专题七常见气体的制备word版习题.docx
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专题七常见气体的制备word版习题
专题七 常见气体的制备
类型1 氧气的制取及其性质验证
1.（2019益阳）实验室利用如图装置制取并收集O2（试管中的棉花根据反应的需要选择是否添加）。
第1题图
（1）若要顺利制得O2，除选择KClO3与MnO2混合物作为药品外，还可以选择的药品是________（填化学式）。
（2）如果选择KClO3与MnO2混合物作为制备O2的药品，则反应后MnO2的质量将________（填“增加”、“减小”或“不变”等）。
（3）简述检查该装置气密性的方法__________________________________。
2.（2019自贡改编）请根据所列实验装置图，回答有关问题：
第2题图
（1）若选择A、D装置，连接导管口a、d可以制取某种气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________。
（2）相对于B装置来说，C装置的优点是__________________________。
（3）用D装置收集氧气时应该从______端进入。
3.（2019湘西）实验室常用如图中的一些装置制取氧气。
第3题图
（1）写出图中仪器a的名称：
__________。
（2）若用加热高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是______（填序号，下同），收集装置是______；该反应的化学方程式是____________________。
（3）收集氧气时，验满的操作方法是_________________________________。
4.（2019成都）实验室使用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气并回收二氧化锰，可供选择的实验仪器和用品如图。
第4题图
（1）制取氧气的化学方程式是________________________________。
（2）制取氧气时，用a仪器加入过氧化氢溶液的优点是________（填序号）。
A.便于控制反应快慢 B.定量添加药品更方便
C.生成氧气质量更大
（3）回收二氧化锰，需要进行过滤操作，除如图仪器以外，过滤还需要的仪器名称____________。
（4）过滤时，________（填序号）的末端要轻轻的斜靠在三层滤纸的一边。
过滤结束后，小心取下滤纸，将纸上的固体________（操作名称），转移装瓶，贴上标签。
生活中可以替代滤纸的物品是______（填一种）。
（5）回收的二氧化锰，还可以在上述反应中反复使用。
其原因是____________________________。
5.（2019孝感改编）实验室制取氧气，提供了下列药品和常用装置，请按要求回答有关问题：
药品：
①过氧化氢溶液 ②氯酸钾 ③二氧化锰
装置：
第5题图
（1）若小明选择装置A和C来制取氧气，则他选择的药品应为____________（填序号）；若用装置D收集氧气，则验满的操作方法为将带火星的木条伸到________________，观察木条是否复燃；若用装置C收集氧气，收集到的气体不纯，则可能的原因是________________________________________。
（2）如图F是小明用收集到的纯净的氧气探究铁丝在氧气中燃烧的实验，铁丝燃烧的化学方程式是______________________________，集气瓶中预先放入一些水的作用是_______________________________________。
（3）某气体X可用D装置收集，若改用E装置收集，则气体X应从________（填“b”或“c”）口进。
类型2 二氧化碳的制取及其性质验证
6.（2019贵港节选）实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题。
第6题图
（1）实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，发生装置可选择图中的________（填字母）进行组装，反应的化学方程式为______________________。
（2）在制取过程中，小雨同学选用F装置收集二氧化碳，并用燃着的小木条放在瓶口验证二氧化碳是否收集满，发现小木条始终不熄灭，说明该瓶气体没有集满。
出现上述现象的原因可能是（写一个）：
__________________。
7.（2019来宾）如图是实验室制取纯净、干燥的二氧化碳气体，并探究其某些性质的实验装置。
据图回答下列问题：
第7题图
（1）D处应连接________装置（填“A”、“B”或“C”）。
（2）E装置的作用是________________________；用G装置收集二氧化碳气体，a端应连接G装置________端（填“b”或“c”）。
（3）写出H装置中发生反应的化学方程式：
_________________________________。
类型3 氧气和二氧化碳制取的综合题
8.（2019绥化）如图是实验室制取气体的常用装置，请根据图回答下列问题。
第8题图
（1）写出带有标号②的仪器名称________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是______________，其基本反应类型为______________。
要收集较为纯净的氧气，应选择的收集装置为________（选填字母序号），利用该装置判断集气瓶内氧气是否收集满的依据是______________________________。
（3）实验室制取并收集干燥的二氧化碳气体，实验装置应选择的连接顺序是__________（选填字母序号）。
（4）F装置的用途很广，下列关于该装置的用法正确的是________。
①当装置内盛满水，若收集氢气，气体从b通入；若收集氧气，气体从a通入。
②当装置内盛满氧气时，若将装置内的氧气排出来，水从a通入。
③当装置内盛有一半水时，可观察给病人输氧气的速率，a端连氧气钢瓶。
9.（2019天水节选）根据如图所示装置回答问题：
第9题图
（1）选择气体收集方法时，必须考虑的气体性质有____（填序号）。
①颜色 ②密度和溶解性 ③可燃性
（2）某同学连接A、F、G进行实验，A中所加药品不同，G中所加药品相同，为Ca（OH）2溶液。
①若实验时F中蜡烛熄灭，G中溶液变浑浊，则A中反应的化学方程式为____________________。
②若实验时F中蜡烛燃烧更旺，则A中产生的气体是________，欲制得干燥的该气体，还需将气体通过盛有________（填药品名称）的洗气瓶H。
③若将G中的白色浑浊物从液体中分离出来的操作名称是________。
10.（2019黔西南州节选）已知：
①二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液，也不与NaHCO3反应；
②NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
某学生欲用黔西南州著名的万峰林风景区山上的石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的二氧化碳气体，实验室提供了下列装置和药品。
请回答相关问题：
第10题图
（1）仪器①的名称是________；
（2）实验室制取二氧化碳气体的发生装置应选________（填序号）。
实验室制取二氧化碳气体的反应原理______________________________（用化学方程式表示）。
若用该装置在实验室制取氧气，写出该反应的化学方程式____________________________；
（3）装置C中浓硫酸的作用是______________；
（4）为了得到纯净干燥的气体，C、D装置仪器接口顺序应选________；
A.abcd B.badcC.dcbaD.cdab
（5）若用装置E收集二氧化碳气体，则气体应从________（填接口字母序号）进入。
类型4 其他气体制取的综合题
11.（2019日照）根据如图装置，结合所学化学知识，请回答下列问题：
第11题图
（1）在实验室中用A装置制取氧气的化学方程式________________________。
（2）某同学用F装置验证二氧化碳的性质，通入二氧化碳后，紫色石蕊溶液变红，停止通入二氧化碳并微热一段时间后，F中的红色石蕊溶液又变成紫色。
用化学方程式表示F中的红色石蕊溶液又变成紫色的原因____________________。
（3）在通常情况下，氨气是一种有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，极易溶于水。
在加热条件下，用熟石灰和氯化铵两种固体反应制取氨气，选用的发生装置是________（填字母标号，下同），收集装置是________。
12.（2019红花岗区模拟）同学们利用如图所示装置进行气体的制备实验（A～F为装置编号）。
第12题图
（1）写出图中装置甲、乙仪器的名称________、__________。
（2）用A装置加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，化学方程式为__________________________________，其中二氧化锰起________作用；收集氧气可以选择________（填装置编号）。
（3）实验室制取CO2通常选择下列药品中的____（填药品序号）。
a.稀盐酸 b.碳酸钠
c.块状石灰石d.稀硫酸
该反应可用化学方程式表示为______________________________________。
（4）常温下，可用固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸反应制取硫化氢（H2S）气体，若要控制滴加液体的速率，可选择的发生装置是________（填装置编号，下同）。
实验室制取氢气应选择的发生和收集装置的组合可以是________。
（5）制取气体前应先检查装置的气密性，若按F图所示操作，结果在导管口未看到气泡，其可能原因与下列因素无关的是________（填序号）。
a.将烧杯换成水槽
b.导管伸入水中位置过深，气体无法逸出
c.将水换成冰水
d.先用手捂住试管壁，再将导管另一端插入水中
13.（2019沈阳节选）如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题
第13题图
（1）实验室可加热KMnO4固体制取O2。
①请写出该反应的化学方程式______________；
②如A所示，加热一段时间后，某同学发现试管口未放置棉花团，应采取的正确操作：
__________________________，再组装好仪器继续实验。
（2）实验室可用锌粒与稀硫酸反应制取H2，请写出该反应的化学方程式____________________，应选用的装置是________（填字母）。
（3）实验室选用C装置制取CO2的化学方程式：
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，请计算：
①CO2的相对分子质量是________；
②现需收集4瓶（每瓶0.125L）CO2气体（实验条件下CO2的密度为2g·L－1），其质量是______g；
③收集上述CO2，至少需要大理石（含CaCO380%）的质量是_____g（精确到0.1g）。
答案
类型1 氧气的制取及其性质验证
1.
（1）KMnO4
（2）不变 （3）先把导管放入水中，然后双手紧握试管，如果观察到导管口有气泡冒出，则装置气密性良好
【解析】
（1）该发生装置适合固体加热制取气体的反应，因此还可选择KMnO4。
（2）选择氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时，二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质都不变。
（3）检查装置的气密性时，先把导管放入水中，然后双手紧握试管，如果观察到导管口有气泡冒出，则装置气密性良好。
2.
（1）2KClO3
2KCl＋3O2↑
（2）能够随时控制反应的发生和停止 （3）d
【解析】
（1）A装置是固体加热的制气装置，试管口无棉花，D可以用于收集密度比空气大的气体，A、D装置组合可用于加热氯酸钾制取氧气，反应的化学方程式为2KClO3
2KCl＋3O2↑。
（2）C装置可以通过控制止水夹来控制反应的发生和停止，关闭止水夹，试管中气压增大，会将试管中的溶液压入到长颈漏斗中，使溶液和固体反应物分离，反应停止。
（3）氧气的密度大于空气的密度，应该从长导管进入，即从d端进入。
3.
（1）集气瓶
（2）B E（或D） 2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑ （3）将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，说明已收集满。
【解析】
（1）仪器a是收集气体用的集气瓶。
（2）加热高锰酸钾制取氧气应选用固体加热型发生装置，A图错误，选B；收集氧气有排水法和向上排空气法，故选D或E；该反应的化学方程式为2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑。
（3）向上排空气法收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，说明已收集满。
4.
（1）2H2O2
2H2O＋O2↑
（2）AB （3）铁架台
（4）f 洗涤干燥 纱布（或棉花等） （5）MnO2在实验中作为催化剂，反应前后质量和化学性质不变
【解析】
（1）根据题中给出的实验用品可知，制取氧气的化学方程式为2H2O2
2H2O＋O2↑。
（2）注射器可根据加液速率控制反应速率，也可以控制加入液体的量。
（3）过滤所需仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台。
（4）过滤时玻璃棒的末端要轻轻的斜靠在三层滤纸的一边，滤纸上的固体要进行洗涤干燥；生活中可用于替代滤纸的物品有纱布或棉花等。
（5）在化学反应中，催化剂在反应前后其质量和化学性质均不会发生改变，故可以重复使用。
5.
（1）②③ 集气瓶瓶口 导管口刚冒出气泡，就立即用集气瓶收集
（2）3Fe＋2O2
Fe3O4 防止燃烧生成的高温熔融物溅落至集气瓶瓶底，使集气瓶炸裂 （3）b
类型2 二氧化碳的制取及其性质验证
6.
（1）ABCD CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
（2）装置漏气[或药品量不足（稀盐酸或石灰石不足）或长颈漏斗下端管口未伸入液面以下]
【解析】
（1）实验室制取气体的实验装置由气体发生装置和气体收集装置两部分组成。
实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，该反应的特点是：
固液混合不需要加热，因此，气体发生装置可选择图中的A、B、C、D进行组装，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
（2）在制取过程中，小雨同学选用F装置收集二氧化碳，并用燃着的小木条放在瓶口验证二氧化碳是否收集满，发现小木条始终不熄灭，说明该瓶气体没有集满。
出现上述现象的原因可能是装置漏气、药品量不足（稀盐酸或石灰石不足）、长颈漏斗下端管口未伸入液面以下等。
7.
（1）C
（2）除去二氧化碳气体中混有的少量氯化氢气体 c
（3）Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
【解析】
（1）根据题图可知A装置中的长颈漏斗没有插入液面以下，会导致产生的二氧化碳气体逸散出锥形瓶外，故错误；B装置中选用的药品是稀硫酸和石灰石，反应过程中产生的硫酸钙是微溶物，会覆盖在石灰石表面阻碍反应的继续进行，故不能选；C装置用分液漏斗，药品选的是稀盐酸和石灰石，避免了A、B的缺陷，故正确。
（2）因为用稀盐酸和石灰石反应制得的二氧化碳气体中可能混有少量的氯化氢气体，因此通过饱和碳酸氢钠溶液既可以除去二氧化碳气体中混有的少量氯化氢气体又可以制得一部分二氧化碳气体；用G装置收集二氧化碳气体，二氧化碳密度大于空气，要想排净集气瓶中的空气，必须遵循“长进短出”的原则，因此a端应该连接G装置的c端。
（3）根据二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和水，因此反应的化学方程式为
Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。
类型3 氧气和二氧化碳制取的综合题
8.
（1）锥形瓶
（2）2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 分解反应 C 当集气瓶口有一个大气泡冒出（或集气瓶口有气泡冒出）时，证明氧气已经收集满 （3）BFD （4）②③
【解析】
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于分解反应；要收集纯净的氧气，应选择排水法收集，当观察到集气瓶口有一个大气泡出现或集气瓶口有气泡冒出时，证明氧气已经收集满。
（3）实验室制取二氧化碳属于固体和液体常温下的反应，因此发生装置为B，二氧化碳密度比空气大且能溶于水，因此选择向上排空气法收集，若要收集干燥的二氧化碳，应先使气体通过浓硫酸干燥后再收集，故顺序为BFD。
（4）F装置可根据需要有多种用途，当装置内盛满水时，收集氧气或氢气时，进气管都是b，出气管为a，即短进长出，①错误；当装置内集满氧气时，水从a通入将氧气排出，②正确；当装置内盛有一半水时，可通过气泡的速率，观察给病人输氧气的速率，a端为进气管，③正确。
9.
（1）②
（2）①CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑（合理即可） ②O2 浓硫酸 ③过滤
【解析】
（1）收集气体主要根据气体在水中的溶解性和与空气相比，密度的大小，故选②。
（2）①F中蜡烛熄灭，说明生成的气体不支持燃烧，自身也不可燃。
G中为氢氧化钙，用来检验二氧化碳，所以A中为碳酸盐与酸反应，故反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑（合理即可）。
②F中蜡烛燃烧更旺，说明通入的气体具有助燃性，故为O2；浓硫酸具有吸水性，可以做干燥氧气的干燥剂。
③白色浑浊物从液体中分离出来，常用过滤法。
10.
（1）酒精灯
（2）B CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 2H2O2
2H2O＋O2↑ （3）干燥二氧化碳气体（或吸收水蒸气） （4）D （5）e
【解析】
（1）仪器①是酒精灯。
（2）实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制二氧化碳，该反应的反应物一种是固体，一种是液体，反应在常温下进行，所以发生装置应该选择B，制取二氧化碳的反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，由于该发生装置适合固体与液体在常温下反应制取气体，所以若用该装置制取氧气，反应原理是过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气。
（3）浓硫酸具有吸水性，装置C中浓硫酸的作用是干燥二氧化碳气体或吸收水蒸气。
（4）为了得到纯净干燥的气体，气体用洗气装置净化时应该先除杂，后干燥。
气体应该先经过饱和的碳酸氢钠溶液，以除去气体中的氯化氢，然后再经过浓硫酸，除去气体中的水蒸气，洗气时气体应该长进短出，所以两个装置仪器接口顺序为cdab。
（5）二氧化碳密度比空气大，常用向上排空气法收集二氧化碳，即二氧化碳进入集气瓶后，将瓶中原有的空气自下而上排出，所以二氧化碳气体应该由导管e进入。
类型4 其他气体制取的综合题
11.
（1）2H2O2
2H2O＋O2↑
（2）H2CO3
H2O＋CO2↑ （3）B D
【解析】
（1）A装置为固液常温型发生装置，制取氧气选取的药品为过氧化氢溶液和二氧化锰，发生的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。
（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，碳酸易分解，在加热条件下分解生成水和二氧化碳，故加热后石蕊溶液由红色变为紫色。
（3）在加热条件下，用熟石灰和氯化铵两种固体反应制取氨气，需选用固固加热型发生装置B；氨气密度比空气小，极易溶于水，应采用向下排空气法收集，收集装置选D。
12.
（1）分液漏斗 水槽
（2）2KClO3
2KCl＋3O2↑ 催化 D（或E） （3）a、c CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ （4）C BE（或CE） （5）abc
【解析】
（2）氯酸钾在二氧化锰做催化剂并加热的条件下生成氯化钾和氧气，化学方程式为2KClO3
2KCl＋3O2↑，其中二氧化锰起催化作用，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集。
（3）实验室制取CO2，是在常温下用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙．水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
（4）常温下，可用固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸反应制取硫化氢（H2S）气体，不需要加热，分液漏斗可控制滴加液体的速率，发生装置可选择C；在实验室中用锌和稀硫酸反应制取氢气，属于固液常温型，所以应该选择B或C装置来制取氢气；氢气密度比空气小，难溶于水，所以应该选择E装置来收集氢气。
13.
（1）①2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ②将导管移出水面，熄灭酒精灯，待装置冷却后，拔开胶塞，在试管口放置棉花团（其他合理答案均可）
（2）Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ B （3）①44 ②1 ③2.8
【解析】
（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，在实验中发现没有在试管口放一小团棉花，所以应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，否则会引起水倒流使试管冷热不均而炸裂，待装置冷却后，拔开胶塞，在试管口放置一小团棉花。
（2）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，属于固体和液体在常温下的反应，氢气难溶于水，密度比空气小，因此可以用排水法和向下排空气法收集，因此选择的装置为B。
（3）①CO2的相对分子质量为12＋16×2＝44。
②4瓶二氧化碳的质量为4×0.125L×2g·L－1＝1g。
③设至少需要大理石的质量为x
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 44
80%×x 1g
＝
x≈2.8g。
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