【文章內(nèi)容簡介】 氣體制備 (1)二氧化碳?xì)怏w制備 實(shí)驗(yàn)室常采用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制備 CO2,其化學(xué)方程式為 。應(yīng)選擇的氣體收集裝置為 (選填裝置對應(yīng)的字母 )。 (2)氨氣制備 實(shí)驗(yàn)室常用硫酸吸收氨氣 ,防止污染空氣 ,實(shí)驗(yàn)室制備 NH3的反應(yīng)原理為 :Ca(OH)2(固 )+2NH4Cl (固 )? CaCl2+2H2O+2NH3↑?，F(xiàn)要制備并干燥 NH3,所選裝置的正確連接順序?yàn)? → (選擇裝置對應(yīng)的字母 )。實(shí)驗(yàn)室制備 O2也可用上述制備 NH3的發(fā)生裝置 ,寫出用該發(fā)生裝 置制備 O2的化學(xué)方程式 。 Ⅱ .NaHCO3制備 物質(zhì) NaHCO3 NH4Cl 溶解度 /g(20 ℃ ) (3)根據(jù)表格中的溶解度數(shù)據(jù) ,解釋 20 ℃ 產(chǎn)物中 NaHCO3能夠先從溶液中結(jié)晶析出的原因 。 (4)該過程中另一產(chǎn)物 NH4Cl在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被用作 。 答案 (1)CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑ C (2)B F 2KClO3? 2KCl+3O2↑ (3)20 ℃ 時 NaHCO3的溶解度小 (4)氮肥 解析 (1)石灰石與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳 ,化學(xué)方程式為 CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑。二氧化碳的密度比空氣大 ,能溶于水 ,故采用向上排空氣法收集 ,選 C裝置。 (2)反應(yīng)物 Ca(OH)2和 NH4Cl均為固體 ,反應(yīng)條件為加熱 ,故選擇固體加熱型發(fā)生裝置 B。氨氣可與 硫酸反應(yīng) ,不與堿石灰反應(yīng) ,故選 F裝置進(jìn)行干燥。實(shí)驗(yàn)室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制 取氧氣的發(fā)生裝置也屬于固體加熱型 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2KClO3? 2KCl+3O2↑。 (3) 由兩種物質(zhì)的溶解度可知 ,20 ℃ 時 NaHCO3的溶解度比 NH4Cl小 ,故 NaHCO3先從溶液中析出。 (4)氯化銨中含有植物生長所需的氮元素 ,可作氮肥。 思路分析 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)氣體是否溶于水及氣體的密度 選擇收集裝置。 4.(2022廣東梅州 ,15,14分 )某學(xué)習(xí)小組利用下圖儀器或裝置進(jìn)行氣體制備 ,回答有關(guān)問題 : ? (1)寫出儀器 a的名稱 。用裝置 A制取氧氣的化學(xué)方程式為 。 (2)若要在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w ,其發(fā)生裝置可選擇圖中的 (填序號 )進(jìn)行組裝。 連接玻璃管和膠皮管的操作 :先把玻璃管口 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入膠 皮管內(nèi)。 (3)要制得干燥的二氧化碳 ,可在收集裝置前增加盛有 的洗氣瓶。 (4)實(shí)驗(yàn)室收集氧氣和二氧化碳都可用到的裝置是 (填序號 )。 (5)用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳 ,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 答案 (1)長頸漏斗 2KMnO4? K 2MnO4+MnO2+O2↑或 2KClO3? 2KCl+3O2↑ (2)B、 C 用水濕潤 (3)濃硫酸 (4)F (5)CO2+Ca(OH)2? CaCO3↓+H2O 解析 (1)a為長頸漏斗 ,A裝置為固體加熱型 ,可用加熱 KMnO4或 KClO3和 MnO2的混合物制 O2。 (2)實(shí)驗(yàn)室制取 CO2,用石灰石或大理石和稀鹽酸反應(yīng) ,屬于固液常溫型 ,故選用 B、 C。玻璃管和 膠皮管連接時 ,先把玻璃管口用水濕潤一下 ,再稍稍用力插入膠皮管即可。 (3)干燥 CO2,可選用裝有濃硫酸的洗氣瓶。 (5)CO2能使澄清石灰水變渾濁 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Ca(OH)2+CO2? CaCO3↓+H2O。 B組 2022— 2022年全國中考題組 考點(diǎn) 1 常見氣體的制備 1.(2022湖北武漢 ,6,3分 )某化學(xué)興趣小組用下圖所示的裝置來制取干燥的氧氣 ,并測定 H2O2溶 液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。裝置氣密性良好 ,圖 Ⅰ 中的錐形瓶內(nèi)盛有質(zhì)量為 m的 H2O2溶液 ,燃燒匙 內(nèi)裝有二氧化錳 ,燃燒匙可以上下移動 ,干燥管內(nèi)裝有足量堿石灰 (CaO和 NaOH的混合物 )。下 列說法正確的是 ? ( ) ? Ⅰ 分別與裝置 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ 連接 ,均能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康? Ⅰ 反應(yīng)前及完全反應(yīng)冷卻后的質(zhì)量 ,可計算出 H2O2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) Ⅳ 收集氧氣 ,可將帶火星的木條放置在 b導(dǎo)管口處驗(yàn)滿 Ⅴ 測量生成氧氣的體積 ,集氣瓶上方原有的空氣會使測量結(jié)果偏大 答案 B 裝置 Ⅰ 與 Ⅱ 連接 ,用排水法收集氧氣 ,收集不到干燥的氧氣 ,故 A不正確 。裝置 Ⅰ 反應(yīng) 前后的質(zhì)量差是生成氧氣的質(zhì)量 ,根據(jù)氧氣的質(zhì)量可以計算出 H2O2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量 ,從而求 出 H2O2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ,故 B正確 。由于氧氣的密度比空氣大 ,利用裝置 Ⅳ 收集氧氣時應(yīng) 該從 b端通入氧氣 ,將帶火星的木條放置在 a導(dǎo)管口處驗(yàn)滿 ,故 C不正確 。裝置 Ⅴ 中集氣瓶上方的 空氣對測量結(jié)果無影響 ,故 D不正確。 2.(2022安徽 ,12,6分 )實(shí)驗(yàn)室常用如圖所示發(fā)生裝置制備氫氣。 ? (1)寫出試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 (2)儀器 a的名稱是 。實(shí)驗(yàn)室可用 方法收集氫氣。 (3)氫氣作為新能源的優(yōu)點(diǎn)是 (寫出 1點(diǎn)即可 ,下同 )。目前氫能源 的大量使用仍存在一定困難 ,你認(rèn)為針對氫能源的研究方向是 。 答案 (6分 )(1)Zn+H2SO4? ZnSO4+H2↑(2分 ) (2)鐵架臺 (1分 ) 向下排空氣 (或排水 )(1分 ) (3)氫氣是一種清潔能源 ,對環(huán)境無污染 (其他合理答案均可 )(1分 ) 尋找新型催化劑 ,利用太陽光分解水制氫氣 (其他合理答案均可 )(1分 ) 解析 (1)實(shí)驗(yàn)室常用鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 H2SO4+Zn? ZnSO4+H2↑。 (2)儀器 a為鐵架臺。氫氣難溶于水 ,可以用排水法收集 。氫氣的密度比空氣小 ,也可以用向 下排空氣法收集。 (3)氫氣作為新能源有三大優(yōu)點(diǎn) :燃燒產(chǎn)物無污染、來源廣泛、熱值高。 3.(2022河南 ,22,2分 )2022年 5月 ,我國宣布首次海域“可燃冰”試采成功。“可燃冰”主要含 有甲烷水合物。 (1)請寫出甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式。 (2)實(shí)驗(yàn)室里加熱醋酸鈉和堿石灰的固體混合物可制取甲烷 ,請將下圖方框中該氣體的發(fā)生裝 置圖補(bǔ)畫完整。 ? 答案 (1)CH4+2O2? CO2+2H2O(1分 ) (2)見下圖。 (只要畫出試管 ,且試管口向下傾斜即可 )(1分 ) ? 解析 (1)甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水 ,反應(yīng)條件是點(diǎn)燃。 (2)制取甲烷的原料是醋酸鈉和 堿石灰的固體混合物 ,反應(yīng)條件是加熱 ,應(yīng)選用固體加熱型氣體發(fā)生裝置。圖中缺少大試管和 固定試管的鐵夾。 易錯警示 ①加熱固體時 ,試管口不能向上傾斜 。② 鐵夾不能夾持在試管中部或底部 。③ 試管底 部距酒精燈燈帽頂端的距離要合適 ,不可過高或過低。 4.(2022甘肅蘭州 A,33,8分 )通過近一年的化學(xué)學(xué)習(xí) ,你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的有關(guān)方 法。請根據(jù)下圖回答問題 : ? ? (1)以上裝置 A~F中有一處明顯的錯誤 ,請加以改正 。 利用改正后的裝置完成后面的實(shí)驗(yàn) 。 (2)若選用裝置 B、 D、 G制取并收集干燥的二氧化碳?xì)怏w ,正確的組裝順序?yàn)? ,則 在裝置 G中加入的液體試劑是 (填名稱 )。 (3)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣 ,應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。若用裝置 G收集氧氣 ,氣體從 (選填“ a”或“ b”)端通入 。 (4)裝置 B、 C都能用來制取氫氣 ,相對于裝置 B,裝置 C的突出優(yōu)點(diǎn)是 。 答案 (每空 1分 ,方程式 2分 ,共 8分 )(1)裝置 B中長頸漏斗的下端浸入液面以下 (2)B、 G、 D 濃硫酸 (3)A 2KMnO4? K2MnO4+MnO2+O2↑ b (4)隨時控制反應(yīng)的發(fā)生與停止 解析 (1)裝置 B中長頸漏斗下端沒有浸入液面以下 ,產(chǎn)生的氣體會沿長頸漏斗逸出。 (2)實(shí)驗(yàn) 室制取二氧化碳的發(fā)生裝置是固液常溫型 ,故發(fā)生裝置選 B。二氧化碳密度比空氣大 ,能溶于水 , 只能用向上排空氣法收集 ,故收集裝置選 D。要制取干燥的二氧化碳 ,還需選 G作為干燥裝置 ,干 燥劑應(yīng)用濃硫酸。 (3)高錳酸鉀是固體 ,反應(yīng)條件是加熱 ,發(fā)生裝置選 A。高錳酸鉀在加熱的條件 下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣 ,化學(xué)方程式為 2KMnO4? K2MnO4 + MnO2 + O2↑。氧氣密 度比空氣大 ,應(yīng)用向上排空氣法收集 ,故氧氣從 b端通入 ,將空氣從 a端排出。 (4)裝置 C相對于裝 置 B多了一個多孔隔板和止水夾 ,可將固體放在多孔隔板上 ,液體從長頸漏斗加入 ,打開止水夾 時液體流下與固體接觸 ,反應(yīng)開始 ,關(guān)閉止水夾 ,氣體將液體壓回長頸漏斗 ,固液分離 ,反應(yīng)停止。 易錯警示 制取并收集干燥二氧化碳需在發(fā)生裝置和收集裝置之間加一干燥裝置。 知識拓展 用裝置 G收集氣體時 :密度比空氣大的氣體從長管進(jìn) ,密度比空氣小的氣體從短管 進(jìn) 。若用排水法收集 ,氣體從短管進(jìn) 。若用水將氣體排出來 ,則水從長管注入。 5.(2022北京 ,36,4分 )利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前 K K K3均已關(guān)閉。 (1)檢查裝置氣密性 :保持 K1關(guān)閉 ,打開 K K3,向 B中加水至液面浸沒下端導(dǎo)管口 ,用手捂住 A瓶 外壁 ,說明裝置的左側(cè)氣密性良好的現(xiàn)象是 。用同樣原理可以檢查 裝置另一側(cè)的氣密性。 (2)實(shí)驗(yàn) 1中 ,鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。氣體收集完畢 后 ,在不拆卸裝置的情況下 ,使 A中未反應(yīng)的稀硫酸大部分轉(zhuǎn)移到 B中的操作是 。 (3)實(shí)驗(yàn) 2中 ,當(dāng) B中液面不再變化時 ,測得 B中減少了 160 mL水 ,則 A中 CO2的體積分?jǐn)?shù)約為 %。 內(nèi)容 裝置 [實(shí)驗(yàn) 1]制備氣體 [實(shí)驗(yàn) 2]測定氣體含量 ? Ⅰ .打開 K1,用注射器向盛有鋅粒的 A中注入稀硫酸 ,直至液面浸沒下端導(dǎo)管口 Ⅱ .在 K1上方導(dǎo)管口收集氣體 Ⅰ .A(容積 350 mL)中為用排空氣法收集的CO2,B中裝滿水。用注射器向 A中注入 15 mL NaOH溶液 (足量 ),充分反應(yīng) Ⅱ .打開 K2和 K3 答案 (1)B中導(dǎo)管口有氣泡冒出 (2)Zn+H2SO4? ZnSO4+H2↑ 打開 K K3,關(guān)閉 K1 (3)50 解析 (1)用手捂住 A瓶外壁 ,A瓶內(nèi)空氣溫度升高 ,壓強(qiáng)增大 ,使 A中空氣進(jìn)入 B瓶 ,B瓶中有水 , 故會看到 B瓶中導(dǎo)管口處有氣泡產(chǎn)生。 (2)鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣 。欲使 A中未反 應(yīng)的稀硫酸大部分轉(zhuǎn)移到 B中 ,需增大 A中壓強(qiáng) ,故應(yīng)關(guān)閉 K1,打開 K2和 K3。 (3)二氧化碳與氫氧 化鈉溶液反應(yīng)使 A中的壓強(qiáng)減小 ,B中液體倒吸入 A中 。當(dāng) B中液面不再變化時 ,測得 B中減少了 160 mL水 ,此時 A中液體的體積即為 CO2的體積 ,即 175 mL,則 A中 CO2的體積分?jǐn)?shù)為 ? 100%=50%。 175 mL350 mL考點(diǎn) 2 常見氣體的檢驗(yàn)、干燥和凈化 1.(2022重慶 B,8,2分 )實(shí)驗(yàn)室制取干燥的 CO2氣體 ,不會用到的裝置是 ? ( ) ? 答案 A 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用石灰石 (或大理石 )與稀鹽酸反應(yīng) ,反應(yīng)不需加熱 ,因此應(yīng)選 用的發(fā)生裝置是 C而不是 A。又因?yàn)槎趸嫉拿芏却笥诳諝獾拿芏?,能溶于水 ,可選向上排空 氣法收集 。濃硫酸具有吸水性 ,可用濃硫酸對二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥 ,故選 A。 評析 本題考查了常見氣體的制取原理、發(fā)生裝置、收集方法等 ,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析 ,關(guān) 鍵是明確制取的原理及發(fā)生裝置、收集方法選擇的依據(jù)。 2.(2022河南 ,24,3分 )下圖裝置可以做 CO還原 Fe2O3的實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)該反應(yīng)的氣體生成物。已知 由一氧化碳發(fā)生裝置得到的 CO中混有雜質(zhì) CO2和 H2O。 ? (1)寫出 B裝置玻璃管內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)從環(huán)保角度考慮 ,請寫出一種尾氣處理方法。 (3)若沒有 A裝置 ,則該實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到檢驗(yàn)氣體生成物的目的 ,請說明原因。 答案 (1)Fe2O3+3CO? 2Fe+3CO2(1分 ) (2)將尾氣點(diǎn)燃 (或進(jìn)行收集等 )。