【正文】 法收集氫氣時 ,首先將集氣瓶裝滿水 , 然后把氫氣從短管通入。 4.(2022山東菏澤 ,13,6分 )某化學小組 Ⅰ 探究用大理石和鹽酸反應制取二氧化碳氣體 ,并進行性 質(zhì)實驗。下圖是有關實驗的部分裝置 ,請根據(jù)要求回答問題 : ? ? (1)a儀器的名稱為 。甲同學用 A和 C組合制取二氧化碳 ,乙同學用 B和 C組合制取 二氧化碳 ,你認為哪個組合更便于控制反應 (填寫“甲”或“乙” )。 (2)甲同學利用裝置 D進行性質(zhì)實驗時 ,觀察到紫色石蕊溶液變紅色 ,將紅色液體充分加熱未能 重新變?yōu)樽仙?,你認為可能的原因是 。為使上述 紅色液體加熱后能重新變?yōu)樽仙?,在氣體通入裝置 D之前可接入上圖裝置 (填字母序 號 ),在該裝置中發(fā)生的主要化學反應方程式為 。 (3)乙同學將 CO2通入到氫氧化鈉溶液中 ,無明顯現(xiàn)象 ,經(jīng)過思考討論后 ,設計了如圖 G裝置 ,使該 反應有了明顯現(xiàn)象 ,則裝置 G中的現(xiàn)象為 。 答案 (6分 )(1)長頸漏斗 乙 (2)通入的二氧化碳氣體中含有少量氯化氫氣體 F NaHCO3+HCl? NaCl+H2O+CO2↑ (3)小氣球逐漸膨脹起來或小氣球變大 解析 (1)a是長頸漏斗 。B裝置可以控制反應的發(fā)生與停止 ,所以乙同學的組合更便于控制反應。 (2)甲同學利用裝置 D進行性質(zhì)實驗時 ,觀察到紫色石蕊溶液變紅色 ,將紅色液體充分加熱未能 重新變?yōu)樽仙?,原因可能是 :通入的二氧化碳氣體中含有少量氯化氫氣體 。為使紅色液體加熱后 能重新變?yōu)樽仙?,在氣體通入裝置 D之前可接入題圖裝置 F,碳酸氫鈉和鹽酸反應會生成二氧化 碳、氯化鈉和水 ,化學方程式為 NaHCO3+HCl? NaCl+H2O+CO2↑。 (3)二氧化碳會與氫氧化鈉反應 ,導致錐形瓶內(nèi)的壓強減小 ,所以裝置 G中的現(xiàn)象為小氣球逐漸 膨脹起來。 5.(2022上海 ,51,9分 ,★ )實驗室常用的制取氣體的發(fā)生裝置如下 : ? ① 儀器 a的名稱是 。組裝 B裝置時 ,酒精燈應在固定儀器 a之 (選填“前”或 “后” )放置。 ②實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣 ,反應的化學方程式是 。 ③在實驗室制取二氧化碳的研究中 ,進行了如下實驗 : 實驗編號 藥品 甲 乙 丙 丁 大理石 m g,塊狀 m g,塊狀 m g,粉末狀 m g,粉末狀 鹽酸 (過量 ) w g,稀鹽酸 w g,濃鹽酸 w g,稀鹽酸 w g,濃鹽酸 Ⅰ .上述實驗中反應的化學方程式是 。 Ⅱ .若要研究鹽酸濃度大小對反應的影響 ,可選擇實驗甲與 對照 (選填實驗編號 )。 Ⅲ .除鹽酸的濃度外 ,上述實驗研究的另一個影響反應的因素是 。 Ⅳ .研究發(fā)現(xiàn)酸的濃度越大 ,產(chǎn)生氣體的速度越快。與甲比較 ,對丁分析正確的是 (選 填編號 )。 ④下表中的兩個實驗 ,盡管在原料狀態(tài)、發(fā)生裝置等方面存在差異 ,卻都能控制氣體較平穩(wěn)地 產(chǎn)生。請從實驗目的、原理、原料、裝置、操作等方面思考后 ,具體闡述每個實驗中氣體較 平穩(wěn)產(chǎn)生的最主要的一個原因。 目的 原料 發(fā)生裝置 氣體較平穩(wěn)產(chǎn)生的最主要的一個原因 制取二氧化碳 塊狀大理石稀鹽酸 A 制取氧氣 粉末狀二氧化錳 3%的過氧化氫溶液 C 答案 ①試管 前 ② 2H2O2? 2H2O+O2↑ ③ Ⅰ .CaCO3+2HCl? CaCl2+CO2↑+H2O Ⅱ .乙 Ⅲ .固體反應物的顆粒大小 (或反應物的接 觸面積 ) Ⅳ .ab ④ 塊狀大理石與稀鹽酸反應劇烈程度適中 ,使氣體平穩(wěn)產(chǎn)生 操作中控制分液漏斗中液體的 滴加速度 ,使氣體平穩(wěn)產(chǎn)生 解析 ①儀器 a的名稱為試管 。應先將酒精燈放置好 ,再根據(jù)酒精燈外焰位置調(diào)整試管高度 ,故 酒精燈應在固定儀器 a之前放置。 ②過氧化氫溶液在 MnO2的催化作用下分解制 O2的化學方程式為 2H2O2? 2H2O+O2↑。 ③ Ⅰ .大理石和鹽酸反應的化學方程式為 CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑。 Ⅱ .對照實驗要求其他變量相同 ,故研究鹽酸濃度大小對反應的影響時 ,應選擇相同狀態(tài)的大理 石和不同濃度的鹽酸 ,故選擇實驗乙。 Ⅲ .分析題表中信息可知 ,固體反應物的顆粒大小 (或反應物的接觸面積 )也是實驗研究的影響 反應的因素。 Ⅳ .與甲比較 ,丁的鹽酸濃度大 ,且固體反應物為粉末狀 ,故反應更為劇烈 。丁為濃鹽酸 ,具有揮發(fā) 性 ,最終剩余溶液的質(zhì)量更小 ,故選 a、 b。 ④ A中氣體較平穩(wěn)產(chǎn)生 ,是因為原料為塊狀大理石 ,反應物的接觸面積較小 。C中氣體較平穩(wěn)產(chǎn) 生 ,是因為通過控制分液漏斗中液體的滴加速度 ,可控制化學反應速率。 考點 2 常見氣體的檢驗、干燥和凈化 1.(2022山東德州 ,5,2分 )下圖是干燥、收集某氣體的裝置。由實驗裝置可以推測該氣體的有 關性質(zhì) ,請你在表中找出相對應的選項 ? ( ) ? 序號 氣體性質(zhì) A B C D 溶于水中所得溶液的 pH 7 7 7 7 其密度 (ρ1)與空氣密度 (ρ2 )比較 ρ1ρ2 ρ1ρ2 ρ1ρ2 ρ1ρ2 在水中的溶解性 極易溶 難溶 極易溶 難溶 答案 C 能用氫氧化鈉干燥 ,說明該氣體不能與氫氧化鈉反應 ,即溶于水所得溶液的 pH7。用 集氣瓶收集該氣體時 ,氣體從短管進入 ,說明該氣體的密度小于空氣密度 。用水處理尾氣且使用 了倒扣的漏斗 ,說明該氣體極易溶于水 ,故選 C。 2.(2022江蘇鎮(zhèn)江 ,26,10分 )請結(jié)合圖示實驗裝置 ,回答下列問題。 ? (1)寫出有標號的儀器名稱 :① ,② 。 (2)用高錳酸鉀制氧氣選用的發(fā)生裝置是 (選填序號 ),反應的化學方程式為 。 (3)若 B裝置中固體為鋅粒 ,② 中加入 試劑可制 H2。要獲得干燥的 H2,應先將氣體通 過盛有 的 D裝置 ,再用 E裝置收集 ,氣體應從 端通入 (選填“ a”或 “ b”)。 (4)實驗室可用 B或 C裝置制 CO2,反應的化學方程式為 ,C 相對于 B裝置的優(yōu)點有 。 (5)若用 F裝置收集 NH3,油層的作用是 。 答案 (共 10分 ,每空 1分 ) (1)① 酒精燈 ②分液漏斗 (滴液漏斗 ) (2)A 2KMnO4? K2MnO4+MnO2+O2↑ (3)鹽酸 (或稀硫酸 ) 濃硫酸 a (4)CaCO3+2HCl? CaCl2+H2O+CO2↑ 控制反應的發(fā)生和停止 (或隨開隨用 ,隨關隨停 ) (5)防止 NH3溶于水 解析 (1)① 是酒精燈 ,② 是分液漏斗。 (2)高錳酸鉀是固體 ,反應條件是加熱 ,發(fā)生裝置選擇固體加熱型 ,故選 A。化學方程式為 2KMnO4 ? K2MnO4 +MnO2+O2↑。 (3)實驗室制氫氣用的藥品是鋅粒和鹽酸 (或稀硫酸 ),所以②中加入的是鹽酸 (或稀硫酸 ),制得 的氫氣中含有水蒸氣 ,可通過濃硫酸進行干燥 。用 E裝置收集氫氣 ,氫氣密度比空氣小 ,應用向下 排空氣法收集 ,氫氣應從 a端進入 ,空氣從 b端排出。 (4)實驗室用大理石或石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳 ,化學方程式為 CaCO3+2HCl? CaCl2+ H2O+CO2↑,C裝置中用了多孔隔板 ,將固體放在隔板上 ,打開活塞液體與固體接觸 ,反應開始 ,關 閉活塞 ,試管內(nèi)壓強增大 ,液體倒流入長頸漏斗 ,固液分離 ,反應停止 ,所以與 B相比 C裝置的優(yōu)點 是能控制反應的發(fā)生和停止。 (5)氨氣極易溶于水 ,油層可以防止氨氣溶于水。 3.(2022新疆烏魯木齊 ,14,7分 ,★ )幾位同學根據(jù)下列各實驗裝置圖 ,設計和討論了以下問題 : ? (1)(ⅰ )實驗儀器 a的名稱 。 (ⅱ )若用裝置 B、 D制取氧氣 ,反應的化學方程式為 。 (ⅲ )裝置 C可用來收集氣體 ,該氣體密度應比空氣大 ,除此外還應具備的性質(zhì)是 。 (2)(ⅰ )銅銹的主要成分是 Cu2(OH)2CO3,推測銅生銹除了與空氣中的氧氣和水有關外 ,還可能與 空氣中的 有關。 (ⅱ )銅銹受熱分解后的產(chǎn)物是氧化銅、二氧化碳和水。證明銅銹受熱分解后有二氧化碳和水 生成的一整套實驗裝置的連接順序為 (填字母編號 )。 (ⅲ )U形管中的無水硫酸銅變?yōu)樗{色 ,證明產(chǎn)物中有水生成 ,證明產(chǎn)物中有二氧化碳生成的實 驗現(xiàn)象是 。 (ⅳ )設計一個實驗 ,驗證銅銹受熱分解后剩余的黑色固體是氧化銅 (寫出簡要操作步驟、實驗 現(xiàn)象和結(jié)論 ) 。 答案 (7分 )(1)(ⅰ )長頸漏斗 (ⅱ )2H2O2? 2H2O+O2↑ (ⅲ )不與空氣反應 (2)(ⅰ )CO2 (ⅱ )AGE (ⅲ )E裝置中澄清石灰水變渾濁 (ⅳ )向裝有黑色固體的試管中通入氫氣加熱 ,試管口有水珠出現(xiàn) ,黑色固體變?yōu)榧t色 ,證明黑色 固體為 CuO(答案合理均可 ) 解析 (1)儀器 a是長頸漏斗 。裝置 B是固液不加熱制取氣體的發(fā)生裝置 ,如果用裝置 B制取氧氣 , 則選用的藥品是過氧化氫溶液和二氧化錳 ,反應的化學方程式為 2H2O2? 2H2O+O2↑。向 上排空氣法用來收集密度比空氣大 ,且不與空氣中的成分發(fā)生反應的氣體。 (2)銅銹的組成中含有碳元素 ,所以銅生銹可能還與空氣中的二氧化碳有關 。檢驗銅銹受熱分解 后的物質(zhì)中含有水和二氧化碳 ,首先選擇 A將銅銹加熱分解 ,然后將生成的氣體先通過盛有白 色硫酸銅粉末的 U形管 ,U形管中無水硫酸銅變藍說明有水生成 ,再通過盛有澄清石灰水的洗 氣瓶 E,澄清石灰水變渾濁證明有二氧化碳生成 。所以選擇的裝置及連接順序為 AGE,其中 GE順 序不能顛倒 。驗證銅銹受熱分解后的黑色固體物質(zhì)是氧化銅的方法有多種 ,除答案中的方法外 還可用氧化銅與稀硫酸反應或用一氧化碳將氧化銅還原 ,如取少量銅銹加熱后的黑色固體于 試管中 ,向試管中加入足量的稀硫酸 ,觀察到黑色固體全部消失 ,溶液由無色變?yōu)樗{色 ,證明黑 色固體是氧化銅。 4.(2022河南 ,23,10分 ,★ )化學實驗是進行科學探究的重要方式。 (1)下列實驗儀器中 ? 用于加熱的是 (填字母代號 )。 (2)某化學小組選用以下裝置和藥品進行探究實驗。 ? ① A中反應的化學方程式為 。 ②若將 A、 B連接 ,A中產(chǎn)生的氣體并不能使 B中的溶液變渾濁 ,這是為什么 ?③ 若要制取一瓶較 為純凈、干燥的 CO2,所選用裝置的導管接口從左到右的正確連接順序為 :a接 、 接 、 接 。 (3)為探究工業(yè)廢水的綜合利用 ,某化學小組在實驗室中完成了以下實驗。 ??不 能? ① X為 。乙與硝酸鋇反應的化學方程式為 。 ②操作 Ⅰ 和操作 Ⅱ 中都要用到一種玻璃儀器 ,該儀器在操作 Ⅱ 中的作用是什么 ? (4)某工廠變廢為寶 ,探究用廢硫酸等來制取所需產(chǎn)品?，F(xiàn)有廢硫酸 t(H2SO4的質(zhì)量分數(shù)為 20%),與足量廢鐵屑反應來制取硫酸亞鐵 ,同時將生成的全部氫氣通入足量氧化銅中并加熱 (H2+CuO? Cu+H2O),請計算理論上最多可生產(chǎn)銅的質(zhì)量。 答案 (1)b(1分 ) (2)① CaCO3+2HCl? CaCl2+CO2↑+H2O(1分 ) ② 濃鹽酸易揮發(fā) ,使 CO2中混有 HCl,不能生成 CaCO3沉淀。 (1分 ) ③ g f e d h(1分 ) (3)① 鋅 (或 Zn)(1分 ) ZnSO4+Ba(NO3)2? BaSO4↓+Zn(NO3)2(1分 ) ② 蒸發(fā)時用玻璃棒不斷攪拌 ,防止因局部溫度過高造成液滴飛濺。 (1分 ) (4)解 :設理論上最多可生產(chǎn)銅的質(zhì)量為 x。 因為 :Fe+H2SO4? FeSO4+H2↑和 H2+CuO? Cu+H2O 可得關系式 :H2SO4 ~ H2 ~ Cu (1分 ) 98 64