中考化学试题分类汇编气体的制备.docx
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中考化学试题分类汇编气体的制备
2013年中考化学试题分类汇编:
气体的制备
重要考点:
△
一、氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取和工业制取
气体
氧气(O2)
二氧化碳(CO2)
氢气(H2)
制备药品
过氧化氢溶液
和二氧化锰
高锰酸钾
氯酸钾和二氧化锰
大理石(或石灰石)
和稀盐酸
锌粒和稀硫酸
反应原理
2H2O2
2H2O+O2↑
△
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3
2KCl+3O2↑
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑
Zn+H2SO4
ZnSO4+H2↑
反应类型
分解反应
复分解反应
置换反应
反应物状态
固体与液体混合
固体与固体混合
固体与液体混合
固体与液体混合
反应条件
不需加热
加热
不需加热
不需加热
发生装置
③
①
②
④
气体溶解性
不易溶于水
能溶于水
难溶于水
气体密度
密度比空气密度大
密度比空气密度大
密度比空气密度小
收集装置
(纯净的)或(干燥的)
(唯一的)
或
净化
可用浓硫酸或碱石灰干燥
用NaHCO3溶液除去HCl,
用浓硫酸干燥
用NaOH溶液除去HCl
杂质,用浓硫酸干燥
收集方法
排水法、向上排空气法
只能用向上排空气法
排水法或、下排空气法
检验方法
将带火星的木条插入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气。
将气体通入澄清的石灰水,若澄清的石灰水变浑浊,
说明是二氧化碳
点燃气体,检
验其生成产物。
淡蓝色火焰,
生成H2O
验满或验纯
用向上排空气法收集时,将带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,说明已收集满。
用排水法收集时,集气瓶口有气泡冒出。
将燃着的木条靠近集气瓶口,若木条熄灭,说明已收集满。
用拇指堵住倒置已收集满氢气的试管,靠近火焰后移开手指,若听到“噗”的一声,说明已纯。
注意事项
⑴先检查装置的
气密性
⑵用排水法收集时,待气泡连续均匀排出时才收集
⑶导管置集气瓶口
⑴先检查装置气密性
⑵试管口略向下倾斜
⑶试管口放一团棉花
⑷先移出导气管,后
停止加热,以防倒吸
⑸正放
⑴不能用稀硫酸,因反应生成CaSO4附着在大理石表面,阻止反应继续进行。
⑵长颈漏斗的末端应插到液体中(分液漏斗不强调)
⑶正放保存
⑴先检查装置气密性
⑵先验纯再收集
⑶不能用浓硫酸
⑷长颈漏斗的末端应插到液体中
⑸倒放保存
工业制取
分离液态空气(依氧气和氮气的沸点不同)
加压、蒸发——物理变化。
高温煅烧石灰石
CaCO3
CO2↑+CaO
分离水煤气H2和CO
注明:
1.固液不加热装置——凡是反应物为固体和液体且反应不需加热的发生装置图均可用图①、③、④。
2.固固加热装置——凡是反应物都为固体且反应需要加热的发生装置图可用图②。
二、气体的净化与干燥
1.除杂原则:
①不能引入新的气体杂质;②不能减少被净化气体的量。
2.除杂原理:
(碱石灰是由CaO固体和NaOH固体组成的混合物)。
3.干燥剂的选择:
(干燥原则:
干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应)。
干燥装置
洗气瓶(盛液体)
干燥管(固体干燥剂)
U形管(固体干燥剂)
仪器
无水硫酸铜
(遇水变蓝)
干燥剂
浓硫酸
固体NaOH、生石(CaO)、
碱石灰等
无水CaCl2、
无水硫酸铜(CuSO4)
固NaOH、
生石(CaO)、
碱石灰等
无水CaCl2、
无水硫酸铜(CuSO4)
能干燥
的气体
SO2、CO2、HCl;H2、O2、CO、N2、CH4
NH3;
H2、O2、CO、N2、CH4
SO2、CO2、HCl;H2、O2、CO、
N2、CH4
NH3;
H2、O2、CO、N2、CH4
SO2、CO2、HCl;H2、O2、CO、N2、CH4
不能干燥
的气体
NH3
SO2、CO2、
HCl
NH3
SO2、CO2、
HCl
NH3
4.常见吸收剂及能吸收的气体:
吸收剂
吸收的气体
吸收剂
吸收的气体
水
HCl、NH3
NaOH溶液或石灰水
HCl、CO2
碱石灰(NaOH和CaO)
CO2、水蒸气、HCl
灼热铜丝或铁丝
O2
浓硫酸、无水CuSO4
H2O
灼热氧化铜
CO、H2
5.尾气的吸收及处理——环保意识
①.溶液吸收:
如CO2、SO2、HCl、NH3等可用NaOH溶液吸收(极易溶气体要防止倒吸)。
②.点燃处理:
如CO、CH4、H2S等可燃性气体可接一个尖嘴导管,将其点燃。
澄清的
石灰水
③.气球收集:
如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接上一个气球收集。
④.防倒吸装置:
如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中。
干燥的
烧杯
6.“万能瓶”的几种主要用途:
(1).集气:
(贮气)
a
①如瓶中为空气,即用排空气法收集气体时,密度比空气大的气体从a管进,密度小的从b管进。
②若瓶中为水,即用排水法收集气体时,气体从b管进。
(2).洗气:
(长入短出)
瓶内装浓硫酸或氢氧化钠溶液。
(3).量气:
(短入长出)
瓶内装满水,气体从b端进入,a端接量筒,通过测量量筒内水的体积从而测得生成气体的体积。
(4).安全瓶:
(长入短出)
点燃可燃气体时,瓶内装少量水,将点燃的气体与从发生装置产生的气体分隔开。
注明:
气体的性质决定收集的方法
收集法
排水集气法
向上排空气法
排空气法
实验图
O2、H2、CO、CH4
O2、CO2
H2、NH3、CH4
气体
性质
适用不易溶于水、难溶于水
且不与水发生反应的气体。
适用不跟空气发生反应
且密度比空气大的气体。
适用不跟空气发生反应
且密度比空气小的气体。
三、常见气体的性质和用途:
(一)重要的三种气体:
氢气、氧气、二氧化碳
1.物理性质:
三大气体
颜色
气味
状态
密度
溶解性
H2
无色
无味
气体
比空气小
难溶于水
O2
无色
无味
气体
比空气大
不易溶于水
CO2
无色
无味
气体
比空气大
能溶于水
2.化学性质:
H2
⑴.可燃性
⑵.还原性
2H2+O2
2H2O
H2+CuO
Cu+H2O
O2
⑴.与金属反应
⑵.与非金属反应
⑶.与化合物反应
2Mg+O2
2MgO
3Fe+2O2
Fe3O4
C+O2
CO2
S+O2
SO2
4P+5O2
2P2O5
CH4+2O2
CO2+2H2O
C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
2CO+O2
2CO2
CO2
⑴.与水反应
⑵.与石灰水反应
⑶.与碳反应
CO2+H2O
H2CO3
CO2+Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O
CO2+C
2CO
3.用途的比较:
氢气用途
氧气用途
二氧化碳用途
⑴填充气球
⑵高能燃料
⑶冶炼重要金属
⑴支持燃烧
⑵供给呼吸
⑶用于炼钢
⑴灭火
⑵作工业原料(制饮料、纯碱、化肥等)
⑶“干冰”用于人工降雨
⑷植物的光合作用
(二)具有可燃性的三种气体:
氢气、一氧化碳、甲烷
1.物理性质:
颜色
气味
状态
密度
溶解性
H2
无色
无味
气体
比空气小
难溶于水
CO
无色
无味
气体
比空气略小
难溶于水
CH4
无色
无味
气体
比空气小
难溶于水
2.化学性质(可燃性):
H2
可燃性
H2、CO、CH4的检验
2H2+O2
2H2O
点燃后,⑴在火焰上方罩一干冷的小烧杯,烧杯内壁没有水雾,该气体是CO;⑵在火焰上方罩一内壁附有澄清石灰水的小烧杯,石灰水变浑浊,该气体是CH4;另一气体就是H2。
CO
2CO+O2
2CO2
CH4
CH4+2O2
CO2+2H2O
(三)具有可燃性和还原性的三种物质:
氢气、一氧化碳、碳
1.物理性质:
颜色
气味
状态
密度
溶解性
H2
无色
无味
气体
比空气小
难溶于水
CO
无色
无味
气体
比空气略小
难溶于水
C
金刚石和石墨的物理性质不同,是因为它们中的碳原子的排列方式不同。
金刚石和石墨是由碳元素组成的碳单质的物质;它们的物理性质不同,但化学性质相同。
(填:
相同、不同)
2.化学性质:
H2
⑴.可燃性
⑵.还原性
2H2+O2
2H2O
H2+CuO
Cu+H2O
CO
2CO+O2
2CO2
CO+CuO
Cu+CO2
C
C+O2
CO2
C+2CuO
2Cu+CO2↑
[解题策略指导]
一定要熟知常见气体的制取、干燥、除杂、装置的连接顺序和性质的检验。
除杂和干燥的先后顺序:
①若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后;②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。
洗气瓶和干燥管中气体的进出口顺序:
①用洗气瓶除杂和干燥时,气体应长进短出;②用球型干燥管除杂或干燥时,气体应大进(即大管口进气)小出(即小管口出气),以利于气体充分干燥。
检验多种气体的先后顺序:
有多种气体需要检验时,应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。
如被检验的气体中是否含有二氧化碳和水蒸气时,应先检验水(用无水硫酸铜检验),后检验二氧化碳(用澄清石灰水检验),最后干燥水(用浓硫酸干燥)。
记住常见物质的特征反应:
CO2能使澄清石灰水变浑浊,白色的无水硫酸铜遇H2O变蓝。
要验证H2和CO等还原性气体,可先将净化后的气体通过灼热的CuO,再检验其产物。
检验H2的存在是通过其与CuO反应生成H2O,检验H2O时一定要将产物先通过无水CuSO4检验。
要验证CO和CO2的混合气体,可先将混合气体通入澄清石灰水,后通过灼热的CuO,再检验CO。
一、选择题:
1.(2013佛山市)以下气体制备的发生装置说法正确的是
A.装置a可作实验室制备CO2
B.装置b烧杯中加水后,干燥管内外液面一致,则气密性良好
C.装置c可用实验室制备氧气
D.装置d可用作实验室制备氧气、氢气
2.(2013黄冈市)右图所示装置(不可倒置)有多种用途,下列叙述正确的是
A.若用排空气法往装置内收集H2时,气体应 从A端通入
B.若要除去H2中的CO2可在此装置中装入 NaOH溶液,气体从B端通入
C.若用排空气法往装置内收集CO2时,气体应从A端通入
D.若用水将此装置中的O2排出,水应从B端进入
3.(2013荆州市)实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中,不需要使用的一组仪器是()
A.大试管、集气瓶B.烧杯、玻璃板
C.酒精灯、铁架台D.导气管、单孔塞
4.(2013连云港市)在实验室中利用右图装置,可以进行的实验是
①用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气
②用KMnO4固体制取氧气
③用KClO3与MnO2的混合物制取氧气
④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体
A.①④B.①②C.②③D.③④
5.(2013临沂市)收集气体的常用方法有:
①向上排空气法②向下排空气法③排水法。
已知在标准状况下,氢气的密度比空气小,难溶于水,那么收集氢气的方法是
A.①②B.①③C.②③D.①
6.(2013日照市)实验室用高锰酸钾制纯净氧气时,下列做法错误的是
A.在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管
B.把试管口略向下倾斜固定在铁架台上
C.导管口开始有气泡放出时就立即收集,防止生成的气体跑掉
D.用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时,先要把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯
7.(2013威海市)在实验室里,利用下列物质和装置制取气体的方法正确的是( )
A.
二氧化锰和氯酸钾制取氧气
B.
大理石和稀盐酸制取二氧化碳
C.
二氧化锰和5%的过氧化氢溶液制取氧气
D.
铜和稀硫酸制取氢气
8.(2013山西省)在实验室中,同学们用如下装置制取纯净的CO2,下列说法不正确的是
[查阅资料]饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2
A.①中固体反应物也可用Na2CO3代替
B.③中没有白色沉淀产生,说明CO2气体中已经不混有HCl气体
C.④中浓H2SO4的作用是吸收CO2气体中混有的H2O
D.将燃着的小木条放在⑤中的集气瓶中,可以检验集气瓶是否收集满CO2
二、填空与简答:
9.(2013安徽省)空气是人类活动必需的自然资源。
工业上常用分离空气的方法制取氧气,实验室常用物质分解的方法制取氧气。
ABCDE
(1)工业制氧气是变化________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)图中仪器a的名称是___________。
(3)实验室制取并收集氧气,可选择_________装置(填字母代号),此法制取氧气的化学方程式为____________________________________________________。
(4)检查B装置气密性的方法是(可借助水和图中的其他装置)______________________
_____________________________________________________________________________。
(1)物理。
(2)铁架台。
(3)A和C(或E);2KMnO4加热K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑
也可选B和C(或E);2H2OMnO22H2O+O2↑
(4)B和C相连,从长颈漏斗中倒入水至淹没下端管口,使长颈中形成一段水注,过一会,水注不下降证明装置气密性良好。
10.(2013北京市)根据下图回答问题。
(1)仪器a的名称是。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为,选用的发生装置是(填字母序号,下同)。
(3)实验室制取二氧化碳时,选用的收集装置是。
将燃着的木条放在瓶口,若观
察到,说明瓶中已充满二氧化碳。
向该集气瓶中加入紫色石蕊溶液,振荡
后,观察到溶液变红,发生反应的化学方程式为。
11.(2013泉州市)如图1所示的仪器和装置,可用于实验室制取氧气,请回答有关问题:
(1)用高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式是 2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑ ,其气体发生装置可选择上图中的 ABCE (填标号)组合.从所选的组合中选择某一种仪器,写出它的名称:
A,酒精灯(或E,铁架台等) ,简要说出它的用途:
用作热源(或用于支持固定等) .
(2)实验室也可以用双氧水来制取氧气,实验时还需加入少量二氧化锰,其作用是 催化作用 .现要配制100g溶质质量分数为6%的双氧水溶液,需要30%的双氧水溶液 20 g,需要加入水的体积为 80 mL.
(3)在量取水的操作中,当水面接近所需刻度时,应改用 H (填标号)加水至所需刻度.将配制好的溶液装入试剂瓶中,贴好标签.请在如图2所示的标签内填入试剂瓶所要贴的标签内容.
(4)用F装置来收集氧气时,若集气瓶口有气泡冒出,说明集气瓶内的氧气已收集满,接下来的操作是 先移出导气管再熄灭酒精灯 ,然后将集气瓶移出水面,正放在桌面上.
(1)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;ABCE;A,酒精灯(或E铁架台等);用作热源(或用于支持固定等);
(2)催化作用;20;80;(3)H;
12.(2013龙岩市)现有下列初中化学常用的制取气体部分装置。
请完成以下各题:
(1)写出上图①、②两种仪器的名称:
①__________②__________。
(2)以高锰酸钾为原料制取氧气,应选用________和________装置(填字母)来制取并
收集,反应的化学方程式是__________________________________________。
(3)我市某中学小曹老师带领学生进行上述实验时,发现“一同学不慎碰倒装满氧气的集气瓶,迅速扶起后,瓶中剩余的氧气仍能使带火星的木条复燃”;对此,小曹老师让该同学往集气瓶装入半瓶水,再用排水法收集1/2集气瓶的氧气,发现瓶中的氧气也能使带火星木条复燃。
①用下列方案收集“1/2集气瓶的氧气”,其中最合理的是________(填字母)。
②用排水法收集气体时,如何判断集气瓶中气体已收集满?
答:
___________________________________________________________。
③空气中氧气的体积分数约为21%。
本实验中,集气瓶内的氧气约占总体积的______%,所以用“使带火星木条复燃”来检验集气瓶中充满氧气的方法不可靠。
(1)①长颈漏斗②铁架台
(2)B,C2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)①a
②观察到集气瓶口旁有气泡向外逸出
③60.5
13.(2013兰州市)实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验。
请回答:
稀盐酸
(1)指出编号仪器的名称:
①,②。
(2)以上(从A—E中选择)装置有一处明显的错误,请加以改正。
利用改正后的装置继续完成后面的实验。
(3)欲使用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是(填字母),反应原理用化学方程式表示为;为防止高锰酸钾粉末进入导管,应采取的措施是;若使用C装置收集氧气,实验结束时,应先从水槽中移出导气管,再熄灭酒精灯,原因是。
(4)将CO2和CO的混合气体通过F装置(液体药品均足量),实验开始时关闭活塞b,打开活塞a,广口瓶中观察到的现象是,此时从导管c逸出的气体主要是。
一段时间后,再关闭活塞a,打开活塞b,将分液漏斗中的稀盐酸滴入广口瓶中,此时逸出的气体主要是,反应原理用化学方程式表示为,欲收集该气体,应选择的装置是(填字母),验满的方法是。
(1)酒精灯长颈漏斗
(2)A导气管应露出橡皮塞少许即可
(3)A2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑在试管口放一团棉花
防止水倒吸进入试管,使试管炸裂
(4)澄清的石灰水变浑浊COCO2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑E
将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,证明已收集满
14.(2013广东省)下面的实验仪器省去了固定装置,请根据要求回答问题:
(1)甲图中仪器①的名称为__________。
(2)乙图中的微型装置H可用于实验室制备CO2,此微型装置在操作上的优点是;在甲图中可选择________________(填序号)装配与装置H功能相同的装置。
(3)装配KClO3制备O2的发生装置,甲图中除固定装置外还差的仪器是(写名称);该反应的化学方程式为_______________________________;
(4)用铁片和稀硫酸在微型装置H中制取氢气,其化学方程式为______________________________;
I是医用输液观察滴夜快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从_________(填“a”或“b”)进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是。
(1)长颈漏斗
(2)可以控制液体的加入量(或控制反应速率,或可以使反应发生或停止)ADEF(或BDEG)
MnO2
(3)酒精灯2KClO3=====2KCl+3O2↑
△
(4)Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑b通入的气体会把洗气液体压出滴壶
15.(2013广州市)某同学在实验室用以下装置制备氧气并探究氧气的性质。
(1)该同学制备氧气是应选用的药品是(限选:
H2O2溶液、MnO2、KMnO4),生成氧气的化学方程式为。
(2)夏天室温很高的时候,检验该装置气密性的合理方法是:
将导管口放入水面下,然后,若导管口有气泡冒出,说明装置不漏气。
(3)添加药品,连接仪器,加热试管后导管口有气泡冒出,此时导管口还在集气瓶外面,接下来的操作正确的是(填字母)。
A、立刻将导管口移入集气瓶
B、等到气泡连续且均匀时,再将导管口移入集气瓶
C、立即熄灭酒精灯,将导管口移入集气瓶后再点燃酒精灯
(4)该同学用坩埚钳夹取一小块木炭加热到发红后,伸进一瓶氧气中,观察到的现象是
。
进一步证明木炭与氧气发生了化学反应的方法是
△
。
(1)KMnO42KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)用酒精灯给试管微热
(3)B
(4)木碳剧烈燃烧,发白光
向集气瓶中加入澄清石灰水,振荡,若澄清石灰水变浑浊,则说明发生了化学变化
16.(2013佛山市)小忻同学设计如下实验装置(铁架台等仪器省略)制备CO2和验证CO2能与NaOH反应。
(1)装置B的作用是______
(2)请补充画出装置C中a、b导气管
(3)小意分析实验后,发现此装置有明显不足,至少应添加一后冼气瓶F,你认为应该在_____(填装置编号)之间加入装有______(填试剂编号)洗气瓶F。
a.浓NaOH溶液b.澄清石灰水c.饱和NaHCO3溶液d.饱和Na2CO3溶液
(4)打开止水夹K1,检查气密性,加入药品开始实验,当观察至装置E的现象是__________________________,可确定装置C收集满CO2
(5)当装置C中收集满CO2,关闭止水夹K2,把注射器D中的5mL浓的氢氧化钠压入到装置C中,化学方程式为________________________________________,观察到的现象是________________________________________________________.
(6)小平同学认为证明CO2与NaOH反应,还应把注射器内D中浓NaOH溶液换成________,再做一次实验,其目的是__________________________。
(1)干燥二氧化碳气体
(2)图略(b延长接近集气瓶底部)
(3)A、B;c
(4)紫色石蕊溶液变红(5)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O装置E中红色石蕊溶液会倒吸入装置C中
(5)5mL水对照实验
收集装置
17.(2013揭阳市)化学是一门以实验为基础的学科,请用以下实验装置图回答问题:
(1)写出标号为①的仪器的名称,若实验室制CO2,应选用(填序号)作为二氧化碳的发生装置,反应的化学方程式为:
。
(2)若用上述所给的仪器制取H2,则实验室制取H2气体的正确连接顺序为:
接
(填序号),如何用最简单的方法证明H2的密度比空气小:
。
⑴酒精灯;A;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
⑵A、C(或E);将气体充