考點01 氧氣、二氧化碳及氫氣的制取
考點02 氣體制取裝置的選擇
考點03 氣體的凈化、收集與檢驗
考點1 氧氣、二氧化碳及氫氣的制取
1．（2024福建，6）實驗室用于高錳酸鉀制取氧氣的下列裝置或操作中，錯誤的是

A B C D
【答案】D
【解析】高錳酸鉀固體需要在加熱的條件下分解制取氧氣，屬于固固加熱制氣體，試管口要略向下傾斜，防止冷凝水倒流，造成試管炸裂，且試管口要塞一團(tuán)棉花，防止加熱時粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管，故A正確，不符合題意；氧氣不易溶于水，故可用排水法來收集，故B正確，不符合題意；氧氣密度比空氣略大，可選擇向上排空氣法收集，故C正確，不符合題意；氧氣密度比空氣略大，可選擇向上排空氣法收集，故D錯誤，符合題意。
2．（2024江蘇揚州，14）實驗室用KMnO4制取并用排水集氣法收集較純凈的O2。下列實驗操作的先后順序合理的是
A．檢查裝置氣密性時，先用手握住試管，再將導(dǎo)管的一端伸入水中
B．先向試管中加入KMnO4固體，再檢查裝置氣密性
C．實驗時，先將導(dǎo)管伸入集氣瓶中，再點燃酒精燈
D．氣體收集完畢后，先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈
【答案】D
【解析】檢查裝置的氣密性時，應(yīng)先將導(dǎo)管的一端伸入水中，然后用手緊握試管，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好，A不符合題意；應(yīng)先檢查裝置的氣密性，然后向試管中加入高錳酸鉀固體，防止裝置漏氣，浪費藥品，B不符合題意；實驗時，先點燃酒精燈，待導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻冒出時，再將導(dǎo)管伸入集氣瓶中開始收集氧氣，因為一開始排出的是空氣，C不符合題意；氣體收集完畢后，先將導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈，防止水倒流，炸裂試管，D符合題意。
閱讀下列材料，回答下列3～5小題：
高錳酸鉀（KMnO4）是一種受熱或見光易分解的晶體，可用于實驗室制取氧氣，反應(yīng)原理為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。KMnO4溶液可用作消毒劑。
3．（2024江蘇蘇州，5）下列物質(zhì)中屬于氧化物的是
A．KMnO4B．K2MnO4C．MnO2D．O2
【答案】C
【解析】氧化物是由兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物。KMnO4是由鉀、錳、氧三種元素組成，不是氧化物，A不符合題意；K2MnO4是由鉀、錳、氧三種元素組成，不是氧化物，B不符合題意；MnO2?是由錳、氧兩種元素組成，是氧化物，C符合題意；O2?是由一種元素組成，是單質(zhì)，不是氧化物，D不符合題意。
4．（2024江蘇蘇州，6）在高錳酸鉀制氧氣實驗中，一定不需要用到的儀器是
A．酒精燈B．試管C．漏斗D．集氣瓶
【答案】C
【解析】高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的反應(yīng)物是固體，反應(yīng)條件是加熱，屬于固體加熱型，氧氣密度略大于空氣，不易溶于水，可用向上排空氣法收集或排水法收集。酒精燈用于加熱，使高錳酸鉀分解，A不符合題意；試管用于高錳酸鉀分解的反應(yīng)容器，B不符合題意；反應(yīng)是在試管內(nèi)進(jìn)行的，不需要過濾或其他需要漏斗的操作，漏斗在此實驗中并不需要，C符合題意；集氣瓶用于收集生成的氧氣，D不符合題意。
5．（2024江蘇蘇州，7）下列關(guān)于高錳酸鉀的說法正確的是
A．高錳酸鉀應(yīng)保存于棕色試劑瓶 B．高錳酸鉀受熱不易發(fā)生分解
C．高錳酸鉀難溶于水 D．制氧氣時高錳酸鉀中氧元素全部轉(zhuǎn)化為氧氣
【答案】A
【解析】高錳酸鉀見光易分解，棕色試劑瓶可以避光，高錳酸鉀應(yīng)保存于棕色試劑瓶，A正確；高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，B錯誤；高錳酸鉀易溶于水，C錯誤；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑可知，高錳酸鉀中的氧元素只有部分轉(zhuǎn)化為氧氣，還有部分氧元素留在K2MnO4和MnO2中，D錯誤。
閱讀下列資料，完成下面第6～7小題：
在我市學(xué)生實驗考查中，AI實驗室攝像頭拍攝上傳學(xué)生化學(xué)實驗過程，現(xiàn)選取部分資料呈現(xiàn)如下。
6．（2024江蘇鹽城，10）實驗1《粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除》。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，四幅畫面中操作規(guī)范的是

A．稱量 B．溶解 C．過濾 D．蒸發(fā)
【答案】B
【解析】天平在稱量質(zhì)量時，“左物右碼”，該選項操作中砝碼與藥品位置放反，A選項操作不規(guī)范；溶解過程中使用玻璃棒攪拌，可以加速溶解，B選項操作規(guī)范；過濾操作要遵循“一貼二低三靠”原則，該選項操作缺少玻璃棒引流，漏斗下端沒有緊靠燒杯的內(nèi)壁，C選項操作不規(guī)范；蒸發(fā)操作中要使用玻璃棒攪拌，防止受熱不均，液體飛濺，D選項操作不規(guī)范。
7．（2024江蘇鹽城，11）實驗2《氧氣的實驗室制取與性質(zhì)》。本實驗以高錳酸鉀為原料，并采用排水法收集從視頻中看到的下列實驗操作不規(guī)范的是
A．查氣密性：先將導(dǎo)管伸入水中，再用雙手緊握試管外壁
B．固定裝置：將試管口略向下傾斜，固定在鐵架臺上
C．加熱藥品：先讓試管底部均勻受熱，再對高錳酸鉀所在部位加熱
D．收集氣體：導(dǎo)管口剛有氣泡冒出就開始收集氣體
【答案】D
【解析】查氣密性：先將導(dǎo)管伸入水中，再用雙手緊握試管外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說明裝置氣密性良好，A選項實驗操作規(guī)范；高錳酸鉀為固體，加熱固體時試管口略向下傾斜，防止冷凝水倒流使試管炸裂，再固定在鐵架臺上，B選項實驗操作規(guī)范；加熱固體藥品時，應(yīng)先預(yù)熱使試管底部受熱均勻，再對高錳酸鉀所在部位集中加熱，C選項實驗操作規(guī)范；利用排水法收集氣體要等到氣泡連續(xù)均勻冒出時開始收集，D選項實驗操作不規(guī)范。
8．（2024四川成都，8）氧氣的制取和性質(zhì)實驗如圖。下列說法正確的是
A．發(fā)生裝置僅由藥品狀態(tài)決定B．該裝置能收集到純凈的氧氣
C．紅熱木炭應(yīng)迅速伸入集氣瓶瓶底D．制取氧氣的原料一定含有氧元素
【答案】D
【解析】發(fā)生裝置由反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件共同決定，故A選項說法錯誤；該裝置只能收集到較為純凈的氧氣，收集的氧氣中會混入水蒸氣等雜質(zhì)，故B選項說法錯誤；木炭在氧氣中燃燒實驗中，要把紅熱的木炭緩慢放入集氣瓶中，以利于木炭與氧氣充分接觸，防止氧氣受熱逸出，實驗現(xiàn)象不明顯，故C選項說法錯誤；由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，則制取氧氣的原料一定含有氧元素，故D選項說法正確。
9．（2024四川樂山，8）氧氣是人類活動必需的物質(zhì)之一，下列與實驗室制取氧氣有關(guān)的裝置或操作錯誤的是

A．分解過氧化氫制取 B．加熱氯酸鉀制取 C．干燥 D．驗滿
【答案】B
【解析】分解過氧化氫制取氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化下分解生成氧氣和水，該反應(yīng)為固液常溫型，可選擇圖示裝置制取氧氣，故A正確，不符合題意；加熱氯酸鉀制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳的催化下加熱分解生成氧氣和氯化鉀，該反應(yīng)為固體加熱型，試管口應(yīng)該略向下傾斜，防止冷凝水倒流，造成試管炸裂，故B錯誤，符合題意；濃硫酸具有吸水性，且不與氧氣反應(yīng)，可用于干燥氧氣，氣體應(yīng)該長進(jìn)短出，故C正確，不符合題意；氧氣具有助燃性，驗滿的方法為：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則說明氧氣已收集滿，故D正確，不符合題意。
10．（2024四川瀘州，4）實驗室可用如圖裝置制備與收集H2。下列有關(guān)說法錯誤的是
A．反應(yīng)原理為：Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2↑
B．可用稀硫酸代替稀鹽酸制取氫氣
C．關(guān)閉旋塞后H2將反應(yīng)液壓入長頸漏斗中
D．用向上排空氣法代替圖中的收集方法
【答案】D
【解析】鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，化學(xué)方程式為Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2↑，A正確；稀硫酸能與鋅粒反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，所以可用稀硫酸代替稀鹽酸制取氫氣，B正確；關(guān)閉旋塞后，試管內(nèi)H2增多，氣壓上升，H2將反應(yīng)液壓入長頸漏斗中，C正確；氫氣密度小于空氣，可用向下排空氣法代替圖中的收集方法，D錯誤。
11．（2024甘肅白銀，15）掌握實驗室制取氣體的方法是必備的化學(xué)素養(yǎng)。某化學(xué)實驗室現(xiàn)有稀硫酸、稀鹽酸、石灰水、石灰石、氯酸鉀、二氧化錳藥品以及下列儀器，請回答有關(guān)問題。
（1）儀器①的名稱是 。
（2）利用上述儀器和藥品可以制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。用排水集氣法收集氧氣，當(dāng)集氣瓶里的水排完后，在水里用玻璃片 （填“磨砂”或“光滑”）一面蓋住集氣瓶口，將集氣瓶移出水面， （填“正”或“倒”）放在桌面上、如果用排水法收集的氧氣不純，可能的原因是 （答一點即可）。
（3）利用上述藥品制取二氧化碳的化學(xué)方程式是 。檢驗二氧化碳的方法是 。小明同學(xué)用如圖裝置制取二氧化碳，請你指出該裝置的兩處錯誤： 、 。
【答案】
（1）錐形瓶
（2）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑ 磨砂 正 沒有等到氣泡均勻連續(xù)冒出就收集，（或集氣瓶沒有裝滿水）
（3）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 將氣體通入澄清石灰水中，若產(chǎn)生白色沉淀，則該氣體是二氧化碳 長頸漏斗下端沒有插入液面以下 用向下排空氣法收集二氧化碳
【解析】
（1）由圖可知，儀器①的名稱是錐形瓶；
（2）根據(jù)題中提供的藥品可知，制取氧氣選用的藥品是氯酸鉀和二氧化錳，氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
用排水集氣法收集氧氣，當(dāng)集氣瓶里的水排完后，為防止裝置漏氣，在水里用玻璃片磨砂一面蓋住集氣瓶口，由于氧氣的密度大于空氣，防止氧氣逸出，將集氣瓶移出水面，正放在桌面上、如果用排水法收集的氧氣不純，可能的原因是沒有等到氣泡均勻連續(xù)冒出就收集，由于開始排出氣體中含有空氣（或集氣瓶沒有裝滿水，留有氣泡）；
（3）根據(jù)題中提供的藥品可知，藥品中能產(chǎn)生二氧化碳的是石灰石與稀硫酸，石灰石與稀鹽酸，由于硫酸與石灰石（主要成分碳酸鈣）反應(yīng)會生成硫酸鈣，硫酸鈣微溶于水，會覆蓋在石灰石表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，反應(yīng)不能持續(xù)進(jìn)行，故制取二氧化碳選用的藥品是稀鹽酸和石灰石，石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，檢驗二氧化碳的方法是將氣體通入澄清石灰水中，若產(chǎn)生白色沉淀，則該氣體是二氧化碳；
該裝置的兩處錯誤是：一是長頸漏斗下端沒有插入液面以下，氣體會從長頸漏斗下端逸出，二是用向下排空氣法收集二氧化碳，二氧化碳的密度大于空氣，收集二氧化碳應(yīng)用向上排空氣法收集。
12．（2024河南，24）實驗室里選用如圖所示儀器制取氣體（橡皮塞、導(dǎo)氣管及試劑略去）。
（1）制取一瓶純凈的CO2，若要使用雙孔橡皮塞，需選用的儀器有 （填字母）。
（2）用KMnO4制取O2的化學(xué)方程式為 ；若用該方法制取O2，其發(fā)生裝置需補充一種玻璃儀器，請在虛線框內(nèi)畫出該儀器 。
【答案】（1）a、b、e、f
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】（1）實驗室通常用石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，屬于固液不加熱反應(yīng)，二氧化碳溶于水，密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，若要使用雙孔橡皮塞，則需要選用的儀器是：錐形瓶、集氣瓶、分液漏斗，需要制取純凈的二氧化碳，而鹽酸具有揮發(fā)性，會使制得的二氧化碳中混有氯化氫，同時要干燥二氧化碳，則還需要選擇洗氣瓶，除去雜質(zhì)，故填：abef；
（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
該反應(yīng)屬于固體加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置中的儀器可以選擇酒精燈、鐵架臺、還需要補充反應(yīng)容器試管，故圖為 。
13．（2024湖北，18）以下是氧氣的實驗室制取和性質(zhì)實驗。
（1）儀器a的名稱是 。
（2）A中制取氧氣的化學(xué)方程式為 。
（3）用裝置B來收集氧氣，進(jìn)氣口為 （填“m”或“n”）。
（4）圖C中，細(xì)鐵絲劇烈燃燒， ，放出熱量，生成黑色固體。
【答案】
（1）試管
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（3）m
（4）火星四射
【解析】
（1）據(jù)圖可知，儀器a的名稱是試管；
（2）裝置A需要加熱，試管口有棉花，可用加熱高錳酸鉀制取氧氣，高錳酸鉀在加熱條件下反應(yīng)生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)的反應(yīng)方程式為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（3）氧氣的密度比空氣大，用裝置B收集氧氣，氧氣從長管端進(jìn)入，即氧氣應(yīng)從導(dǎo)管口m端通入；
（4）細(xì)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色固體。
14．（2024江蘇蘇州，22）實驗室用如圖所示裝置制取CO2氣體，并進(jìn)行相關(guān)性質(zhì)研究。
已知：CO2與飽和NaHCO3溶液不發(fā)生反應(yīng)。
（1）儀器a的名稱是 。
（2）連接裝置A、B，向錐形瓶內(nèi)逐滴加入稀鹽酸。
①錐形瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②若裝置B內(nèi)盛放飽和NaHCO3溶液，其作用是 。
③若裝置B用來干燥CO2，裝置B中應(yīng)盛放的試劑是 。
（3）將純凈干燥的CO2緩慢通入裝置C，觀察到現(xiàn)象：
a．玻璃管內(nèi)的干燥紙花始終未變色；
b．塑料瓶內(nèi)的下方紙花先變紅色，上方紙花后變紅色。
①根據(jù)上述現(xiàn)象，得出關(guān)于CO2性質(zhì)的結(jié)論是： 、 。
②將變紅的石蕊紙花取出，加熱一段時間，紙花重新變成紫色，原因是 (用化學(xué)方程式表示)。
（4）將CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，該過程參加反應(yīng)的離子有 (填離子符號)。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 除去CO2中混有的HCl 濃硫酸
（3）CO2與水反應(yīng)生成碳酸 CO2密度比空氣大 H2CO3 CO2↑ + H2O
（4）Ca2+、OH－
【解析】
（1）據(jù)圖可知，儀器a是分液漏斗。
（2）①石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。
②由于NaHCO3溶液與二氧化碳不反應(yīng)，與HCl反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以裝置B內(nèi)盛放飽和NaHCO3溶液是為了除去CO2中混有的HCl。故填：除去CO2中混有的HCl。
③由于濃硫酸具有吸水性，與二氧化碳不反應(yīng)，所以裝置B用來干燥CO2，裝置B中應(yīng)盛放的試劑是濃硫酸。
（3）①由于玻璃管內(nèi)的干燥紙花始終未變色；塑料瓶內(nèi)的下方紙花先變紅色，上方紙花后變紅色。所以得出關(guān)于CO2性質(zhì)的結(jié)論是：CO2與水反應(yīng)生成碳酸；CO2密度比空氣大。
②將變紅的石蕊紙花取出，加熱一段時間，紙花重新變成紫色，說明碳酸受熱分解生成二氧化碳和水，化學(xué)方程式為H2CO3 CO2↑ + H2O。
（4）由于將CO2通入澄清石灰水，生成白色沉淀，即二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。根據(jù)化學(xué)方程式可知，該過程參加反應(yīng)的物質(zhì)是二氧化碳和氫氧化鈣，二氧化碳由二氧化碳分子構(gòu)成，以分子的形式參加反應(yīng)，氫氧化鈣溶液可解離出鈣離子和氫氧根離子，所以該過程參加反應(yīng)的離子有鈣離子和氫氧根離子，離子符號分別為Ca2+、OH－。
15．（2024江蘇鹽城，17）我國向世界承諾：努力爭取2060年前實現(xiàn)“碳中和”——CO2排放量和轉(zhuǎn)化量相等，達(dá)到相對零排放，為人類社會可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)中國力量。
Ⅰ．了解二氧化碳排放
（1）CO2排放量增加可能引發(fā)的后果有______（選填字母序號，下同）。
A．冰川融化，海平面上升B．極端天氣頻發(fā)
C．土地沙漠化，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)D．影響自然生態(tài)系統(tǒng)，改變生物多樣性
（2）空氣中的CO2主要來自于______。
A．動植物的呼吸作用
B．化石燃料的燃燒
C．植物的光合作用
（3）實驗室制備CO2。根據(jù)下列儀器裝置，回答問題。
①寫出標(biāo)號儀器的名稱：a． ，b． 。
②制取CO2可在A～E中選用裝置 ；裝置F是在裝置B基礎(chǔ)上的改進(jìn)，其優(yōu)點是 。
Ⅱ．探究二氧化碳轉(zhuǎn)化
（4）CO2的吸收是其轉(zhuǎn)化的有效方法。現(xiàn)有三種試劑：水、澄清石灰水、2% NaOH溶液，你認(rèn)為最佳的CO2吸收劑是 ，設(shè)計實驗方案證明你的結(jié)論： 。
Ⅲ．研制低碳行動方案
（5）低碳行動涵蓋國際合作、國家工程和個人行為三個層面。請從“個人行為”層面策應(yīng)“低碳行動”，寫出你的一個行動打算： 。
【答案】
（1）ABCD
（2）AB
（3）試管 集氣瓶 BC 可以控制反應(yīng)發(fā)生與停止
（4）2%NaOH溶液 用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分別注入等體積的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，蓋上瓶蓋，充分振蕩，若注入2%氫氧化鈉溶液的塑料瓶變癟程度最大，說明2%氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳效果最好
（5）出行乘坐公交車（合理即可）
【解析】
（1）空氣中二氧化碳含量過高，會導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇。會導(dǎo)致全球變暖，冰川融化，海平面上升，A正確；溫室效應(yīng)會導(dǎo)致氣候異常，發(fā)生極端天氣，B正確；地球溫度升高，會使地球上的水分加速蒸發(fā)到大氣層中，地面變得干旱，植被退化，進(jìn)而導(dǎo)致土地沙漠化，C正確；溫度升高會影響生物的生長，影響生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致某些物種滅絕，D正確；
（2）動植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳和水，A符合題意；化石燃料含有碳元素，完全燃燒會產(chǎn)生二氧化碳，B符合題意；植物光合作用消耗二氧化碳和水，C不符合題意；
（3）①圖中可知，儀器a是試管，儀器b是集氣瓶；
②實驗室用大理石與稀鹽酸制取二氧化碳，選擇固液常溫型發(fā)生裝置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空氣的密度大，選擇向上排空氣法收集；
多孔隔板可以將固體放在試管中部，通過開關(guān)止水夾控制固體液體接觸和分離，當(dāng)止水夾打開，固液接觸，反應(yīng)發(fā)生，當(dāng)止水夾夾緊，裝置內(nèi)生成氣體導(dǎo)致壓強增大，將液體擠回長頸漏斗，液面降到多孔隔板以下與固體分離，反應(yīng)停止，裝置的優(yōu)點是可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止；
（4）水能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸，澄清石灰水和氫氧化鈉能夠和二氧化碳反應(yīng)，用于吸收二氧化碳，但是澄清石灰水中氫氧化鈣微溶于水，溶液濃度較小，吸收效果不好，氫氧化鈉溶液中含有水和能與二氧化碳反應(yīng)的氫氧化鈉，吸收效果好；
證明吸收效果需要在相同條件下比較三種試劑吸收二氧化碳量的多少，如可以通過塑料瓶變癟的程度比較吸收效果，故填：用三只相同的塑料瓶收集二氧化碳，分別注入等體積的水、澄清石灰水、2%NaOH溶液，蓋上瓶蓋，充分振蕩，若注入2%氫氧化鈉溶液的塑料瓶變癟程度最大，說明2%氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳效果最好；
（5）低碳行動可以從減少二氧化碳排放角度做起，如出行乘坐公交車、節(jié)約用電等（合理即可）。
16．（2024江西，18）根據(jù)圖回答有關(guān)問題：
（1）儀器①的名稱是 。
（2）實驗室用裝置B制取二氧化碳時，長頸漏斗下端應(yīng)伸入液面下的目的是 ，與裝置B相比，裝置C的優(yōu)點是 。
（3）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為 ，用裝置D收集氧氣時，氣體應(yīng)從導(dǎo)管口 （填字母）通入。
（4）將收集的氧氣倒入裝置E的燒杯中，觀察到帶火星的木條自下而上依次復(fù)燃，說明氧氣具有的性質(zhì)是 和 。
【答案】
（1）鐵架臺
（2）防止氣體從長頸漏斗逸出 可控制反應(yīng)速率（或獲得平穩(wěn)氣流等）
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ a
（4）密度比空氣大 能支持燃燒（或能使帶火星的木條復(fù)燃等）
【解析】
（1）儀器①的名稱是鐵架臺；
（2）實驗室用裝置B制取二氧化碳時，長頸漏斗下端應(yīng)伸入液面下的目的是形成液封，防止氣體從長頸漏斗逸出；C中的分液漏斗能控制液體的滴加速率，從而能控制反應(yīng)的速度，與裝置B相比，裝置C的優(yōu)點是可控制反應(yīng)速率（或獲得平穩(wěn)氣流等）；
（3）高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；氧氣的密度小于水，用裝置D收集氧氣時，氣體應(yīng)從導(dǎo)管口a通入，水從b 端排出；
（4）將收集的氧氣倒入裝置E的燒杯中，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃，說明能支持燃燒（或能使帶火星的木條復(fù)燃等），帶火星的木條自下而上依次復(fù)燃，說明氧氣密度比空氣大。
17．（2024山東煙臺，20）實驗探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。請根據(jù)下列實驗裝置圖回答問題。
（1）裝置B中儀器①的名稱是 。
（2）實驗室用大理石和稀鹽酸制取CO2，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 （填字母序號，下同），實驗室加熱高錳酸鉀固體制取O2，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 。
（3）實驗室制取CO2和O2，均不能選用的收集裝置是 。
（4）興趣小組用圖甲所示裝置探究不同催化劑對過氧化氫分解的催化效果。取大小相同的新鮮土豆塊和新鮮豬肝塊作催化劑，分別加入10 mL相同濃度的過氧化氫稀溶液后，用傳感器測量裝置中氣壓的變化，如圖乙中曲線a、b所示。
①結(jié)合實驗和曲線a、b分析，兩種催化劑中催化效率更高的是 。
②從曲線a、b的變化可以看出，過氧化氫分解的反應(yīng)是 （填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，加豬肝塊催化的過氧化氫完全反應(yīng)所用的時間大約是 s（填“30”“65”或“120”）。
③曲線a、b最終達(dá)到相同的壓強，說明 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）B A
（3）D
（4）豬肝塊 放熱 30 催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不改變生成物的質(zhì)量
【解析】
（1）裝置B中儀器①的名稱是分液漏斗；
（2）實驗室用大理石和稀鹽酸制取CO2，制取原理是碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，該反應(yīng)中反應(yīng)物為固體和液體，反應(yīng)條件為常溫，則應(yīng)選用固液常溫型發(fā)生裝置，即裝置B；
實驗室加熱高錳酸鉀固體制取O2，制取原理是高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)中反應(yīng)物為固體，反應(yīng)條件為加熱，則應(yīng)選用固體加熱型發(fā)生裝置，即裝置A；
（3）二氧化碳密度比空氣大、能溶于水且與水反應(yīng)，應(yīng)采用向上排空氣法進(jìn)行收集；氧氣密度比空氣略大且不易溶于水，可采用向上排空氣法和排水法進(jìn)行收集，因此實驗室制取CO2和O2，均不能選用的收集裝置是D；
（4）①由圖乙可知，相同時間內(nèi)豬肝塊作催化劑使裝置內(nèi)壓強變化更大，說明相同時間內(nèi)豬肝塊作催化劑對過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣更多，則兩種催化劑中催化效率更高的是豬肝塊；
②由圖乙可知，裝置內(nèi)壓強先增大后減小，是因為反應(yīng)產(chǎn)生氣體使裝置內(nèi)壓強增大，反應(yīng)結(jié)束后溫度降低使裝置內(nèi)壓強減小，說明過氧化氫分解的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；由圖可知，30 s時加豬肝塊催化的過氧化氫使裝置內(nèi)壓強達(dá)到最大，說明加豬肝塊催化的過氧化氫完全反應(yīng)所用的時間大約是30 s；
③該實驗為取大小相同的新鮮土豆塊和新鮮豬肝塊作催化劑，分別加入10 mL相同濃度的過氧化氫稀溶液，由圖乙可知，曲線a、b最終達(dá)到相同的壓強，說明最終生成氧氣的體積相同，說明催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不改變生成物的質(zhì)量。
18．（2024四川成都，17）利用塑料瓶等用品設(shè)計如圖裝置制取和檢驗二氧化碳。
（1）塑料瓶①相當(dāng)于實驗室中的 （填儀器名稱）。
（2）用稀鹽酸與大理石制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（3）檢查裝置A的氣密性，方法是 。
（4）用裝置B檢驗二氧化碳，應(yīng)盛放的藥品是 。
（5）用裝置C收集二氧化碳并驗滿，此過程體現(xiàn)二氧化碳的性質(zhì)有 。
（6）反應(yīng)結(jié)束后，裝置A中余下的液體可能含有鹽酸。設(shè)計并進(jìn)行實驗，補全下表。
【答案】（1）集氣瓶
（2）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O
（3）連接儀器裝置，關(guān)閉K1，向A裝置左側(cè)塑料瓶中加水，當(dāng)左側(cè)液面高于右側(cè)時停止加水，能形成穩(wěn)定的液面差（合理即可）
（4）澄清石灰水
（5）密度比空氣大，不燃燒，也不支持燃燒
（6） 取少量A中剩余液體于試管中，滴加2~3滴紫色石蕊溶液，觀察現(xiàn)象 溶液變?yōu)榧t色
【解析】（1）據(jù)圖可知，C是收集裝置，所以塑料瓶①相當(dāng)于實驗室中的集氣瓶；
（2）實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，發(fā)生的反應(yīng)是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O；
（3）檢查裝置A的氣密性，首先要形成密閉裝置，再利用壓強原理進(jìn)行檢驗。具體方法為：連接儀器裝置，關(guān)閉K1，向A裝置左側(cè)塑料瓶中加水，當(dāng)左側(cè)液面高于右側(cè)時停止加水，能形成穩(wěn)定的液面差；
（4）檢驗二氧化碳一般用澄清的石灰水，發(fā)生的反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水；
（5）裝置C是向上排空氣法收集二氧化碳，燃著的木條會熄滅，所以體現(xiàn)出二氧化碳不燃燒不支持燃燒，密度比空氣大的性質(zhì)；
（6）稀鹽酸顯酸性，氯化鈣顯中性，可用紫色石蕊溶液進(jìn)行驗證。具體方案為：取少量A中剩余液體于試管中，滴加2~3滴紫色石蕊溶液，觀察現(xiàn)象，溶液變紅，證明含有鹽酸。
19．（2024四川眉山，17）制取氣體是初中化學(xué)實驗的重要內(nèi)容。
（1）儀器M的名稱是 。
（2）實驗室用A裝置制備氧氣，在裝入藥品前應(yīng)先 ；其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（3）實驗室制備二氧化碳的發(fā)生裝置為 (填裝置標(biāo)號)。
（4）某氣體只能用D裝置收集，則該氣體可能具有的性質(zhì)為______(填標(biāo)號)。
A．能與水反應(yīng)B．能與空氣反應(yīng)C．密度與空氣接近
【答案】
（1）集氣瓶
（2）檢查裝置的氣密性 2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
（3）B
（4）A
【解析】
（1）儀器M是集氣瓶；
（2）實驗室用A裝置制備氧氣，在裝入藥品前應(yīng)先檢查裝置的氣密性，試管口沒有棉花，應(yīng)用氯酸鉀和二氧化錳加熱制取氧氣，氯酸鉀和二氧化錳加熱生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑；
（3）實驗室用大理石和稀鹽酸制備二氧化碳，反應(yīng)物為固體和液體，不需要加熱，選擇B為發(fā)生裝置；
（4）某氣體只能用D裝置收集，說明該氣體的密度小于空氣，不能與空氣反應(yīng)，能溶于水，可能與水反應(yīng)，故選A。
20．（2024四川宜賓，18）化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。選擇下圖中的部分儀器完成高錳酸鉀固體制取氧氣的實驗。
回答下列問題：
（1）儀器B的名稱是 。
（2）加熱時需墊陶土網(wǎng)（或石棉網(wǎng)）的儀器是 （填字母標(biāo)號）。
（3）高錳酸鉀固體制取氧氣的化學(xué)方程式是 。
（4）該實驗應(yīng)選擇的儀器有 （填字母標(biāo)號，不重復(fù)選用儀器）。
（5）用制取的O2進(jìn)行鐵絲燃燒實驗：點燃系在光亮的螺旋狀細(xì)鐵絲底端的火柴后，迅速插入盛滿O2的集氣瓶中，觀察到火柴劇烈燃燒，但細(xì)鐵絲未燃燒，細(xì)鐵絲未燃燒的原因是 。
【答案】
（1）試管
（2）H
（3）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（4）A、B、D、E、F、G
（5）火柴燃燒消耗了過多氧氣
【解析】
（1）由圖可知，儀器B的名稱是：試管；
（2）錐形瓶不能直接加熱，可墊上陶土網(wǎng)加熱，故填：H；
（3）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
（4）該反應(yīng)屬于固體加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置可選A、B、D、G，氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集，根據(jù)所選儀器，應(yīng)選擇排水法收集，收集裝置可選E、F，故應(yīng)選擇的儀器有：A、B、D、E、F、G；
（5）細(xì)鐵絲未燃燒，可能是火柴燃燒消耗了過多氧氣，不利于鐵絲的燃燒。
21．（2024云南省卷，25）化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。
（1）儀器a的名稱為 。
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。用B裝置收集氧氣，體現(xiàn)了氧氣的物理性質(zhì)是 ；停止加熱時，為防止倒吸，應(yīng)先進(jìn)行的操作是 （填“熄滅酒精燈”或“把導(dǎo)管移出水面”）。
（3）用上述收集的O2完成如圖C所示的實驗，觀察到澄清石灰水 。
（4）某同學(xué)為探究燃燒的條件設(shè)計了如圖實驗。已知白磷的著火點是40℃。
向裝置甲中通入空氣，甲中的熱水壓入到乙中，甲、乙中的白磷均燃燒。由液面降低后甲中白磷燃燒的事實，說明燃燒需要 ；由熱水進(jìn)入后乙中白磷燃燒的事實，說明燃燒需要 。
【答案】
（1）鐵架臺
（2）2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 氧氣不易溶于水 把導(dǎo)管移出水面
（3）變渾濁
（4）與空氣接觸 溫度達(dá)到可燃物的著火點
【解析】
（1）由圖可知，儀器a的名稱為鐵架臺；
（2）高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑，氧氣不易溶于水也不與水反應(yīng)，故可采用排水法進(jìn)行收集，從而體現(xiàn)了氧氣的物理性質(zhì)是不易溶于；停止加熱時，為防止倒吸，應(yīng)先進(jìn)行的操作是把導(dǎo)管移出水面；
（3）木碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳與澄清石灰水的主要成分氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，可觀察到澄清石灰水變渾濁；
（4）甲中液面降低后，白磷與空氣接觸后燃燒，說明燃燒需要與空氣接觸；乙中白磷與空氣接觸不燃燒，熱水進(jìn)入后乙中白磷燃燒，說明燃燒需要溫度達(dá)到可燃物的著火點。
22．（2024重慶A卷，22）實驗?zāi)苷宫F(xiàn)化學(xué)的魅力，也是重要的學(xué)科素養(yǎng)。
（1）實驗室制取CO2是學(xué)生必做實驗，其主要步驟有：
A．制取氣體 B．檢查裝置氣密性 C．清潔與整理 D．填裝藥品
①該實驗正確的操作順序為 （填序號，下同）。
②檢查裝置氣密性時，若氣密性良好。會出現(xiàn)下圖中的 。
（2）實驗室用氯化鈉固體配制50 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氯化鈉溶液。
①溶解時玻璃棒的作用是 ，量取水時應(yīng)選用 （填序號）mL規(guī)格的量筒。
A．25 B．50 C．100
②稱量氯化鈉時，誤將氯化鈉放在右盤（未使用游碼），若其他操作都正確，配制所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) （填“”或“=”）6%。
【答案】
（1）BDAC 甲、丙
（2）攪拌，加速溶解 B =
【解析】
（1）①實驗室制取 CO2 ，先檢查裝置的氣密性，然后填裝藥品（防止裝置漏氣更換儀器造成藥品浪費），制取氣體，最后清潔與整理，故正確順序為BDAC；
②檢驗裝置氣密性利用裝置內(nèi)外的氣壓差檢驗，檢查裝置氣密性時，若氣密性良好，導(dǎo)管口會出現(xiàn)氣泡，瓶內(nèi)大氣壓強大于外界大氣壓，一段時間后，長頸漏斗內(nèi)的液面上升，形成一段穩(wěn)定的液柱，故選甲丙；
（2）①溶解時玻璃棒的作用是攪拌，加速溶解；
實驗室用氯化鈉固體配制50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氯化鈉溶液，需要水的質(zhì)量為50g×（1－6%）=47g，合47 mL，量筒量程選擇的依據(jù)有兩點：一是盡量保證量取一次，二是量程與液體的取用量最接近，量取47 mL的液體，50 mL量筒能保證量取一次，且量程與液體的取用量最接近，故量取水時應(yīng)選用50 mL規(guī)格的量筒，故選B；
②實驗室用氯化鈉固體配制50 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氯化鈉溶液，需要氯化鈉的質(zhì)量為50 g × 6% = 3 g，使用托盤天平遵循“左物右碼”的原則，左盤質(zhì)量=右盤質(zhì)量+游碼質(zhì)量，稱量氯化鈉時，誤將氯化鈉放在右盤(未使用游碼)，若其他操作都正確，由于未使用游碼，所以氯化鈉的質(zhì)量不變，則配制所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=6%。
考點2 氣體制取裝置的選擇
23．（2024湖南，4）下列發(fā)生裝置中，可用于實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣的是

A B C D
【答案】A
【解析】實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時，固體粉末會隨著氧氣流順著導(dǎo)管進(jìn)入水槽，使水槽內(nèi)的水變成紫紅色（由于高錳酸鉀溶于水顯紫紅色），為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，通常要在試管口放一棉花團(tuán)，故A正確； 屬于固液常溫型，故B錯誤；屬于固液常溫型，故C錯誤；屬于固液常溫型，故D錯誤。
24．（2024安徽，14）甲烷是一種較清潔的能源。小彥同學(xué)在實驗室制取甲烷并驗證其組成。
（1）裝置甲可用于制取甲烷，還可以制取氧氣，用該裝置制取氧氣的化學(xué)方程式為 。
（2）實驗前，用圖乙所示方法檢查裝置氣密性時，如果氣密性良好，很快會出現(xiàn)的現(xiàn)象是______（填字母序號）。
A．B．C．
（3）甲烷難溶于水，密度比空氣的小，實驗室收集甲烷的方法是 （寫1種即可）。
（4）用裝置丙驗證甲烷的組成時，為保證安全，點燃前應(yīng)先驗純。下列能證明甲烷中含有碳、氫元素的現(xiàn)象有______（填字母序號）。
A．火焰呈淡藍(lán)色
B．干燥的燒杯壁出現(xiàn)水霧
C．倒轉(zhuǎn)燒杯，加入少量澄清石灰水，振蕩后溶液變渾濁
【答案】
（1）2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
（2）A
（3）排水法或向下排空氣法
（4）BC
【解析】
（1）甲是固體加熱型裝置，且試管口沒有棉花，可用于氯酸鉀制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳催化及加熱條件下，反應(yīng)生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑。
（2）檢查裝置氣密性，先將導(dǎo)管放入水中，然后用手捂住試管，手使試管內(nèi)氣體溫度升高，氣壓變大，如裝置氣密性良好，則氣體從短管口逸出，會很快看到導(dǎo)管口有氣泡冒出。故選A。
（3）甲烷難溶于水，則實驗室可以使用排水法收集甲烷。密度比空氣的小，則可以使用向下排空氣法收集甲烷。
（4）甲烷燃燒生成二氧化碳和水，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，二氧化碳中含有碳元素，水中含有氫元素，所以驗證生成二氧化碳和水則可說明甲烷中含有碳、氫元素。水蒸氣遇冷凝結(jié)為水滴，所以干燥的燒杯壁出現(xiàn)水霧可說明生成水，證明甲烷中有氫元素。倒轉(zhuǎn)燒杯，加入少量澄清石灰水，振蕩后溶液變渾濁，說明生成二氧化碳，可證明甲烷中有碳元素，選BC。
25．（2024四川廣安，18）化學(xué)興趣小組的同學(xué)們在進(jìn)行氣體制取過程中，從實驗員處領(lǐng)取了如下實驗儀器：
（1）儀器B （填“能”或“不能”）直接加熱。
（2）若用大理石與稀鹽酸來制取CO2，為組裝氣體發(fā)生裝置，應(yīng)選擇的儀器是 、E、C（填字母）；若用如圖所示裝置收集CO2，應(yīng)從 端進(jìn)氣（填“a”或“b”）。
（3）若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分儀器外，還必需補充的儀器是 （填儀器名稱）。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【答案】
（1）能
（2）D a
（3）酒精燈 2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑
【解析】
（1）儀器B為試管，能直接加熱；
（2）大理石是固體，稀鹽酸是液體，反應(yīng)條件是常溫，發(fā)生裝置是固液常溫型，故選擇的儀器是D、E、C；二氧化碳密度比空氣大，應(yīng)從長管a端進(jìn)入；
（3）氯酸鉀制取氧氣的發(fā)生裝置是固體加熱型，需要補充的儀器是酒精燈；反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 KClO3 2 KCl + 3 O2↑。
26．（2024四川南充，18）下圖為實驗室制取并收集氣體的裝置圖，回答下列問題。
（1）儀器a的名稱是 。
（2）將裝置A和 （填裝置序號）連接，制取并收集O2，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【答案】
（1）錐形瓶
（2）C 2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【解析】
（1）儀器a是錐形瓶。
（2）氧氣密度比空氣大，可以使用C向上排空氣法收集氧氣。A是固體加熱型裝置，且試管口有一團(tuán)棉花，使用高錳酸鉀制取氧氣，化學(xué)方程式為2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑。
27．（2024四川遂寧，11）根據(jù)下列實驗裝置圖，回答問題：
（1）裝置B中儀器a的名稱是 。
（2）實驗室用過氧化氫溶液制取并收集40 mL干燥的氧氣，應(yīng)選擇的裝置是 （填裝置的字母序號）；其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
（3）實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 （填裝置的字母序號）。
【答案】
（1）酒精燈
（2）AFG 2 H2O2 2 H2O + O2↑
（3）B
【解析】（1）儀器a的名稱是酒精燈。
（2）過氧化氫溶液制取氧氣不需要加熱，是固液不加熱型反應(yīng)，發(fā)生裝置選擇A。排水法收集的氧氣不干燥，則不能使用E排水法收集。氧氣密度比空氣大，可使用向上排空氣法收集，雖然排空氣法收集氣體干燥，但并不能收集一定量的氧氣，所以不選擇裝置C、D收集。G裝置中，氧氣從短管通入，將植物油排入量筒，可收集干燥的氧氣，同時排出的植物油的體積與收集的氧氣的體積相同，則量筒中有40mL植物油時說明收集了40mL氧氣，此時停止收集即可。因為制取的氧氣中帶有水蒸氣，需要使用F濃硫酸干燥，除去水蒸氣。所以應(yīng)選擇的裝置是AFG。
過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，化學(xué)方程式為2 H2O2 2 H2O + O2↑。
（3）加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體，是固體加熱型反應(yīng)，發(fā)生裝置選擇B。
28．（2024重慶B卷，22）正確認(rèn)識及調(diào)控化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)實驗順利開展的保障。請回答：
（1）過氧化氫溶液制氧氣
① 儀器a的名稱是 。
② 利用二氧化錳催化過氧化氫的化學(xué)方程式為 。
③ 為了產(chǎn)生平穩(wěn)的氣流并實時觀察氣流速率，可選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是 （填序號）。
（2）酸和堿的中和反應(yīng)
為了控制稀鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)，最佳的操作是 （填序號）。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
【答案】
（1）集氣瓶 2 H2O2 2 H2O + O2↑ BD
（2）D HCl + NaOH = NaCl + H2O
【解析】
（1）① 據(jù)圖可知，儀器a的名稱是集氣瓶；
② 過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 H2O2 2 H2O + O2↑；
③ 注射器可以控制反應(yīng)的速率，則若要控制液體滴加速率，獲得平穩(wěn)氣流，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是B，實時觀察氣流速率，可選擇排水法收集氧氣，故可選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是BD；
（2）氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為HCl + NaOH = NaCl + H2O；此反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，可以借助酚酞溶液進(jìn)行判斷，滴加稀鹽酸比直接倒入稀鹽酸更準(zhǔn)確，故選D。
考點3 氣體的凈化、收集與檢驗
29．（2024福建，16）氫氧化鋰（LiOH）在航天器中可用于吸收CO2。工業(yè)上用電解法制得的LiOH溶液中含有NaOH。在N2保護(hù)下將混合溶液蒸發(fā)結(jié)晶，可得到LiOH晶體。有關(guān)物質(zhì)的溶解度如下表。
已知：LiOH和NaOH的化學(xué)性質(zhì)相似，Li2CO3和Na2CO3的化學(xué)性質(zhì)相似。
（1）LiOH溶液的pH （填“>”“=”或“
（2）LiOH的溶解度受溫度變化的影響很小
（3）100 不飽和
（4）Li2CO3 + 2 HCl = 2 LiCl + H2O + CO2↑
【解析】
（1）LiOH和NaOH的化學(xué)性質(zhì)相似，則氫氧化鋰溶液顯堿性，pH＞7；
（2）從電解法制得的溶液中，提取LiOH晶體，選用蒸發(fā)結(jié)晶法而不選用冷卻結(jié)晶法的理由是：LiOH的溶解度受溫度變化的影響很??；
（3）①該溶液中LiOH的質(zhì)量為：1000 g × 10% = 100 g；
②該溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量為1000 g × 5% = 50 g，20℃時，氫氧化鈉的溶解度為109 g，則該溫度下，100 g水中最多可溶解109 g氫氧化鈉，則將該溶液蒸發(fā)溶劑并降低溫度到20℃時，當(dāng)剩余水的質(zhì)量為100 g時，所得溶液是NaOH的不飽和溶液；
（4）Li2CO3和Na2CO3的化學(xué)性質(zhì)相似，則產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)為碳酸鋰和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋰、二氧化碳和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Li2CO3 + 2 HCl = 2 LiCl + H2O + CO2↑。
30．（2024湖北，12）在探究甲烷的元素組成時，做了如下圖的兩個實驗。下列說法錯誤的是
A．燃燒時火焰呈（淡）藍(lán)色 B．左側(cè)燒杯內(nèi)壁有小液滴產(chǎn)生
C．右側(cè)燒杯內(nèi)壁石灰水變渾濁 D．可得出甲烷含有氧元素
【答案】D
【解析】甲烷燃燒時火焰呈（淡）藍(lán)色，故A說法正確；甲烷燃燒生成水，則左側(cè)干冷燒杯內(nèi)壁有小液滴產(chǎn)生，故B說法正確；甲烷燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則右側(cè)燒杯內(nèi)壁石灰水變渾濁，故C說法正確；甲烷燃燒生成二氧化碳和水，二氧化碳和水中含有碳、氫、氧三種元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物氧氣中含有氧元素，則可得出甲烷中一含有碳元素和氫元素，無法確定是否含有氧元素，故D說法錯誤。
31．（2024山東濱州，24）小明和同學(xué)們在學(xué)習(xí)了工業(yè)煉鐵的原理后，想通過自制一氧化碳模擬工業(yè)煉鐵的化學(xué)原理。
【查閱資料】①二氧化碳和炭粉在高溫的條件下生成一氧化碳；
②飽和碳酸氫鈉溶液不與二氧化碳反應(yīng)；
③飽和碳酸氫鈉溶液能吸收氯化氫氣體；
④一氧化碳既不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)也不與澄清石灰水反應(yīng)；
【設(shè)計并進(jìn)行實驗】同學(xué)們設(shè)計并進(jìn)行了下圖所示的實驗（裝置氣密性良好）；
【實驗分析】請結(jié)合實驗完成下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；
（2）裝置C的作用是 ；
（3）裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；
（4）反應(yīng)完畢，裝置H中玻璃管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是 ，該反應(yīng)的還原劑是 （填化學(xué)式）；
（5）裝置J中點燃的酒精燈的作用是 。
【答案】
（1）CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（2）干燥二氧化碳?xì)怏w
（3）CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O
（4）固體由紅色變成黑色 一氧化碳/CO
（5）處理尾氣，防止一氧化碳污染空氣
【解析】鹽酸具有揮發(fā)性，A中產(chǎn)生的氣體是二氧化碳、氯化氫和水蒸氣，B裝置中的碳酸氫鈉能吸收氯化氫，濃硫酸具有吸水且不與二氧化碳反應(yīng)，C裝置中濃硫酸能吸收水蒸氣；D裝置發(fā)生的反應(yīng)是碳與二氧化碳在高溫條件下生成一氧化碳，氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，裝置E能吸收沒有參加反應(yīng)的二氧化碳，二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，F(xiàn)裝置能檢驗二氧化碳是否完全除盡，G裝置中濃硫酸能吸收水蒸氣；H裝置中一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，I裝置能檢驗二氧化碳，一氧化碳具有可燃性，J裝置用于處理尾氣，防止一氧化碳污染空氣；
（1）石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；
（2）濃硫酸具有吸水且不與二氧化碳反應(yīng)，裝置C的作用是干燥二氧化碳?xì)怏w；
（3）裝置E中發(fā)生的反應(yīng)是氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2 + 2NaOH ＝ Na2CO3 + H2O；
（4）H裝置中一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)完畢，裝置H中玻璃管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是固體由紅色變成黑色；該反應(yīng)中一氧化碳得到氧元素，還原劑是一氧化碳（或CO）；
（5）裝置J中點燃的酒精燈的作用是處理尾氣，防止一氧化碳污染空氣。
32．（2024山東煙臺，23）《天工開物》記載古法造紙術(shù)的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。興趣小組根據(jù)記載，利用回收的廢紙進(jìn)行“制造再生紙”跨學(xué)科實踐活動，在蒸煮時加入了氫氧化鈉。造紙后，為處理剩余的廢液進(jìn)行如下探究活動。
【查閱資料】①BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2 NaCl；②BaCl2溶液呈中性；
③堿石灰是氫氧化鈉與氧化鈣的固體混合物，能吸收水和二氧化碳。
【任務(wù)一】廢液成分分析
【提出猜想】推測廢液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉中的一種或兩種
【實驗設(shè)計與實施】
（1）
【任務(wù)二】廢液中碳酸鈉含量測定
興趣小組設(shè)計了如下圖所示的實驗，取100 g廢液樣品放入裝置A的錐形瓶中，先通入一會兒N2，然后稱量裝置C、D的質(zhì)量，再向錐形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣體，繼續(xù)通一會兒N2后，測得裝置C、D分別增重2.1 g和0.1 g。
（2）錐形瓶中不再產(chǎn)生氣體后，需要繼續(xù)通一會兒N2，其原因是 。
（3）裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
（4）廢液中碳酸鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 （保留到0.1%）。
（5）如果缺少裝置B，會使測定的碳酸鈉含量 （填“偏大”或“偏小”）。
【任務(wù)三】廢液的處理
（6）為使廢液中的碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉循環(huán)利用，需根據(jù)廢液中碳酸鈉的含量，加入一定量的某種物質(zhì)，該物質(zhì)與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
【答案】
（1）產(chǎn)生白色沉淀 加入適量無色酚酞試液 溶液變紅
（2）使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分氣體殘留在裝置中，影響實驗結(jié)果
（3）CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O
（4）5.3%
（5）偏大
（6）Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaOH
【解析】（1）步驟1：取少量廢液于試管中，加入足量的氯化鋇稀溶液，氯化鋇能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇和氯化鈉，產(chǎn)生白色沉淀，說明廢液中含碳酸鈉，且足量的氯化鋇溶液能將碳酸鈉除盡；
步驟2：氫氧化鈉溶液顯堿性，能使無色酚酞試液變紅，故取少量步驟1中的上層清液于試管中，加入適量無色酚酞試液，溶液變紅，說明廢液中含氫氧化鈉；
（2）錐形瓶中不再產(chǎn)生氣體后，需要繼續(xù)通一會兒氮氣，原因是：使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分氣體殘留在裝置中，影響實驗結(jié)果；
（3）裝置C中發(fā)生反應(yīng)為二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O；
（4）裝置C、D中增加的質(zhì)量為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，則生成二氧化碳的質(zhì)量為：2.1 g + 0.1 g = 2.2 g
解：設(shè)廢液中碳酸鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是x
x=5.3%
答：廢液中碳酸鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5.3%；
（5）如果缺少裝置B，氣體從A裝置中攜帶出的水蒸氣會被D裝置吸收，導(dǎo)致測得的二氧化碳的質(zhì)量偏大，則計算出的碳酸鈉的含量偏大；
（6）氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，故可加入適量的氫氧化鈣溶液將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉循環(huán)利用，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaOH。
33．（2024四川達(dá)州，16）氣體的制取和性質(zhì)是初中化學(xué)核心知識之一，結(jié)合以下實驗裝置回答問題。
（1）標(biāo)號①的儀器名稱是 。
（2）氫氣是最理想的能源，實驗室常用鋅粒和稀硫酸制取。若制取并收集較干燥的氫氣，應(yīng)選擇的裝置組合是 （從圖1的A~E中選擇，填字母序號）。
（3）若選用F裝置制氫氣，其優(yōu)點是 。
炭和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)也會生成氫氣，同時生成碳的氧化物。為探究該反應(yīng)生成氣體的成分，化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實驗（部分步驟及裝置已省略）。
【猜想與假設(shè)】
同學(xué)們討論得出，氣體成分有H2，還有CO和CO2中的一種或兩種。
【查閱資料】
①H2具有還原性。
②無水硫酸銅是一種白色固體，遇水會變成藍(lán)色。
【設(shè)計并進(jìn)行實驗】將反應(yīng)生成的氣體按圖2裝置進(jìn)行實驗：
（4）A裝置的作用 。
【實驗現(xiàn)象與結(jié)論】
（5）A、C裝置中無明顯現(xiàn)象，E裝置中固體由紅色變?yōu)楹谏?，F(xiàn)裝置中無水硫酸銅變藍(lán)，G裝置中澄清石灰水變渾濁。寫出G裝置中石灰水變渾濁的化學(xué)方程式： 。
（6）由此得出：炭和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成了H2和CO。寫出CO與Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。
【反思與評價】
（7）從環(huán)保角度考慮，該實驗存在的不足是 。
【答案】
（1）分液漏斗
（2）BC/CB
（3）可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止
（4）檢驗氣體成分中是否含有二氧化碳
（5）CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
（6）3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3 CO2
（7）缺少尾氣處理裝置
【解析】
（1）根據(jù)圖示，標(biāo)號①的儀器名稱是長頸漏斗；
（2）實驗室常用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，屬于固液常溫型，所以選擇B來制取，氫氣難溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)，可以用排水法收集，此方法收集的氣體較純凈；同時氫氣的密度比空氣小，所以可用向下排空氣法來收集，此方法收集的氣體較干燥，故若制取并收集較干燥的氫氣，應(yīng)選擇的裝置組合是BC；
（3）若選用裝置F制氫氣，在多孔隔板上方放置反應(yīng)的固體塊狀藥品，再注入液體藥品使液體與固體接觸發(fā)生反應(yīng)，打開導(dǎo)氣管的彈簧夾，收集氣體；若想停止反應(yīng)時，關(guān)閉彈簧夾，內(nèi)部因繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生氣體使壓強增大，會把液體壓到隔板以下使其不與固體接觸，故優(yōu)點是可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（4）常用澄清石灰水檢驗二氧化碳。根據(jù)同學(xué)們的猜想和假設(shè)，A裝置的作用是檢驗氣體成分中是否含有二氧化碳；
（5）A、C裝置中無明顯現(xiàn)象，說明生成的氣體中沒有二氧化碳；E裝置中固體由紅色變?yōu)楹谏?，說明生成的氣體具有還原性，能使氧化鐵還原為鐵；F裝置中無水硫酸銅變藍(lán)，說明有水生成，進(jìn)而說明有氫氣參與了氧化鐵的還原反應(yīng)；G裝置中澄清石灰水變渾濁，說明生成了二氧化碳，進(jìn)而說明有一氧化碳參與了氧化鐵的還原反應(yīng)。二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O；
（6）一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下生成二氧化碳和鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3 CO + Fe2O3 2 Fe + 3 CO2；
（7）一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染空氣，所以從環(huán)保角度考慮，該實驗存在的不足是沒有尾氣處理裝置。
步驟
現(xiàn)象
結(jié)論


液體中含有鹽酸
溫度/℃
溶解度/g物質(zhì)
20
30
40
50
60
LiOH
12.8
12.9
13.0
13.3
13.8
NaOH
109
118
129
146
177
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
步驟1：取少量廢液于試管中，加入足量的氯化鋇稀溶液。

廢液中有Na2CO3
步驟2：取少量步驟1中的上層清液于試管中， 。

廢液中有NaOH

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