初三化学专题常见气体的制备和检验.docx
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初三化学专题常见气体的制备和检验
常见气体的制备和检验
易错知识点辨析：
1.气体的制备要依据反应物的状态、反应发生的条件。
一般气体的发生装置分为两套：
固体与固体加热制气体或固体与液体不加热制气体。
2.气体的收集要依据气体的密度和水溶性。
气体难溶于水且不与水反应可用排水集气法收集；气体密度小于空气（相对分子质量小于29）且不与空气中的成分反应可用向下排空气法收集；气体密度大于空气（相对分子质量大于29）且不与空气中的成分反应可用向上排空气法收集。
3.气体的检验要依据气体的特性。
4.气体干燥和净化，先净化后干燥。
除去气体中的水蒸气叫做气体的干燥。
常用浓硫酸、固体氢氧化钠做干燥剂。
气体净化指的是气体和气体或其他杂质的分离方法。
采用的方法是将混合气体通过装在洗气瓶里的某试剂的溶液，利用所需要的气体不与该试剂反应，也不溶在水里，而其他不需要的气体杂质，能和该试剂反应生成难挥发的物质，留在洗气瓶里，达到分离的目的。
一、五年中考
1.（2011.南京中考）下列是与人类的生活与未来密切相关的物质：
A.甲烷；B.酒精；C.石油；D.氢气。
选择相应的编号填空。
①是实验室常用的燃料②可以提供清洁、高效的氢能
③是天然气的主要成分④经过加热分馏可得到汽油、柴油、石蜡等
2.（2011.南京中考）20.在相同的温度和压强下，相同体积的气体具有相同的分子数，反之亦然。
取同温同压下相同体积的CO和O2混合，在一定条件下充分反应，恢复到初始温度和压强。
下列说法正确的是
A.参加反应的CO和O2的体积比为2:
1
B.生成的CO2分子个数为原来气体分子数的三分之二
C.反应后气体的体积为原来的
四分之三
D.反应后的气体中C、O原子的个数比为1:
2
3.（2009.南京中考）根据下列装置图．回答有关问题：
（1）写出装置中标号仪器的名称：
①；②。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是（填字母）。
（3）写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式，
并据此选择上图中（填字母）组装一套制取于燥氧气的装置，收集氧气时，验满的方法是。
4.（2010.南京中考）根据下列装置图，回答有关问题：
（1）写出装置图中标号仪器的名称：
① ；② 。
（2）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：
并据此选择上图中（填字母）组装一套制取干燥二氧化碳的装置。
（3）如选用装置A作为制取氧气的发生装置，其化学方程式可以为 。
5.（2011.南京中考）请根据下列装置图，回答有关问题：
（1）写出实验室在B装置中用H2O2制取氧气的化学方程式：
。
（2）实验室收集氧气可用（填编号）装置；在收集过程中，当氧气充满集气瓶后，将导管从瓶口出移开，在桌上。
（3）用A装置制取氧气时，试管中的棉花没有发生燃烧，根据燃烧的条件分析，其主要原因是。
6.（2012.南京中考）请根据下列装置图，回答有关问题：
（1）写出装置图中标号仪器的名称：
a：
b。
（2）写出实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式，可选用的收集装置是（填字母）。
某同学用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，为了较好地控制反应速率，可选用的
发生装置是（填字母）。
（3）写出实验室用A装置加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气的化学方程式。
（4）你认为实验室制取气体时要注意的是：
①选择适当的反应，包括和：
②选择合适的；
⑧需验证所制得的气体。
7.（2013.南京中考）请根据下列装置图，回答有关问题：
（1）写出装置图中标号仪器的名称：
a，b。
（2）写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式,可选用的发生装置是（填字母）。
（3）写出实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气的化学方程式，可选用的收集装置是（填字母）。
（4）若要配制245g质量分数为10%的稀硫酸，需要质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）mL（计算结果保留一位小数），由浓溶液配制稀溶液时，计算的依据是。
在实验室用浓硫酸配制稀硫酸的主要步骤有：
计算、、混匀、冷却至室温装瓶并贴上标签。
8.（2010.南京中考）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。
（1）工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为 ，得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。
（2）某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。
I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气。
根据
（1）中所写的化学方程式。
合成气中CO和H2的质量比为 。
Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示：
还原CuO的装置
合成气→
浓NaOH溶液
浓硫酸
浓硫酸
浓NaOH溶液
ABCDE
[设计实验步骤]
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品，通人一段时间合成气。
③分别称量装置D、E的质量。
④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。
⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置D、E的质量。
[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 （填实验步骤的序号）中点燃（点燃前应对气体验纯）。
装置D的质量
装置E的质量
反应前
292.4g
198.2g
反应后
296.0g
201.5g
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：
①装置C中出现 色物质。
②称量数据如右表所示。
[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。
②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO。
试通过计算说明他的推测依据。
③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。
你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?
（选填“是”或“否”，并说明理由）。
[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。
查阅资料：
甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
实验设计：
该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。
①上图装置F中盛放的试剂名称是 。
②上图装置的正确连接顺序是 （填字母，且每套装置限用一次）。
[实验反思]除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为 （写出一个原因，并说明理由）。
9.（2011.南京中考）某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生气体的成分。
【查阅资料】
①Fe与浓H2SO4反应，加热，有SO2生成②C与浓H2SO4反应，加热，有CO2和SO2生成
③SO2可使澄清石灰水变浑浊④SO2可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能
⑤SO2可与酸性KMnO4溶液反应使其褪色，而CO2不能⑥碱石灰的主要成分为NaOH和CaO
【实验探究】
（1）称取24.0g铁钉放入60.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到的溶液X并收集到气体Y。
甲同学通过实验测定并推知气体Y中SO2气体的体积分数为66.7%。
同学们认为气体Y中还可能还有H2和Z气体，则Z气体可能是。
探究实验的主要装置如下图所示：
（2）装置A中试剂的作用是。
（3）为确认Z的存在，需要将装置甲（如右图所示）接入上述装置的（填编号）之间。
装置甲中的液体名称是。
（4）实验中，如果观察到装置D中，且装置E中，则可确认Y中还有H2气体。
（5）如果需要测定限定体积气体Y中H2的含量（H2约为0.01g）。
除可用测量H2体积方法外，（选填：
“能”或“不能”）用称量上图中装置D、装置E的质量变化的方法，通过计算说明你判断的理由。
作业：
二、三年模拟
1.（2011.玄武一模）某种混合气体中可能含有N2、CO2、CO，将混合气体通过灼热的CuO，有红色物质生成；再通过NaOH溶液，气体体积明显减小；将燃着的木条伸入装有剩余气体的集气瓶中，木条熄灭（假设每步吸收都是完全的），则下列说法中正确的是
A．一定有CO和CO2，肯定无N2B．一定有CO和N2，可能有CO2
C．一定有CO和CO2，可能有N2D．一定有CO和N2，肯定无CO2
2.（2012.鼓楼二模）某混合气体可能含有水蒸气、H2、CO、CO2中的一种或多种。
将混合气体依次通过无水硫酸铜，无明显现象；通过灼热的CuO，有红色物质生成；通过无水硫酸铜，粉末变蓝；通过NaOH溶液时，气体体积明显减少。
（每步反应均完全进行）对混合气体的组成判断正确的是
①H2和CO②H2O和CO③CO和CO2④H2和CO2⑤H2、CO和CO2
A．①④B．①③④C．①④⑤D．②④
3.（2012.栖霞二模）某混合气体可能是CO、CO2、H2、H2O、CH4之中的一种或几种组成，为了验证混合气体的成分，设计了如右图所示的装置进行实验（白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色，碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物），观察到的现象为：
A中白色固体变蓝，B中澄清石灰水变浑浊，烧杯中有水雾，迅速取下烧杯，向其中倒入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
则原混合气体的成分可能是
A．CO、CO2
、H2O
B．H2O、CO2、H2
C．CO2、H2O、CH4
D．CO、CO2、H2O、H2
4.（2012.玄武二模）某气体由H2、CO2、CO、CH4中的两种组成，为确定其成分进行了下面的实验：
①将气体通过澄清的石灰水，未出现浑浊现象；
②将气体通过灼热的氧化铜，有红色固体生成；
③将气体点燃后通入澄清的石灰水，有浑浊现象。
那么对该气体成分作出的以下推断中，不合理的是
A．H2、CO B．CO、CH4 C．H2、CH4 D．CO2、CH4
5.（2013.白下一模）某化学实验小组的同学利用下列装置进行常见气体的实验室制法和有关性质的研究。
（1）写出标号仪器的名称：
①，②。
（2）甲同学选用A装置制取氧气，该反应的化学方程式是。
待集气瓶里的水排完以后，应当，小心地把集气瓶移出水槽，放在桌面上。
检验集气瓶中收集的气体是氧气的方法为。
（3）乙同学选用B装置制二氧化碳，并检验二氧化碳的某些性质。
若选用浓盐酸和大理石制二氧化碳，该反应的化学方程式为，使石蕊溶液变红的酸的化学式为。
（4）已知：
水煤气中含有CO、H2、CO2、H2O；白色的硫酸铜粉末遇水变蓝。
丙同学欲用下列装置证明水煤气中含有CO和H2（装置中药品均足量），应将水煤气依次通过→→→→→尾气处理（选填字母，每个装置限用一次）。
6.（2013.高淳一模）根据下列实验装置图回答问题：
（1）请填写标号仪器的名称：
a.，b。
（2）用氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气，发生装置为（填装置代号）。
充分反应后从剩余物中提取二氧化锰的过程是、过滤、洗涤、干燥。
如用右图装置收集O2，气体应从进入（填接口序号）。
（3）实验室制取CO2的发生装置和收集装置分别是（填装置代号）。
反应的化学方程式为。
（4）组装仪器时连接玻璃管和橡皮管的方法是先把玻璃管口，然后稍稍用力即可把玻璃管装入胶皮管。
7.（2013.溧水一模）以下是研究实验室制取氧气的装置图，请按要求回答下列问题。
⑴写出图中标号仪器的名称：
①；②。
⑵实验室用氯酸钾制取氧气，应选用的发生装置是，（填字母序号，下同），若要收集一瓶干燥的A氧气，应选择的收集装置是。
⑶实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气，其中MnO2起催作用，该反应的化学方程式为。
同学们利用B和F装置，通过排水量来测定生成氧气的体积，反应结束后，发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大（水的体积测量准确），其主要原因是。
⑷若用右图所示医用塑料袋排空气法收集H2，则H2导入端为（填“a”或“b”）
⑸用右图I所示的矿泉水瓶时行对比实验，可以证明CO2与NaOH溶液确实发生了反应，应作的对比试验是。
CO2与NaOH溶液反应的化学方程式为。
8.
棉
花
团
①
多孔
塑料板
ABCDEF
②
（2013.玄武一模）请结合下图回答问题：
（1）写出图中有标号仪器的名称：
①，②。
（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选用的发生装置是（填字母编号），写出该反应化学方程式。
（3）实验室可用B或C装置制取二氧化碳，写出制取该气体的反应化学方程式，用C装置制取二氧化碳的优点是。
（4）氨气是一种无色的气体，可用于制氮肥、硝酸、药物和染料等。
用E装置收集氨气时，检验氨气已收满的方法是。
9.（2013.鼓楼一模）现有下图所示实验装置，请回答下列问题
（1）图中e、f仪器的名称：
e，f。
（2）用氯酸钾和二氧化锰固体制氧气，选用的发生装置是（填字母A、B、C、D），反应的化学方程式是。
反应前后，二氧化锰的质量（“不变”或“变大”或“变小”）。
（3）用块状固体和液体常温下制取气体时，用C装置（多孔隔板用来放块状固体）代替B装置的优点是。
观察图C装置，气体制取处于（填“进行”或“停止”）中。
（4）实验室里用双氧水和二氧化锰反应制氧气的化学反应方程式为，该实验（填“能”或“不能”）选用C装置来控制反应发生或停止。
。
若用D装置来收集生成的氧气，气体应从（填g或h）通入。
10.（2013.白下二模）根据下列装置图，回答有关问题：
（1）写出装置中标号仪器的名称：
a，b。
（2）实验室制取氧气时选用A作为发生装置，若试管中是混有二氧化锰的氯酸钾，该反应的化学方程式为；若试管中是高锰酸钾，则需要在试管口放一团棉花，其目的是。
（3）实验室制取二氧化碳时选用B作为发生装置，该反应的化学方程式为；选用C作为收集装置，则检验二氧化碳是否已收集满的方法是。
a
ABCDE
a
（4）实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，发生装置如右图所示。
打开止水夹，若发现稀硫酸未能与有孔塑料板上的锌粒接触，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（选填字母）。
A．氢氧化钠溶液B．碳酸钠溶液
C．硫酸钠溶液D．澄清石灰水
11.（2013.溧水二模）请根据下图回答问题。
（1）实验仪器
a的名称是。
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式，收集二氧化碳气体只能选择D而不选用C或E装置的理由是。
（3）实验室用E装置收集氧气。
当氧气充满集气瓶后，应将导管从瓶口出移开，在水下盖上毛玻璃片，再把集气瓶移出水槽，正放在桌面上，此时毛玻璃片的毛糙面应（填“向上”或“向下”）。
（4）用如右图所示实验装置进行实验前，应先检查装置的气密性。
方法是：
将干燥管放入带有水的烧杯中，若观察到，则表明该装置的气密性良好。
12.（2012.鼓楼一模）根据下列装置图回答问题。
（1）标号仪器①的名称是 。
（2）实验室制取二氧化碳，应选择的发生装置和收集装置为 （填字母序号）。
（3）实验室用一定质量的高锰酸钾制取氧气，通过排水量测定所收集到的氧气体积（装置选用A、F、G）．
①写出该反应的化学方程式 。
②下面是小鸿同学的部分实验操作，其中不合理的是 。
A．先检查装置的气密性，后加药品B．先固定试管，后放置酒精灯
C．先将导管伸入集气瓶，后加热试管D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
ABCDEF
13.（2012.高淳一模）根据下列装置图填写有关空格：
（1）装置A中仪器①的名称为；装置E中仪器②的名称为。
（2）①用稀硫酸和锌粒制氢气，反应的化学方程式为；
②发生装置可选用上述（填序号，下同）装置。
能实现“随开随用，随关随停”制气的装置是。
③收集氢气可用装置。
（3）①用氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，二氧化锰的作用为，反应的化学方程式为。
②若选择A作气体发生装置，对该装置需进行的调整为。
③若用D装置收集氧气，验证已收集满的方法为。
14.（2012.栖霞二模）根据下列装置图，回答有关问题：
（1）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：
________________，
并据此选择上图中____________（填字母）组装一套制取干燥二氧化碳的装置。
（2）如选用装置A作为制取氧气的发生装置，其化学方程式为____________________。
（3）写出实验室用锌和硫酸制取氢气的化学方程式：
________________。
（4）已知过氧化钠（Na2O2）固体和水在常温下反应能生成氧气和氢氧化钠，若用过氧化钠和水制氧气，可选用的发生装置是，此反应化学方程式为：
。
15.（2012.白下二模）根据下列装置图，回答有关问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：
①，②。
（2）实验室以高锰酸钾为原料制氧气的化学方程式是；作为发生装置，装置A需要改进的地方是。
（3）实验室制二氧化碳的化学方程式是；不宜用装置E收集二氧化
碳的原因是。
（4）若用右图所示装置制氢气并测量生成氢气的体积，通过分液漏斗中加入一定体积的稀硫酸，与圆底烧瓶中盛放的0.65g锌粒充分反应（稀硫酸足量）。
①装置接口的连接顺序为a→→→d。
②理论上0.65g锌与足量稀硫酸反应在该条件下应能收集到224mL的氢气，但3次实验测量的氢气体积的平均值约为242mL。
假设实验操作正确、规范，造成该误差的主要原因是。
16.（2012.玄武二模）化学是一门以实验为基础的科学。
（1）根据图1回答：
①写出a的名称；②在连接c和d时，使d较易插入c中的措施是；
（2）采用图2所示操作可能造成的后果之一是；
（3）利用图3装置（夹持装置未画出）能进行的实验是（选填序号）；
A．用高锰酸钾制氧气B．用石灰石与稀盐酸制二氧化碳
C．用锌与稀硫酸制氢气D．用双氧水与二氧化锰制氧气
（4）图3中的气体发生装置虽然简单，操作方便，但无法控制反应速率。
从图4中选取（选填序号）与图1中a组装成新的气体发生装置，以达到控制反应速率的目的。
17.（2012.鼓楼二模）下图所示为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器。
试根据题目要求，回答下列问题：
（1）若以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂）在实验室中制备并收集干燥的氧气。
①所选仪器的连接顺序为A→→。
②仪器A中发生反应的化学方程式是。
③检验氧气已经集满的方法是。
（2）若用含少量CO2的CO气体测定某不纯Fe
2O3样品的纯度（杂质不含铁），装置的连接顺序为，混合气体→C1→B→D→C2（C1、C2为两个盛有澄清石灰水的装置）
①C2中的现象为。
②通过测定C2质量的变化来计算Fe2O3样品的纯度，若不连接C1，则计算出的结果将（填“偏大”“偏小”“不受影响”）。
③从环保的角度分析，此装置设计的不足之处。
18.（2011.栖霞一模）某气体X可能是由H2、CO、CO2中的一种或两种组成，为了解其组成情况，某同学设计了如下装置进行实验 （假设各步反应均完全）。
（1）请根据下表中对可能出现的实验现象的描述，推测气体X的组成情况，
可能出现的实验现象
气体X的组成
A中液体
B中黑色粉末
C中液体
①
不浑浊
变成光亮的红色
不浑浊
H2
②
不浑浊
变成光亮的红色
变浑浊
一定有CO，
可能有H2
③
变浑浊
变成光亮的红色
不浑浊
④
变浑浊
变成光亮的红色
变浑浊
（2）写出B中发生的化学方程式（任写一种） 。
（3）若b管口导出的气体中还含有部分CO气体，应采取的措施是 。
19.（2011.栖霞一模）室常用的实验装置，回答问题：
（1）写出带有标号仪器的名称：
①；②。
（2）实验室用锌和稀硫酸制取氢气的化学方程式是，应选用的发生装置是（填序号，下同）。
（3）实验室制取二氧化碳的化学反应方程式是，应选用的收集装置是。
（4））如选用装置A作为制取氧气的发生装置，其化学方程式可以为
（5）某化学学习小组在实验室取了3gMnO2加入到试管中，向长颈漏斗中加入50g过氧化氢溶液，待过氧化氢溶液全部滴加完，并经充分反应后，锥形瓶中剩余物质51.4g，请计算产生氧气的质量是多少？
所用过氧化氢溶液溶质的质量分数为多少？
（写计算过程）
20.（2011.玄武一模）实验室制取气体的装置如下图所示，根据所学的知识回答下列问题。
（1）写出装置中标号仪器的名称：
①；②。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是（填字母）。
写出该反应的化学方程式：
。
（3）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：
并据此选择上图中（填字母）组装一套制取干燥二氧化碳的装置。
①小红同学想把制取二氧化碳结束后的废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是（写一条）。
②小红取反应后的废液50g，逐滴加入质量分数为26.5%的碳酸钠溶液。
他根据实验测得的数据绘出右图，其中纵坐标m是实验得到的沉淀或气体的质量，横坐标表示的是碳酸钠溶液质量。
下列说法正确的是
A.图中oa段表示生成的沉淀量
B.c点表示碳酸钠恰好完全反应
C.与50g废液恰好完全反应时消耗碳酸钠溶液的质量为30g
D.最终产生气体的质量为5g
21.（2011.白下二模）下图A、B、C是实验室制备某些常见气体的发生装置示意图。
（1）写出图中标号仪器的名称：
a，b。
（2）A可用作实验室制取氧气的发生装置，化学方程式是。
（3）B可用作实验室制取二氧化碳的发生装置，化学方程式是。
（4）某同学在装置B的基础上，增加了隔离铜网和止水夹等改成装置C来制取二氧化碳，装置C与B相比，优点是。
（5）块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡逸出不明显后，测得其残留液pH等于2。
此时取适量反应后溶液，逐滴滴入碳酸钠溶液，并用pH数字探测仪连续监测，得曲线如下（pH为纵坐标，时间为横坐标）。
①BC“平台”段的化学方程式是。
②CD段上升的原因是。
22.（2012.白下二模）已知草酸（H2C2O4）加热时在浓硫
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