考點(diǎn)一 氧氣的性質(zhì)和制法 [重難點(diǎn)]例1(2017·濟(jì)南學(xué)考節(jié)選)如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的部分儀器(組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器)，某化學(xué)小組的同學(xué)欲利用其進(jìn)行下列各實(shí)驗(yàn)。
(1)以過氧化氫溶液為原料(二氧化錳作催化劑)，在實(shí)驗(yàn)室中制取并收集干燥的氧氣，按照要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，連接儀器，并檢查裝置的氣密性。①所選裝置的連接順序?yàn)開_____(從左到右填寫裝置序號(hào)字母)；②制取氧氣所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________；
③下列關(guān)于氧氣制取和性質(zhì)的敘述中，不正確的是____(填“A”“B”“C”或“D”)。A．實(shí)驗(yàn)室制氧氣時(shí)，應(yīng)先加入藥品，再檢查裝置的氣密性B．在此反應(yīng)前后，二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不發(fā)生改變C．鐵絲在純氧中劇烈燃燒時(shí)，火星四射，生成黑色固體D．氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體
(2)用干燥純凈的氧氣對(duì)纖維素的組成進(jìn)行分析探究實(shí)驗(yàn)(資料顯示纖維素只含C、H、O三種元素)。所選裝置按“氣體→D→A→C→堿石灰干燥管”的順序連接(實(shí)驗(yàn)前檢查裝置的氣密性，假設(shè)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都完全充分進(jìn)行)。裝置D的玻璃管中放入纖維素試樣的質(zhì)量為w g，充分反應(yīng)后，測(cè)得裝置A的質(zhì)量增加a g，裝置C的質(zhì)量增加b g，則纖維素中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (計(jì)算結(jié)果用含字母的代數(shù)式表示)。
若實(shí)驗(yàn)中使用的氧氣未干燥，這樣測(cè)算出的纖維素中的碳元素與氫元素的質(zhì)量比與實(shí)際值比較將_____(填“偏大”“偏小”“基本一致”或“無法確定”之一)。
【思路分析】(1)①實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制取干燥的氧氣為固液不需加熱型，用濃硫酸作干燥劑，氧氣的密度比空氣大，用向上排空氣法收集。②用過氧化氫制取氧氣時(shí)，二氧化錳為催化劑，生成水和氧氣。③實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，應(yīng)先檢查裝置的氣密性，再裝入藥品。(2)裝置C增加的質(zhì)量為生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒，可得二氧化碳中碳元素的質(zhì)量，就是纖維素中碳元素的質(zhì)量，所以w g纖維素中碳
元素的質(zhì)量為 ，所以w g纖維素中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。若實(shí)驗(yàn)中氣體未干燥，則測(cè)得水的質(zhì)量偏大，所得纖維素中氫元素的質(zhì)量偏大，所以測(cè)算出的纖維素中的碳元素與氫元素的質(zhì)量比與實(shí)際值比較將偏小。
1．(2017·濟(jì)南歷下一模)下圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、干燥、收集的部分實(shí)驗(yàn)儀器。
請(qǐng)按下列要求回答：(1)若用H2O2溶液和MnO2反應(yīng)制取并收集一瓶干燥的氧氣：①所選儀器的連接順序?yàn)锳→B→D，則裝置B內(nèi)的液體應(yīng)為_______(填試劑名稱)。②裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。
③若用排水法收集一定體積的氧氣，可選用下圖裝置中的____(填字母)。
2．(2014·濟(jì)南學(xué)考節(jié)選)如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器(組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器)。試根據(jù)題目要求，回答下列問題：
氯酸鉀(KClO3)固體在二氧化錳作催化劑并加熱的條件下，能較快地分解為氯化鉀和氧氣。小剛同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室中以此方法制備并收集干燥的氧氣。(1)所選儀器的連接順序?yàn)開____(填寫儀器序號(hào)字母)。(2)用氯酸鉀制備氧氣所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。
考點(diǎn)二 二氧化碳的性質(zhì)和制法 [重難點(diǎn)]例2(2011·濟(jì)南學(xué)考)如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器。試根據(jù)題目要求，回答下列問題。
(1)以石灰石和稀鹽酸為原料制取并收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w。(提示：鹽酸中揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收)①所選儀器的連接順序?yàn)開__________(填寫儀器序號(hào)字母)。②生成二氧化碳時(shí)，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(2)為探究二氧化碳的性質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。①將二氧化碳通入水中，用pH試紙粗略測(cè)定二氧化碳水溶液的酸堿性強(qiáng)弱，請(qǐng)簡(jiǎn)述測(cè)定的方法___________________________________________________________________________________________________________。
用玻璃棒或膠頭滴管把二氧化碳水溶液滴到潔凈的玻璃片或白瓷板上的pH試紙上，變色后再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，讀出數(shù)值
②將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，并無明顯反應(yīng)現(xiàn)象，欲用化學(xué)方法證明CO2和NaOH溶液確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，請(qǐng)從NaCl溶液、CaCl2溶液、稀硫酸三種試劑中選用一種試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)述證明的理由_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
取少量NaOH待測(cè)試液放入一只小燒杯中，然后向燒杯中逐滴加入CaCl2溶液。若有白色沉淀產(chǎn)生，證明NaOH溶液與CO2發(fā)生反應(yīng)(或取少量NaOH待測(cè)試液放入一只小燒杯中，然后滴加稀硫酸。若有氣泡冒出，則證明NaOH溶液與CO2發(fā)生反應(yīng))
③將少量CO2氣體通入盛有大量澄清Ca(OH)2溶液的大燒杯中，燒杯中溶液的質(zhì)量與之前相比會(huì)____(填寫下列各項(xiàng)序號(hào))。A．增大 B．減小　　　　C．不變 D．無法判斷
【思路分析】本題是一道綜合性實(shí)驗(yàn)探究題，考查了CO2氣體的實(shí)驗(yàn)室制法和性質(zhì)，也從定量角度考查實(shí)驗(yàn)分析的能力。(1)欲制取并收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w，裝置依次應(yīng)是發(fā)生裝置、除雜裝置、干燥裝置、收集裝置，所以裝置序號(hào)依次為A→C→B→F。說明兩點(diǎn)：一是裝置應(yīng)是先除雜后干燥；二是CO2氣體能溶于水且密度比空氣大，故選向上排空氣的方法收集。
(2)對(duì)于題②，欲用化學(xué)方法證明CO2和NaOH溶液確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，需用間接觀察法，即反應(yīng)后通過檢驗(yàn)產(chǎn)物Na2CO3進(jìn)行推理。因?yàn)镹aCl溶液在此不參與化學(xué)反應(yīng)，故被排除；若選CaCl2溶液，則CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl，產(chǎn)生白色沉淀，而且CaCl2不與NaOH、CO2等物質(zhì)反應(yīng)，故可選；若選稀硫酸，則H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，產(chǎn)生氣泡，而且稀硫酸與NaOH反應(yīng)無現(xiàn)象，不與CO2反應(yīng)，故也可選。
(3)對(duì)于題③，根據(jù)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O可知，每44份質(zhì)量的CO2與大量的澄清石灰水反應(yīng)后會(huì)生成100份的CaCO3沉淀，所以燒杯中溶液的質(zhì)量減小。
3．(2016·濟(jì)南學(xué)考節(jié)選)以石灰石和稀鹽酸為原料，在實(shí)驗(yàn)室中制取并收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w。按照要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、連接儀器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性。
(1)所選儀器的連接順序?yàn)開____(從左至右填寫儀器序號(hào)字母)(提示：揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收)。(2)二氧化碳能夠撲滅木材著火的根本原因是下列的___。A．二氧化碳密度比空氣大B．二氧化碳降低了可燃物的著火點(diǎn)C．二氧化碳既不能燃燒，也不支持燃燒D．二氧化碳能與水反應(yīng)
4．(2018·濟(jì)南天橋一模)下圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、干燥、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)，按題目要求回答下列問題(設(shè)過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全進(jìn)行)。
(1)在實(shí)驗(yàn)室中，若要用過氧化氫溶液和二氧化錳為原料制備干燥的氧氣，所選裝置的順序?yàn)開________。(2)若要制備并收集純凈干燥的二氧化碳，儀器的連接順序?yàn)椋篈→D→B→E。①裝置B的作用是_________________________________。②裝置A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。
干燥CO2氣體(或除去CO2中的水蒸氣)
2HCl＋CaCO3===CaCl2
(3)欲用含CO2雜質(zhì)的一氧化碳?xì)怏w，測(cè)定某氧化鐵樣品的純度(雜質(zhì)不反應(yīng))，所選儀器的連接順序?yàn)椋夯旌蠚怏w→C→B→F。①試找出此實(shí)驗(yàn)裝置的明顯不足并說明具體改進(jìn)措施：__________________________________________________________________________。②充分反應(yīng)后，若F裝置減少0.48g，則樣品中氧化鐵的質(zhì)量為______。
沒有尾氣處理裝置，在裝置末端放置一個(gè)燃著的酒精燈(或在導(dǎo)氣管末端加一個(gè)氣球)
5．(2018·濟(jì)南市中一模)下面所示為常見氣體制備、干燥和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器。試根據(jù)題目要求，回答下列問題：
(1)欲在實(shí)驗(yàn)室中制備并收集干燥的二氧化碳?xì)怏w。①所選裝置的連接順序?yàn)開________(填寫裝置序號(hào)字母)。②裝置A中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2
③制備二氧化碳?xì)怏w后，同學(xué)們想測(cè)定裝置A中剩余液體的pH，請(qǐng)簡(jiǎn)述pH測(cè)定的方法：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
在潔凈干燥的玻璃片或白瓷板上放一片pH試紙，用潔凈干燥的玻璃棒蘸取待測(cè)溶液，滴到試紙上，立即將試紙顯示的顏色與pH標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，讀出對(duì)應(yīng)的pH
(2)欲用一氧化碳?xì)怏w測(cè)定某10 g不純氧化鐵樣品的純度(雜質(zhì)不反應(yīng))，并驗(yàn)證反應(yīng)中氣體生成物的性質(zhì)。所選裝置的連接順序?yàn)镃O氣體→D→B→C。①裝置B中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_________________。②寫出裝置D大玻璃管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式__________________________。
③裝置C的作用是________________________________________。④通過測(cè)量反應(yīng)前、后D處大玻璃管的質(zhì)量變化，來計(jì)算氧化鐵樣品的純度。測(cè)得D中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體質(zhì)量減少2.1 g，則氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。
將未反應(yīng)的有毒的CO燃燒掉，防止污染
考點(diǎn)三 氫氣的性質(zhì)和制法 [重難點(diǎn)]例3如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的部分儀器(組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器)，某化學(xué)小組的同學(xué)欲利用其進(jìn)行下列各化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
(1)用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取并收集干燥的氫氣，然后進(jìn)行氫氣的可燃性實(shí)驗(yàn)。①制取氫氣所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________；②進(jìn)行氫氣的可燃性實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)燃?xì)錃馇?，一定要_______。
Zn＋H2SO4===ZnSO4
(2)欲利用鋅粒和稀硫酸制備的氫氣來測(cè)定某銅和氧化銅的混合物樣品中銅與氧化銅的質(zhì)量比，將一定質(zhì)量的混合物放入E的大玻璃管中，按照以下順序連接儀器：A→B1→E→B2→B3(已知：CuO＋H2 Cu＋H2O，其中B1、B2、B3為濃硫酸洗氣瓶)，并檢查裝置的氣密性。①E處大玻璃管內(nèi)可以觀察到的現(xiàn)象是___________________；
②完全反應(yīng)后停止實(shí)驗(yàn)，稱得B2裝置增重了0.9 g，冷卻后將大玻璃管中固體全部倒入足量的硝酸銀溶液中充分反應(yīng)后測(cè)得溶液質(zhì)量減少了15.2 g。則原混合物樣品中銅與氧化銅的質(zhì)量比為_____(填最簡(jiǎn)整數(shù)比)；③若裝置中不連接B1，則計(jì)算出的銅與氧化銅的質(zhì)量比_____(填“偏大”“偏小”“不受影響”之一)；
④經(jīng)測(cè)定，裝置A中稀硫酸和鋅粒反應(yīng)后溶液pH變大了，試敘述其中的化學(xué)原理：____________________________________________________________________。
鋅將稀硫酸中的氫離子置換出來，稀硫酸中的氫離子濃度減小，所以pH變大

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