )。 (4)實驗室用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的化學(xué)方程式是 。 答案 (1)分液漏斗 (2)氣密性 (或是否漏氣 ) (3)D (4)CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑ 解析 (1)圖 B中標(biāo)有序號①的儀器名稱是分液漏斗。 (2)組裝好氣體發(fā)生裝置后 ,先應(yīng)檢查裝 置的氣密性 ,然后再添加藥品。 (3)欲收集密度比空氣大的氣體 ,應(yīng)該用向上排空氣法收集 ,選 擇的裝置是 D。 (4)實驗室用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的化學(xué)方程式是 CaCO3+2HCl ? CaCl2+2H2O+CO2↑。 知識拓展 石灰石和大理石的主要成分都是碳酸鈣 ,但是石灰石中還經(jīng)常含有少量的硫化物 , 與鹽酸反應(yīng)后會生成少量的硫化氫氣體 ,使制得的二氧化碳氣體有一股臭雞蛋氣味 。而大理石 中不含或含極少量的硫化物 ,故很多地區(qū)的教材已經(jīng)不用石灰石制取二氧化碳 ,而只用大理石。 6.(2022江蘇泰州 ,17,9分 )同學(xué)們利用下圖所示裝置進行氣體的制備實驗 (A~F為裝置編號 )。 ? (1)寫出上圖 D裝置中甲儀器的名稱 。 (2)用 A裝置加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣 ,化學(xué)方程式為 ,其中二氧化錳起 作用 。收集氧氣可以選擇 (填裝置編號 )。 (3)實驗室制取 CO2通常選擇下列藥品中的 (填藥品序號 )。 通常檢驗 CO2氣體的反應(yīng)可用化學(xué)方程式表示為 。 (4)常溫下 ,可用固體硫化亞鐵 (FeS)和稀硫酸反應(yīng)制取硫化氫 (H2S)氣體 ,若要控制滴加液體的 速率 ,可選擇的發(fā)生裝置是 (填裝置編號 ,下同 )。實驗室制取氫氣應(yīng)選擇的發(fā)生和收 集裝置的組合可以是 。 (5)制取氣體前應(yīng)先檢查裝置的氣密性 ,若按 F圖所示操作 ,結(jié)果在導(dǎo)管口未看到氣泡 ,其可能原 因與下列因素?zé)o關(guān)的是 (填序號 )。 ,氣體無法逸出 ,再將導(dǎo)管另一端插入水中 答案 (1)集氣瓶 (2)2KClO3? 2KCl+3O2↑ 催化 D或 E (3)ac CO2+Ca(OH)2? CaCO3↓+H2O (4)C BE或 CE (5)a 解析 (1)儀器甲是集氣瓶。 (2)加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣的化學(xué)方程式為 2KClO3? 2KCl+3O2↑,在該反應(yīng)中 MnO2是催化劑 ,起催化作用 。氧氣的密度大于空氣 ,不易 溶于水 ,所以收集氧氣可用向上排空氣法或排水法 ,則可選擇裝置 D或 E。 (3)實驗室制取 CO2的 藥品一般用塊狀石灰石 (或大理石 )和稀鹽酸 ,檢驗 CO2氣體用澄清石灰水 ,化學(xué)方程式為 Ca(OH)2+ CO2? CaCO3↓+H2O。 (4)固液常溫型的發(fā)生裝置中為了控制反應(yīng)速率 ,在添加液體 藥品時可選用分液漏斗 (或注射器 )。實驗室一般用鋅粒和稀硫酸制取氫氣 ,發(fā)生裝置可選 B或 C, 氫氣難溶于水 ,密度比空氣小 ,在本題中只能用裝置 E來收集氫氣。 (5)按 F圖所示操作檢查裝 置氣密性 ,b項 ,導(dǎo)管伸入水中過深 ,會導(dǎo)致導(dǎo)管口處壓強較大 ,可能在導(dǎo)管口處觀察不到有氣泡 冒出 。c項 ,換成冰水 ,溫度降低 ,可能會觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出 。d項 ,先用手捂住試管壁 ,再將導(dǎo) 管伸入水中 ,可能導(dǎo)致導(dǎo)管伸入水中后試管內(nèi)壓強變化幅度小 ,觀察不到有氣泡冒出 ,故答案為 a。 思路分析 實驗室制取氣體時 ,根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來選擇發(fā)生裝置 ,根據(jù)生成氣體 在水中的溶解性及其密度與空氣的相對大小來選擇收集裝置。根據(jù)這個思路可以輕松解出 該類題目。 易錯警示 實驗室在檢查裝置氣密性時 ,如果室內(nèi)溫度較高 ,用手捂住容器外壁時產(chǎn)生的溫差 較小 ,不能使容器內(nèi)外形成較大的壓強差 ,如果此時導(dǎo)管浸入水中太深 ,可能無法觀察到導(dǎo)管口 產(chǎn)生氣泡。第 (5)小題 b項容易誤選。 7.(2022江蘇無錫 ,18,9分 )根據(jù)下列實驗裝置圖 ,回答有關(guān)問題。 ? (1)圖中標(biāo)有①的儀器名稱是 。 (2)實驗室制取氫氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 (填字母 ),若要獲得較純凈的氫氣 ,應(yīng)選擇的 收集裝置是 (填字母 )。為保證安全 ,點燃氫氣前 ,應(yīng)進行的操作是 。 (3)實驗室利用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。若用 B裝置作制氧氣的發(fā)生裝置 ,應(yīng)進行的改進是 。 (4)人教版高中教材《化學(xué) 1》顯示 :過氧化鈉 (Na2O2)和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣 ,化學(xué) 方程式為 2Na2O2+2CO2? 2Na2CO3+O2。小翔同學(xué)和小何同學(xué)分別設(shè)計了圖甲和圖乙的實 驗裝置 ,檢查氣密性良好后進行實驗驗證。預(yù)熱后對試管進行加熱 (2NaHCO3? Na2CO3+CO2↑+ H2O)。觀察到圖甲濃硫酸中有氣泡產(chǎn)生 ,蚊香熄滅。濃硫酸的作用是 。觀察到圖乙中的現(xiàn)象是 ,說明有氧氣產(chǎn)生。由資料和實驗可得出的結(jié) 論是 。 ? 答案 (1)集氣瓶 (2)A C 驗純 (3)2H2O2? 2H2O+O2↑ 在試管口塞一團棉花 (4)干燥二氧化碳 蚊香燃燒更劇烈 濕潤的二氧化碳更容易和過氧化鈉反應(yīng) 解析 (2)實驗室制取氫氣不需要加熱 ,應(yīng)選擇的發(fā)生裝置為 A裝置 。氫氣的密度比空氣小且難 溶于水 ,可以用向下排空氣法或排水法收集 ,但利用排水法收集的氫氣比較純凈 ,根據(jù)題目要求 需用 C裝置收集。氫氣與空氣或氧氣混合達到爆炸極限時 ,遇明火會發(fā)生爆炸 ,為保證安全 ,點 燃氫氣前 ,應(yīng)進行的操作是驗純。 (4)圖甲中濃硫酸的作用是干燥二氧化碳 。干燥的二氧化碳通 過過氧化鈉后燃著的蚊香熄滅 ,說明沒有發(fā)生反應(yīng) ,二氧化碳起滅火作用。圖乙中的現(xiàn)象是蚊 香燃燒更劇烈 ,說明濕潤的二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生了反應(yīng) ,生成氧氣支持蚊香燃燒。所以根 據(jù)對比實驗得出結(jié)論 :濕潤的二氧化碳更容易和過氧化鈉反應(yīng)。 考點二 常見氣體的檢驗與凈化 1.(2022江蘇蘇州 ,22,2分 )下列實驗方案能達到目的的是 ? ( ) 答案 C A項 ,氫氧化鈉溶液既可以和氯化氫反應(yīng) ,又可以和二氧化碳反應(yīng) ,不正確。 B項 ,檢 驗葡萄糖用的是新制的氫氧化銅懸濁液 ,而不是硫酸銅溶液 ,不正確。 C項 ,銅屑不能與稀硫酸 反應(yīng) ,而鐵可以與稀硫酸反應(yīng)生成可溶性的硫酸亞鐵 ,正確。 D項 ,向石灰水和氯化鈣溶液中加 入碳酸鉀溶液 ,都會生成白色的碳酸鈣沉淀 ,不正確。 2.(2022江蘇泰州 ,14,2分 )下列除去雜質(zhì) (少量 )的方法中 ,正確的是 ? ( ) 選項 物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜方法 A CaCO3固體 CaO 加足量稀鹽酸、過濾 B O2氣體 H2O 通過濃硫酸洗氣、收集 C Cu(NO3)2溶液 AgNO3 加過量 Fe粉 ,過濾 D NaCl固體 KNO3 配成熱飽和溶液 ,降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥 答案 B A項 ,CaO和 CaCO3均與稀鹽酸反應(yīng)