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专题二 气体的制取与净化
一、选择题
1.实验室制取气体选择收集方法时,下列性质:①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性;⑤能否与水反应,必须考虑的是( D )(导学号 66172341)
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
2.常温下,某气体无色、无味、无毒、能溶于水,密度比空气大。如果在实验室里采用固体和液体接触反应且不需要加热制备该气体,则应选择的发生装置和收集装置是( D )(导学号 66172342)
A.②和③ B.①和③ C.②和④ D.②和⑤
3.(2015·永州)氨气(NH3)是没有颜色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。下列是实验室收集气体的几种装置,为防止污染环境,你认为最合理的装置是( D )(导学号 66172343)
4.氮气中混有少量氢气、二氧化碳和水蒸气,欲获得干燥纯净的氮气,可采用下列操作:①通过浓硫酸,②通过填充氧化铜的加热管,③通过氢氧化钠溶液,④通过浓盐酸。最好的组合顺序是( C )
A.①→②→③ B.③→②→④
C.③→②→① D.④→②→③
二、实验探究题
5.(2016·聊城)通过近一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关方法,请根据图回答问题:
(1)仪器①的名称是__锥形瓶__,利用A装置制取的气体有O2和__CO2(填H2也可)__。
(2)连接好装置后,必须首先__检查装置的气密性__。
(3)用排水法收集氧气,可在B装置中装满水后,使氧气从__a__(填“a”或“b”)口进入;应将收集满氧气的集气瓶正放在桌面的原因是__氧气的密度比空气大__。
6.(2016·十堰)实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题:(导学号 66172344)
(1)写出仪器①的名称:__试管__。
(2)实验室常温下用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,其发生和收集装置组合为__BC或BD__反应的化学方程式为__2H2O22H2O+O2↑__。
(3)实验室选择AC装置制取氧气,收集完氧气后,应进行的操作是__先将导管移出水面__,然后再熄灭__酒精灯__。
(4)已知甲烷(CH4)是一种无色无味、密度比空气小、难溶于水的气体,实验室常用加热无水硫酸铜与碱石灰的混合物来制取,则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合为__AC__。
7.(2016·荆州)有如图所示的仪器和KClO3、MnO2、稀H2SO4、石灰石、稀盐酸等药品供选择,若在实验室完成如下实验。请填写下列空白处:
(1)制取并收集CO2气体,你选择的仪器和药品是__①②⑦⑧和石灰石、稀盐酸__(仪器填序号)。
(2)若再补充一种药品,也可用上述制CO2的装置来制O2,你补充的药品是__过氧化氢溶液__。
(3)若再补充一种仪器,并选择上述原有的仪器和药品制取并收集O2,你认为需要补充的仪器是__试管__,你选择的药品是__KClO3、MnO2__。
8.(2016·咸宁)如图是初中化学常见气体的发生装置,根据要求回答下列问题。(导学号 66172345)
(1)仪器a的名称是__锥形瓶__。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式是__CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑__,用F来测量生成二氧化碳的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是__防止二氧化碳溶于水造成误差__。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气所选用的发生装置是__A__(填序号),该反应的基本反应类型为__分解反应__。用E装置收集氧气时,观察到导管口的气泡__均匀连续地冒出时__,再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
9.信息:氯气(Cl2)是黄绿色气体,常温下密度比空气大。1体积水可溶解2体积氯气,且部分与水反应:Cl2+H2O===HCl+HClO,实验室制备氯气常用浓盐酸与MnO2反应制得:4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O,用下列实验室常用装置或仪器(铁架台、夹持和连接装置略)的字母填空。
(1)制氯气需要的装置和仪器是__AH__。
(2)实验室进行氯气制取或性质试验后,必须用G装置进行尾气处理,防止污染空气。说明氯气具有__毒__性。
(3)收集氯气的装置是__EG__;干燥氯气可用装置__F__。
10.(2016·烟台)下图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题:(导学号 66172346)
(1)写出图中标号仪器的名称:X__分液漏斗__,Y__集气瓶__。
(2)CO2的制取方法有多种,若用加热碳酸氢钠固体制取CO2,应选用的发生装置为__A__(填装置序号,下同),收集装置为__D__;若用大理石与稀盐酸反应制取CO2,则反应的化学方程式为__CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑__。
(3)小海同学在装置B中加入15%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。
①若用F装置收集氧气,氧气应从__a__(填“a”或“b”)端通入。
②实验中发现不能得到平稳的氧气流。小涛同学提出可以从两个方面加以改进:
一是将制取的装置B换为上图中的装置__C__;
二是将过氧化氢溶液加水稀释。如果把50 g溶质质量分数为15%的过氧化氢溶液稀释成溶质质量分数为10%的溶液,需加水的质量为__25__g。
11.(2015·广州)实验室部分装置如图所示,请回答下列问题。(导学号 66172347)
(1)选择发生和收集O2的装置,填写在下表中(填字母)。
选用药品
发生装置
收集装置
H2O2溶液、MnO2
B
KMnO4
A
D(或F)
(2)如果用MnO2与浓H2SO4加热制备O2,可选用的发生装置是__C__(填字母)。
(3)选用F装置收集气体时,下列实验操作正确的是__①②③__(填序号)。
①反应前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着瓶口,倒立在盛水的水槽中;②开始反应后,等到气泡连续而均匀地冒出时,再将导管口移入集气瓶;③收集气体后,将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
(4)实验室用KMnO4制备O2的化学方程式是__2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑__。若需制备3.2 g O2,至少需要消耗__31.6_g__KMnO4。(已知KMnO4的相对分子质量为158)
12.(2016·广州)实验室部分装置如下图所示,回答下列问题(制取时将A中的药品混合)。
(1) 制取并收集不同的气体,填写下表空白:
固体M
溶液N
制取气体
收集装置
(填写字母)
大理石
__稀盐酸__
CO2
__C__
锌粒
稀硫酸
__H2__
B或__D__
二氧化锰
__过氧化氢
溶液__
O2
__B__或C
(2)收集干燥的CO2还需要用装置E,E中盛装的试剂为__浓硫酸__。
(3)用上述装置A制取O2时发生反应的化学方程式为__2H2O22H2O+O2↑__。
13.(2015·北京)实验小组同学做了如下实验。
(1)A中反应的化学方程式为__2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑__,将带火星的木条置于a处,若观察到__木条复燃__,说明已经有氧气产生。
(2)B中现象是声带涌出柱状的泡沫,可形象地称为“大象牙膏”,其原理是H2O2在某些催化剂作用下迅速分解产生水和氧气。反应的化学方程式为__2H2O22H2O+O2↑__。
14.(2016·广东)根据图甲回答有关问题。
(导学号 66172348)
(1)仪器E的名称为__试管__。
(2)图A~C是常见实验基本操作。其中正确的是__B__(填序号);请选择一个有错误的操作并写出改正方法:__图A滴管应在未浸入溶液时挤压胶头,浸入溶液再松开胶头吸入溶液(或图C试管溶液应倒出一部分,使溶液体积不超过试管容积的)__。
(3)选择仪器D~I完成下列实验操作:
①用KMnO4制备O2,应选仪器__DEFG__(填序号),其化学反应方程式为__2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑__;
②用大理石与稀盐酸反应制备CO2并使反应随时发生或停止,应选仪器__DEI__,其反应方程式为__CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O__。
(4)图乙是以锌粒和稀硫酸反应制备H2,并用排水法收集。请把图补画完整。
15.(2016·福州)根据下列实验要求回答问题。
(导学号 66172349)
(1)写出图甲中仪器①②的名称:①__试管__,
②__集气瓶__。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为__CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑__,制取装置为__B__(填标号,下同)和__C__组合。检验二氧化碳的原理为__Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O__(用化学方程式表示)。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为__2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑__,可选用的发生装置为__A__(填标号)。
(4)若用水将图乙所示的氧气从瓶内排出,水应从__b__(填“a”或“b”)端导管口通入。
(5)实验室用碘化氢溶液测定过氧化氢溶液中溶质的质量分数,反应原理:H2O2+2HI===2H2O+I2↓。取25.0 g过氧化氢溶液,加入足量的碘化氢溶液,充分反应后生成12.7 g碘。根据化学方程式计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
解:设参加反应的过氧化氢质量为x
H2O2+2HI===2H2O+I2↓
34 254
x 12.7 g
= x=1.7 g
过氧化氢溶液中溶质的质量分数为×100%=6.8%
答:该过氧化氢溶液中溶质的质量分数为6.8%。
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