
板塊導(dǎo)航
01/學(xué)習(xí)目標(biāo) 明確內(nèi)容要求,落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)
02/思維導(dǎo)圖 構(gòu)建知識(shí)體系,加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶
03/知識(shí)導(dǎo)學(xué) 梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識(shí)
04/效果檢測(cè) 課堂自我檢測(cè),發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)
05/問(wèn)題探究 探究重點(diǎn)難點(diǎn),突破學(xué)習(xí)任務(wù)
06/分層訓(xùn)練 課后訓(xùn)練鞏固,提升能力素養(yǎng)
一、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳
1.藥品:塊狀石灰石(或大理石)與稀鹽酸
2.化學(xué)方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(1)不用稀H2SO4的原因:生成的CaSO4微溶于水,會(huì)覆蓋在石灰石(或大理石)表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)行。
(2)不用濃鹽酸的原因:濃鹽酸易揮發(fā),揮發(fā)出的氯化氫(HCl)氣體混入生成的CO2中,使制得的氣體不純。
(3)不能用純的碳酸鈣或碳酸鈉反應(yīng)的原因:反應(yīng)速率太快,不易控制。
【易錯(cuò)提醒】
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品只能寫(xiě)“大理石(或石灰石)”和“稀鹽酸”,不能寫(xiě)“碳酸鈣”或“CaCO3”和“HCl”。因?yàn)槭沂痛罄硎腔旌衔铮荒苡没瘜W(xué)式表示,它們的主要成分是碳酸鈣。純碳酸鈣是粉末狀,反應(yīng)速度太快,來(lái)不及收集,也不能使用;“鹽酸”是氯化氫氣體的水溶液,也是混合物,不能用化學(xué)式表示。“HCl”既可以表示鹽酸,還可以表示氯化氫氣體。
【思考與討論】確定實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理時(shí),需要考慮哪些因素?
反應(yīng)要能持續(xù)進(jìn)行;
反應(yīng)條件容易達(dá)到;
反應(yīng)速率便于控制;
產(chǎn)生的氣體純度盡可能高。
3.裝置:固液不加熱型
4.氣體收集方法:向上排空氣法(集氣瓶口朝上)
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的兩種裝置
【易錯(cuò)提醒】
(1)用排空氣法收集氣體時(shí),注意集氣瓶口的方向。集氣瓶口朝上,表明空氣從上方排出,為向上排空氣法;集氣瓶口朝下,表明空氣從下方排出,為向下排空氣法;
(2)用排空氣法收集氣體時(shí),玻璃導(dǎo)管應(yīng)伸到集氣瓶底部,便于排盡空氣。
5.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)連接儀器
(2)檢查裝置氣密性
(3)裝化學(xué)試劑(先裝固體試劑后裝液體試劑)
(4)收集氣體
6.檢驗(yàn)方法:將制得的氣體通入澄清的石灰水,若變渾濁,則氣體是二氧化碳。
驗(yàn)滿方法:用點(diǎn)燃的木條,放在集氣瓶口,若木條熄滅,證明已集滿二氧化碳。
【易錯(cuò)提醒】
檢驗(yàn)二氧化碳時(shí)不可用點(diǎn)燃的木條(氮?dú)庖膊荒苤С秩紵?br>7.工業(yè)制備二氧化碳:高溫煅燒石灰石: CaCO3高溫CaO+CO2↑
二、探究實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置
1.確定氣體發(fā)生裝置的依據(jù):
(1)反應(yīng)物的狀態(tài):固體與固體反應(yīng)、固體與液體反應(yīng)、液體與液體反應(yīng)等。
(2)反應(yīng)條件:是否需要加熱、有沒(méi)有使用催化劑等。
2.確定氣體收集裝置的依據(jù):
(1)氣體密度:
密度比空氣大,不與空氣反應(yīng)的:用向上排空氣法(集氣瓶口朝上)收集;
密度比空氣小,不與空氣反應(yīng)的:用向下排空氣法(集氣瓶口朝下)收集。
(2)是否溶于水、是否與水反應(yīng):
難溶于水,不與水反應(yīng)的:用排水法收集。
(3)三大氣體收集方法及依據(jù)
【易錯(cuò)提醒】
(1)用排水法收集氣體時(shí),導(dǎo)管口出現(xiàn)連續(xù)均勻的氣泡時(shí)開(kāi)始收集;集氣瓶口有大量氣泡往外冒時(shí)氣體收集滿。
(2)用排空氣法收集氧氣或二氧化碳,驗(yàn)滿時(shí)木條只能置于瓶口,不能伸進(jìn)瓶?jī)?nèi)。
3.不同的固液不加熱型發(fā)生裝置比較
4.可控制反應(yīng)發(fā)生和停止的發(fā)生裝置
(1)控制反應(yīng)發(fā)生和停止的原理:通過(guò)某個(gè)操作,實(shí)現(xiàn)固體試劑和液體試劑的分離和接觸,從而控制反應(yīng)的開(kāi)始與停止。
(2)常見(jiàn)的可控制反應(yīng)發(fā)生和停止的裝置
注:其中布袋子可換成其他不與液體試劑反應(yīng)的材質(zhì)制作的袋子。如制取二氧化碳,液體試劑是稀鹽酸,布袋子可換成銅網(wǎng)兜。
5.萬(wàn)能瓶收集氣體
【名師點(diǎn)撥】
用萬(wàn)能瓶收集氣體,快速判斷導(dǎo)管連接的方法:
第一步,確定瓶?jī)?nèi)原有物質(zhì)(空氣或水)與待收集的氣體;
第二步,比較兩者的密度(水的密度始終比氣體大);
第三步,密度大的,始終都從裝置下端進(jìn)出;密度小的,始終都從裝置上端進(jìn)出。
該方法無(wú)論瓶?jī)?nèi)有水沒(méi)水、裝置正放倒放均適用。
三、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法
(1)確定制氣體的化學(xué)反應(yīng)原理
在實(shí)驗(yàn)室條件下(如常溫、加熱、使用催化劑等),選擇試劑、通過(guò)什么反應(yīng)來(lái)制取這種氣體。
確定原理時(shí),需要綜合考慮反應(yīng)速率大小,產(chǎn)生的氣體是否易于收集、是否純凈,實(shí)驗(yàn)操作是否簡(jiǎn)單、安全,實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否會(huì)產(chǎn)生污染,以及試劑的價(jià)格等因素。
(2)設(shè)計(jì)制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置
根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定氣體發(fā)生裝置;
根據(jù)氣體的性質(zhì)(如密度、是否溶于水、是否與水反應(yīng)等)確定氣體收集裝置
(如有必要,還應(yīng)考慮除去雜質(zhì)的裝置和尾氣處理裝置等)。
(3)驗(yàn)證得到的氣體就是所要制取的氣體:根據(jù)氣體的性質(zhì)(如可燃性或助燃性、與某些試劑反應(yīng)有沉淀生成等)進(jìn)行驗(yàn)證。
1.判斷題
(1)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的常用藥品是碳酸鈣和稀鹽酸。( )
(2)實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇反應(yīng)原理時(shí)要考慮反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用途是否廣泛( )
(3)實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳,向容器中先加稀鹽酸,后加入石灰石( )
(4)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,可用稀硫酸代替稀鹽酸( )
(5)某同學(xué)用石灰石與鹽酸制得的氣體通入澄清石灰水時(shí)未見(jiàn)渾濁,可能是鹽酸濃度過(guò)大( )
(6)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳不能選擇硫酸和石灰石,但可以選擇硫酸和碳酸鈣粉末。( )
(7)因?yàn)樘妓徕}和鹽酸在常溫下即可迅速反應(yīng),故氣體發(fā)生裝置不需要加熱( )
(8)實(shí)驗(yàn)室用石灰石與濃鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳( )
(9)由于二氧化碳密度比空氣大,所以只能用向下排空氣法收集二氧化碳。( )
(10)因?yàn)槎趸寄苋苡谒⑶乙部梢院退磻?yīng),故不能用排水法收集( )
(11)工業(yè)上使用煅燒石灰石制取二氧化碳( )
(12)實(shí)驗(yàn)室用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,可用稀硫酸代替稀鹽酸( )
(13)將燃著的木條伸入集氣瓶中,若木條熄滅,說(shuō)明該氣體是二氧化碳。( )
(14)證明集氣瓶中收滿二氧化碳的正確方法是加入澄清石灰水( )
(15)檢驗(yàn)集氣瓶中的二氧化碳是否收集滿的正確方法是將帶火星的木條插入瓶里( )
(16)用排空氣法收集氣體需要在瓶口處驗(yàn)滿( )
(17)用燃著的木條檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w( )
(18)可用澄清石灰水證明汽水中是否含有二氧化碳?xì)怏w( )
(19)某物質(zhì)燃燒生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁,能說(shuō)明其中一定含有碳元素( )
(20)實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇反應(yīng)原理時(shí)要考慮化學(xué)反應(yīng)的速率是否合適( )
(21)實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇反應(yīng)原理時(shí)要考慮反應(yīng)所需條件是否容易達(dá)到( )
(22)選擇制取氣體的原理時(shí),應(yīng)考慮反應(yīng)速率,且速率越快越好( )
【答案】(1)√ (2) × (3) × (4) × (5)√ (6) √ (7)√ (8)× (9) × (10) × (11)√ (12)× (13) × (14) × (15) × (16) √ (17) × (18) √ (19)√ (20) √ (21) √ (22) ×
2.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳
(1)原料: 或 與 。
①不用稀硫酸代替稀鹽酸的原因:稀硫酸與大理石反應(yīng)生成 的硫酸鈣,阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。
②不用濃鹽酸代替稀鹽酸的原因:濃鹽酸 ,使生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。
③不用純碳酸鈣或碳酸鈉等代替大理石、石灰石的原因:它們與稀鹽酸反應(yīng)速率 ,不容易控制和收集,且成本 。
(2)反應(yīng)原理: 。
(3)發(fā)生裝置:同分解 制取氧氣的發(fā)生裝置(原因:固體和液體混合,在常溫下反應(yīng)生成氣體)。
(4)收集裝置: 排空氣法收集氣體的裝置(原因:二氧化碳 水,且密度比空氣的密度 )。
(5)檢查裝置的氣密性:先將長(zhǎng)頸漏斗插入 ,緊閉導(dǎo)氣管的出口,從漏斗中加水,如果液面穩(wěn)定后水面 ,則表明 ;若水面 ,則表明 。
(6)驗(yàn)滿:把燃著的木條放在集氣瓶 (不要伸入 ),如果火焰 ,證明二氧化碳已經(jīng)收集滿了。
(7)檢驗(yàn):把氣體通入 中,如果 ,則證明收集的氣體是二氧化碳。
凈化:制取的二氧化碳中常混有少量氯化氫氣體和水蒸氣,可先將氣體通過(guò)盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶(除去氯化氫),再通過(guò)盛有濃硫酸的洗氣瓶(除去水蒸氣進(jìn)行干燥)。
【答案】(1) 大理石 石灰石 稀鹽酸 微溶于水 易揮發(fā) 太快 較高
(2)
(3)過(guò)氧化氫溶液
(4) 向上 能溶于 大
(5) 液面以下 下降 漏氣 不下降 不漏氣
(6) 口 瓶?jī)?nèi) 熄滅
(7) 澄清的石灰水 澄清的石灰水變渾濁
【詳解】(1)原料:大理石或石灰石與稀鹽酸。
①不用稀硫酸代替稀鹽酸的原因:稀硫酸與大理石反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣,阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。
②不用濃鹽酸代替稀鹽酸的原因:濃鹽酸易揮發(fā),使生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。
③不用純碳酸鈣或碳酸鈉等代替大理石、石灰石的原因:它們與稀鹽酸反應(yīng)速率太快,不容易控制和收集,且成本較高。
(2)碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳?xì)怏w,;
(3)發(fā)生裝置:同分解過(guò)氧化氫溶液制取氧氣的發(fā)生裝置(原因:固體和液體混合,在常溫下反應(yīng)生成氣體)。
(4)收集裝置:向上排空氣法收集氣體的裝置(原因:二氧化碳能溶于水,且密度比空氣的密度大。
(5)檢查裝置的氣密性:先將長(zhǎng)頸漏斗插入液面以下,緊閉導(dǎo)氣管的出口,從漏斗中加水,如果液面穩(wěn)定后水面下降,則表明漏氣;若水面不下降,則表明不漏氣。
(6)驗(yàn)滿:把燃著的木條放在集氣瓶口(不要伸入瓶?jī)?nèi)),如果火焰熄滅,證明二氧化碳已經(jīng)收集滿了。
(7)檢驗(yàn):把氣體通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水變渾濁,則證明收集的氣體是二氧化碳。
3.下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的部分裝置。
(1)儀器a的名稱(chēng)是 。
(2)實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取CO2。
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;
②用該方法制取CO2的發(fā)生裝置應(yīng)選擇 (填序號(hào))。
(3)用裝置C收集CO2,驗(yàn)滿的操作為 。
【答案】(1)試管
(2) B
(3)將燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,則滿了
【詳解】(1)圖中顯示的a儀器是試管,故填試管
(2)實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸來(lái)制備二氧化碳,原理是碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣,水和二氧化碳,故填:
用這種固液不加熱型制取二氧化碳 ,可以用到的儀器是B,錐形瓶底部放大理石塊,長(zhǎng)頸漏斗里面加稀鹽酸;
(3)用C收集二氧化碳的時(shí)候,二氧化碳的密度大于空氣,當(dāng)收集到一瓶二氧化碳的時(shí)候,可以把燃著的木條放在瓶口作為驗(yàn)證,二氧化碳不助燃也不可燃,所以如果收集滿了,那么燃著的木條就會(huì)熄滅,故填:將燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,則滿了。
4.這是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的探究過(guò)程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)選擇藥品。小明對(duì)三組藥品進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
從制取和收集的角度分析,一般選擇第①組藥品,該組藥品發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;不選擇第③組藥品的原因是 。
(2)選擇裝置。通過(guò)對(duì)制取氧氣裝置的分析,他選擇用過(guò)氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置。你認(rèn)為他選擇的依據(jù)是 。選擇用向上排空氣法收集,驗(yàn)滿方法是 。
(3)制取氣體。他按照以下六個(gè)步驟制取氣體:①檢驗(yàn)裝置氣密性:②按要求裝配好儀器:③向長(zhǎng)頸漏斗中注入稀鹽酸:④收集氣體:⑤向廣口瓶中放入幾小塊石灰石,正確的操作順序是 。(用序號(hào)排序)
(4)氣體檢驗(yàn)。將生成的氣體通入石蕊溶液中,溶液變紅,因此他確定該氣體是二氧化碳。他的檢驗(yàn)方法是否正確?請(qǐng)說(shuō)明理由。 。
【答案】(1) 反應(yīng)速率太快,不便于收集
(2) 固體和液體在常溫下發(fā)生反應(yīng)(意思對(duì)即可) 將燃著的木條放在集氣瓶口,若火焰熄滅證明集滿(操作、現(xiàn)象、結(jié)論缺一不可)
(3)②①⑤③④
(4)不正確,通入石蕊溶液后溶液變紅也可能是其它氣體,不能證明一定是二氧化碳(答案不唯一)
【詳解】(1)從制取和收集的角度分析,一般選擇第①組藥品,因?yàn)閴K狀石灰石和稀鹽酸反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生氣泡速率適中,便于二氧化碳的收集,該組藥品發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
;不選擇第③組藥品的原因是反應(yīng)速率太快,不利于收集二氧化碳。
(2)用過(guò)氧化氫制取氧氣時(shí),過(guò)氧化氫溶液是液體,催化劑二氧化錳是固體,反應(yīng)不需要加熱,而用塊狀石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳時(shí),反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件與用過(guò)氧化氫制取氧氣相同,故填:固體和液體反應(yīng),不需要加熱(或反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件與用過(guò)氧化氫制取氧氣相同);把燃燒的木條放在集氣瓶口,如果燃燒的木條熄滅,說(shuō)明已經(jīng)收集滿。
(3)制取二氧化碳的操作步驟是:連(連接儀器、組裝實(shí)驗(yàn)裝置)→查(檢查裝置的氣密性)→加(加入固體藥品)→倒(倒入液體藥品)→定(用鐵架臺(tái)固定儀器裝置)→收集(用向上排空氣法,導(dǎo)管要伸到集氣瓶的底部,且瓶口還要蓋上玻璃片),故正確的操作順序是:②①⑤③④。
(4)能使石蕊溶液變紅的氣體或與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)的氣體很多,不只是二氧化碳這一種,所以說(shuō)法錯(cuò)誤;二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和水,所以通常用澄清的石灰水來(lái)檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w;故填:不正確,其他氣體也可能使石蕊溶液變紅(或應(yīng)該用澄清的石灰水檢驗(yàn)二氧化碳)。
5.實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置如圖所示。
(1)寫(xiě)出一個(gè)用A裝置制取O2的化學(xué)方程式。
(2)用B裝置制取氣體時(shí),長(zhǎng)頸漏斗下口要伸到液面以下的原因是什么?
(3)B和C裝置均可制取CO2,與B相比較,C的主要優(yōu)點(diǎn)是什么?
【答案】(1)
(2)防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出
(3)控制反應(yīng)速率,節(jié)約藥品
【詳解】(1)A裝置的試管中沒(méi)有棉花團(tuán),因此是加熱氯酸鉀制氧氣,氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(2)用B裝置制取氣體時(shí),長(zhǎng)頸漏斗下口要伸到液面以下,形成液封,防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出;
(3)C裝置中有分液漏斗, 可通過(guò)分液漏斗的活塞控制液體的滴加,從而控制反應(yīng)速率,并能夠節(jié)約藥品,故填:控制反應(yīng)速率,節(jié)約藥品。
?問(wèn)題一 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳原理
【典例1】現(xiàn)有下列反應(yīng):① ② ③ ④。其中適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的是
A.①②③④B.①③④C.①④D.④
【答案】D
【詳解】制取氣體時(shí),反應(yīng)物最好不要是氣體,否則制取的氣體不純,①②中均由氣體,不適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,碳酸鈣高溫條件下生成氧化鈣和二氧化碳,條件不容易達(dá)到,也不適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,碳酸鈣和鹽酸在常溫下制取二氧化碳,且藥品易獲得,適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,故選D。
【解題必備】
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳原理:
1.藥品:塊狀石灰石(或大理石)與稀鹽酸
2.化學(xué)方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(1)不用稀H2SO4的原因:生成的CaSO4微溶于水,會(huì)覆蓋在石灰石(或大理石)表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)行。
(2)不用濃鹽酸的原因:濃鹽酸易揮發(fā),揮發(fā)出的氯化氫(HCl)氣體混入生成的CO2中,使制得的氣體不純。
(3)不能用純的碳酸鈣或碳酸鈉反應(yīng)的原因:反應(yīng)速率太快,不易控制。
【變式1-1】下列反應(yīng)都能生成二氧化碳,但實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳不能用下列方法,有關(guān)原因敘述 不正確的是
A.碳在空氣中燃燒,可能生成CO,使制得的氣體不純
B.不用濃鹽酸是因?yàn)闈恹}酸有揮發(fā)性,使制得的氣體中混有HCl氣體
C.碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)速率太慢,收集時(shí)間太長(zhǎng)
D.不用稀硫酸是因?yàn)橄×蛩岷吞妓徕}反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣會(huì)覆蓋在固體表面使反應(yīng)停止
【答案】C
【詳解】A、氧氣不足時(shí),碳在空氣中燃燒,可能生成CO,使制得的氣體不純,有關(guān)原因敘述正確,不符合題意;
B、不用濃鹽酸是因?yàn)闈恹}酸有揮發(fā)性,使制得的氣體中混有HCl氣體,有關(guān)原因敘述正確,不符合題意;
C、不用碳酸鈉,是因?yàn)樘妓徕c和稀鹽酸反應(yīng)速率太快,有關(guān)原因敘述不正確,符合題意;
D、不用稀硫酸是因?yàn)橄×蛩岷吞妓徕}反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣會(huì)覆蓋在固體表面使反應(yīng)停止,有關(guān)原因敘述正確,不符合題意;。
故選:C。
【變式1-2】實(shí)驗(yàn)室制備并收集二氧化碳,按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),取等質(zhì)量的同種大理石加入足量酸中(雜質(zhì)不與酸反應(yīng)),產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w隨時(shí)間變化曲線如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.實(shí)驗(yàn)Ⅲ對(duì)應(yīng)的如圖變化曲線為甲
B.實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ對(duì)比,說(shuō)明影響反應(yīng)速率的因素是固體的顆粒大小
C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ?qū)Ρ?,說(shuō)明影響反應(yīng)速率的因素是酸的濃度
D.實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ完全反應(yīng)后,產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量是相等的
【答案】C
【詳解】A.大理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,由于碳酸鈣和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣微溶,則會(huì)包裹在大理石表面,使反應(yīng)不能繼續(xù),即丙為實(shí)驗(yàn)Ⅰ,由于實(shí)驗(yàn)Ⅲ中的大理石是粉末狀的,反應(yīng)的速率最快,所以實(shí)驗(yàn)Ⅲ對(duì)應(yīng)的如圖變化曲線為甲,說(shuō)法正確;
B.Ⅱ和Ⅲ中選擇酸都是7% HCl溶液,Ⅱ中是塊狀大理石,Ⅲ中是大理石粉末,實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ對(duì)比,說(shuō)明影響反應(yīng)速率的因素是固體的顆粒大小,說(shuō)法正確;
C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中所用酸的種類(lèi)不同,沒(méi)有可比性,說(shuō)法錯(cuò)誤;
D.由圖象可知,實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ完全反應(yīng)后,產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量是相等的,說(shuō)法正確。
故選C。
?問(wèn)題二 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置
【典例2】下列制取、收集、驗(yàn)滿、檢驗(yàn)的裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br>A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】A、用此裝置制取二氧化碳,長(zhǎng)頸漏斗的末端要在液面以下,以防止氣體由長(zhǎng)頸漏斗逸出,此選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、二氧化碳的密度比空氣的密度大,可用向上排空氣法收集,此選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、氣體的驗(yàn)滿在瓶口處進(jìn)行,此選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水,此選項(xiàng)正確。
故選D。
【解題必備】
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置:固體不加熱型
收集方法:向上排空氣法
【變式2-1】如下圖所示,I~Ⅳ裝置可供實(shí)驗(yàn)室制取有關(guān)氣體時(shí)選用。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳可選用Ⅱ、Ⅳ裝置,將燃著的木條放在a管口處即可檢查是否集滿
B.實(shí)驗(yàn)室用固體鋅粒和稀硫酸溶液在常溫下反應(yīng)制取氫氣(難溶于水)時(shí)可選用Ⅱ、Ⅲ裝置
C.實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣可選用I、Ⅳ裝置,氣體從b管口通入
D.實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣,可選用I、Ⅲ裝置
【答案】B
【詳解】A、實(shí)驗(yàn)室用石灰石或大理石(主要含碳酸鈣)與鹽酸溶液在常溫下反應(yīng)制取二氧化碳,故可選固液不加熱型裝置Ⅱ制二氧化碳,二氧化碳密度比空氣大,可用向上排空氣法收集,故可用裝置Ⅳ收集二氧化碳,a進(jìn)氣,b出空氣,當(dāng)二氧化碳集滿后會(huì)從b端溢出,故可在b管口處即可檢查是否集滿,A錯(cuò)誤,不符合題意;
B、實(shí)驗(yàn)室用固體鋅粒和稀硫酸溶液在常溫下反應(yīng)制取氫氣,故可選固液不加熱型裝置Ⅱ制氫氣,氫氣難溶于水,可用排水法Ⅲ收集,B正確,符合題意;
C、實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀固體在加熱的條件下以二氧化錳作催化劑制取氧氣,可選固體加熱型裝置I制氧氣,氧氣密度比空氣大,可用向上排空氣法收集,故可用裝置Ⅳ收集二氧化碳,a進(jìn)氣,b出空氣,C錯(cuò)誤,不符合題意;
D、實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液以二氧化錳作催化劑在常溫下反應(yīng)制取氧氣,可選固液不加熱型裝置Ⅱ制氧氣,不能選固體加熱型裝置I制氧氣,D錯(cuò)誤,不符合題意;
故選B。
【變式2-2】如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的部分裝置示意圖,下列說(shuō)法正確的是
A.用過(guò)氧化氫溶液制取 O2,可選用裝置②④組合
B.用裝置①制取 CO2,分液漏斗中應(yīng)裝稀硫酸
C.用裝置③收集 CO2,氣體應(yīng)從管口 c 通入
D.要做鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn),用④收集 O2時(shí)建議留部分水
【答案】D
【詳解】A、用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,屬于固液不加熱反應(yīng),發(fā)生裝置應(yīng)選①,氧氣不易溶于水,收集裝置可選④,不符合題意;
B、大理石的主要成分碳酸鈣能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣、二氧化碳和水,硫酸鈣微溶于水,會(huì)覆蓋在水的表面,阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,故分液漏斗中應(yīng)裝稀鹽酸,不能裝稀硫酸,不符合題意;
C、用裝置③收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空氣大,氣體應(yīng)從b端進(jìn)入,不符合題意;
D、鐵絲在氧氣中燃燒,放出大量的熱,故用④收集 O2時(shí)建議留部分水,防止高溫熔融物濺落,炸裂瓶底,符合題意。
故選D。
?問(wèn)題三 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的步驟和操作
【典例3】實(shí)驗(yàn)室制取 CO2一般有五個(gè)步驟:①連接儀器,檢查裝置的氣密性;②按要求裝配組裝好儀器;③向漏斗中注入酸液;④向廣口瓶放入小塊的大理石;⑤收集氣體。下列操作順序中,正確的是
A.①②③④⑤B.②①④③⑤C.①④②③⑤D.②③④①⑤
【答案】B
【詳解】制取二氧化碳的操作步驟是:連(連接儀器、組裝實(shí)驗(yàn)裝置)→查(檢查裝置的氣密性)→加(加入固體試劑)→倒(倒入液體試劑)→定(用鐵架臺(tái)固定儀器裝置)→收集(二氧化碳要用向上排空氣法收集),故選:B。
【解題必備】
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)步驟: = 1 \* GB3 ①連接儀器; = 2 \* GB3 ②檢查裝置氣密性; = 3 \* GB3 ③裝入試劑(先裝固體試劑,再加入液體試劑) = 4 \* GB3 ④收集氣體。
【變式3-1】實(shí)驗(yàn)室制取 CO2的有關(guān)操作如圖,正確的是
A.檢查氣密性B.加入固體藥品
C.加入液體藥品D.收集氣體
【答案】A
【詳解】A、該裝置的氣密性檢查方法是:當(dāng)拉動(dòng)注射器的活塞時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)的空氣體積增大壓強(qiáng)變小,若氣密性良好則可以看到長(zhǎng)頸漏斗的下端會(huì)產(chǎn)生氣泡,正確;
B、向錐形瓶中加入石灰石的方法是應(yīng)該先將錐形瓶橫放,再用鑷子夾持石灰石放到瓶口,然后將錐形瓶慢慢樹(shù)立起來(lái),使石灰石緩緩落到瓶底, 錯(cuò)誤;
C、稀硫酸與塊狀石灰石反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣,會(huì)覆蓋在石灰石表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)行,不能用于制取CO2,錯(cuò)誤;
D、二氧化碳的密度比空氣的大,氣體應(yīng)從長(zhǎng)導(dǎo)管通入,將空氣從短導(dǎo)管排出,錯(cuò)誤。
故選A。
【變式3-2】實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取二氧化碳,有關(guān)操作正確的一項(xiàng)是
A.向錐形瓶中投入幾塊石灰石B.從長(zhǎng)頸漏斗注入15mL稀硫酸
C.可采用排水法收集二氧化碳?xì)怏wD.氣體收集滿后集氣瓶正放在桌面上
【答案】D
【詳解】A、向錐形瓶中投入幾塊石灰石,可能會(huì)使錐形瓶破裂,應(yīng)將錐形瓶橫放,用鑷子夾取石灰石放在瓶口,再緩慢傾斜錐形瓶使石灰石滑落至底部,錯(cuò)誤;
B、石灰石與稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水,會(huì)覆蓋在石灰石表面,阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳是利用石灰石與稀鹽酸,不能使用稀硫酸,從長(zhǎng)頸漏斗注入15mL稀鹽酸,錯(cuò)誤;
C、二氧化碳能溶于水且能與水反應(yīng),不能用排水法收集,錯(cuò)誤;
D、二氧化碳密度大于空氣,氣體收集滿后集氣瓶正放在桌面上,正確。
故選D。
?問(wèn)題四 能控制反應(yīng)發(fā)生和停止的氣體發(fā)生裝置
【典例4】甲、乙、丙是某同學(xué)設(shè)計(jì)的三套制取二氧化碳的發(fā)生裝置,對(duì)三套裝置分析不正確的是
A.甲裝置此時(shí)容器內(nèi)右側(cè)大氣壓大于外界大氣壓
B.此時(shí)甲裝置中的止水夾 M 處于打開(kāi)狀態(tài)
C.乙裝置 N 處添加止水夾可以與甲裝置具有相同功能
D.丙裝置具有可控制反應(yīng)進(jìn)行或停止的功能
【答案】B
【詳解】A、根據(jù)圖示可知,左側(cè)液面高于右側(cè)液面,說(shuō)明右側(cè)壓強(qiáng)大于外界大氣壓,故正確;
B、此時(shí)甲裝置中固體與液體分離,說(shuō)明止水夾M處于關(guān)閉狀態(tài),故不正確;
C、乙裝置N處添加止水夾具有甲裝置具有的功能,關(guān)閉止水夾裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大,固液分離,能使反應(yīng)停止,打開(kāi)止水夾,固液接觸,反應(yīng)發(fā)生,故正確;
D、丙裝置可以通過(guò)粗銅絲控制石灰石與稀鹽酸接觸或脫離,可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止,故正確;
故選B。
【解題必備】
控制反應(yīng)發(fā)生和停止的原理:通過(guò)某個(gè)操作,實(shí)現(xiàn)固體試劑和液體試劑的分離和接觸,從而控制反應(yīng)的開(kāi)始與停止。
【變式4-1】某學(xué)生設(shè)計(jì)了下圖四套裝置來(lái)制取CO2,其中不能使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止的是
A.B.
C.D.
【答案】B
【詳解】A、試管底部有缺口,只要放入燒杯中,稀鹽酸就可以隨時(shí)進(jìn)入試管產(chǎn)生氣體,不用時(shí)可以隨時(shí)移出試管,所以可以控制反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止。A不符合題意;
B、雖然有帶孔的塑料片,但是稀鹽酸總是浸沒(méi)大理石,所以不能使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止。B符合題意;
C、石灰石在有孔塑料片上,用氣體時(shí),打開(kāi)開(kāi)關(guān),裝置的右邊壓強(qiáng)減小,稀鹽酸就會(huì)浸沒(méi)石灰石產(chǎn)生氣體,不用時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān),壓強(qiáng)增大鹽酸又被壓到塑料片以下,控制了反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止。C不符合題意;
D、原理同A,可以上下移動(dòng)銅絲,就移動(dòng)了有孔的塑料瓶,因此可以控制反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止。D不符合題意。
綜上所述:選擇B。
【變式4-2】能制取二氧化碳并可隨時(shí)控制反應(yīng)發(fā)生和停止的裝置是
A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】A、若向左側(cè)通入高于大氣壓的氣體,可以使得反應(yīng)開(kāi)始,但當(dāng)想停止反應(yīng)時(shí),因管道中充滿氣體,不能隨時(shí)反應(yīng)停止,故選項(xiàng)不符合題意;
B、向長(zhǎng)頸漏斗中加入反應(yīng)物鹽酸,可以使得反應(yīng)開(kāi)始,但當(dāng)想停止反應(yīng)時(shí),即便夾住彈簧夾,也不能使得鹽酸倒流進(jìn)而反應(yīng)停止,故選項(xiàng)不符合題意;
C、向分液漏斗中加入反應(yīng)物鹽酸,可以使得反應(yīng)開(kāi)始,但當(dāng)想停止反應(yīng)時(shí),即便夾住彈簧夾,因分液漏斗下端離液面太遠(yuǎn),鹽酸難以回流到分液漏斗中,進(jìn)而反應(yīng)難以停止,故選項(xiàng)不符合題意;
D、向長(zhǎng)頸漏斗中加入反應(yīng)物鹽酸,可以使得反應(yīng)開(kāi)始,夾住彈簧夾,瓶?jī)?nèi)因持續(xù)生成的二氧化碳而壓強(qiáng)增大,導(dǎo)致鹽酸回流到長(zhǎng)頸漏斗中,進(jìn)而反應(yīng)得以停止,故選項(xiàng)符合題意。
故選D。
?問(wèn)題五 二氧化碳制取的綜合考查
【典例5】掌握實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法是必備的化學(xué)素養(yǎng)。請(qǐng)根據(jù)圖示裝置回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出標(biāo)號(hào)①的儀器名稱(chēng): 。
(2)實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。若要收集較純凈的O2,應(yīng)選用的收集裝置是
(填字母序號(hào))。
(3)實(shí)驗(yàn)室用裝置B可以制得CO2,裝置B的優(yōu)點(diǎn)是 。
(4)①若用上圖F所示裝置收集CO2,氣體應(yīng)從 (填“a”或“b”)端通入。
②若用上圖G所示裝置來(lái)測(cè)量生成的CO2的體積,其中在水面上加植物油的目的是 ,植物油上方原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (填“有”或“無(wú)”)明顯影響。
【答案】(1)鐵架臺(tái)
(2) C
(3)能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止
(4) ①b 防止CO2溶于水 無(wú)
【詳解】(1)標(biāo)號(hào)①的儀器是鐵架臺(tái);
(2)A裝置為固體加熱型裝置,試管口沒(méi)有棉花,選擇氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣,氯酸鉀在加熱及二氧化錳的催化作用下分解生成氯化鉀和氧氣,化學(xué)方程式為;氧氣密度比空氣大可用向上排空氣法收集,氧氣不易溶于水可用排水法收集,排空氣法收集氣體較干燥但不純凈,排水法收集氣體較純凈但不干燥,要收集較純凈的O2,應(yīng)選用的收集裝置是C;
(3) B裝置關(guān)閉活塞,氣體無(wú)法排出,試管內(nèi)壓強(qiáng)變大,將液體壓入長(zhǎng)頸漏斗,固液分離,反應(yīng)停止;打開(kāi)活塞,氣體排出,壓強(qiáng)變小,液體從長(zhǎng)頸漏斗中流下,固液接觸,反應(yīng)開(kāi)始,所以B的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止;
(4)①二氧化碳的密度大于空氣,若用上圖F所示裝置收集CO2,氣體應(yīng)從b端通入;
②二氧化碳能溶于水,為防止二氧化碳溶于水,進(jìn)而使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,使誤差更小,所以在集氣瓶中水的上方放一層植物油;氣體進(jìn)入集氣瓶中,將水壓入量筒,進(jìn)入量筒中水的體積與進(jìn)入集氣瓶中氣體的體積相同,所以植物油上方的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響。
【變式5-1】化學(xué)小組選用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)儀器①名稱(chēng)為 。
(2)甲組同學(xué)選用A裝置制備氧氣的反應(yīng)表達(dá)式為 ,又依據(jù)氧氣有 的性質(zhì)選擇C裝置收集一瓶氧氣。
(3)乙組同學(xué)選用B裝置制取氧氣的表達(dá)式為 ;欲得到平穩(wěn)的氧氣流,可將儀器②換成 (填儀器名稱(chēng))。對(duì)比甲組,乙組方案制取氧氣的優(yōu)點(diǎn)為 。
(4)丙組同學(xué)選擇裝置 (填裝置序號(hào))和裝置F組合,在實(shí)驗(yàn)室制取并收集二氧化碳,反應(yīng)的表達(dá)式為 ,用F裝置收集二氧化碳時(shí)檢驗(yàn)二氧化碳已經(jīng)收集滿的方法為 。
(5)丁組同學(xué)為了達(dá)到“隨開(kāi)隨用,隨關(guān)隨?!钡哪康?,還搭建下圖幾套裝置,能達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖? (填裝置序號(hào))。
(6)戊組同學(xué)利用下圖裝置完成CO2的性質(zhì)探究。
K中浸有紫色石蕊試液的紙花變紅,使其變紅的物質(zhì)為 (填化學(xué)式)。M中的現(xiàn)象為 ,該反應(yīng)的表達(dá)式為 。N中蠟燭自下而上熄滅,說(shuō)明二氧化碳具有的化學(xué)性質(zhì)為 。
【答案】(1)試管
(2) / 不易溶于水
(3) / 分液漏斗 節(jié)約能源、操作簡(jiǎn)便(合理即可)
(4) B / 用燃著的木條放在導(dǎo)管b處,如果木條熄滅則說(shuō)明瓶?jī)?nèi)已收集滿二氧化碳
(5)GI
(6) H2CO3 石灰水變渾濁 / 不燃燒,且不支持燃燒
【詳解】(1)據(jù)圖可知,儀器①名稱(chēng)為試管;
(2)A裝置為固固加熱型發(fā)生裝置,試管口沒(méi)有棉花,則用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物制取氧氣,加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物生成氧氣和氯化鉀,反應(yīng)表達(dá)式為:、;氧氣不易溶于水,可以用排水法收集,所以可選擇裝置C;
(3)B裝置不需要加熱,可用過(guò)氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣來(lái)制取,反應(yīng)表達(dá)式為:、;為了要得到平穩(wěn)的氧氣流,可以將B裝置中的儀器②換成分液漏斗;此方案不需要加熱、可以隨時(shí)添加藥品,所以乙組的優(yōu)點(diǎn)是:節(jié)約能源、操作簡(jiǎn)便;
(4)實(shí)驗(yàn)室制取并收集二氧化碳時(shí)不需要加熱,應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置;碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,反應(yīng)表達(dá)式為:、;二氧化碳的密度比空氣大,所以用裝置F收集二氧化碳時(shí),氣體從長(zhǎng)管a進(jìn)入,驗(yàn)滿的方法是用燃著的木條放在導(dǎo)管b處,如果木條熄滅則說(shuō)明瓶?jī)?nèi)已收集滿二氧化碳;
(5)G、關(guān)閉止水夾,干燥管內(nèi)壓強(qiáng)增大,液體被壓入燒杯中,固液分離,打開(kāi)止水夾后,固液接觸,反應(yīng)進(jìn)行,能達(dá)到隨開(kāi)隨制,隨關(guān)隨停的目的,故符合題意;
H、固體放在小試管中,加入酸后,酸和固體不能分離,無(wú)法控制反應(yīng)發(fā)生和停止,不能隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停,故不符合題意;
I、通過(guò)注射器的推拉可以實(shí)驗(yàn)固體和液體的接觸與分離,能達(dá)到隨開(kāi)隨制,隨關(guān)隨停的目的,故符合題意;
J、通過(guò)止水夾關(guān)閉和打開(kāi),無(wú)法實(shí)現(xiàn)固體的液體的接觸和分離,不能隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停,故不符合題意;
故選GI;
(6)可使石蕊溶液變紅的是酸,二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸,化學(xué)式為H2CO3;二氧化碳可以氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,因此可以看到變渾濁現(xiàn)象,反應(yīng)表達(dá)式為:、;蠟燭熄滅,說(shuō)明二氧化碳不燃燒,且不支持燃燒,自下而上熄滅,說(shuō)明二氧化碳密度比空氣大。
【變式5-2】下面是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的幾種發(fā)生裝置和收集裝置,回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取一瓶氧氣應(yīng)選擇的收集裝置是 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,棉花的作用是 ,停止加熱時(shí),發(fā)現(xiàn)水槽中的水有倒吸現(xiàn)象,原因 。
(2)收集氣體時(shí)一定要用到的主要儀器是 ,B裝置中有一處明顯的錯(cuò)誤,應(yīng)改正為 ,實(shí)驗(yàn)室用改正后的B裝置制取二氧化碳,主要的操作步驟有:a、收集氣體;b、檢查裝置的氣密性;c、將固體藥品放入錐形瓶中;d、從長(zhǎng)頸漏斗加入液體藥品。上述正確的操作順序是 (填字母序號(hào))。
(3)實(shí)驗(yàn)室中一般不用C裝置收集二氧化碳的原因是 ,選用D或E收集氣體時(shí)需將導(dǎo)管伸入集氣瓶底部,這樣做的目的是 。
(4)利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以形象地比較不同形狀的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的速率。傾斜錐形瓶使試管內(nèi)的稀鹽酸流入瓶中與固體發(fā)生反應(yīng),瓶?jī)?nèi)氣壓的變化如曲線所示。
Ⅰ、下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 。
A.曲線①表示塊狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)
B.b點(diǎn)表示碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)已停止
C.等質(zhì)量碳酸鈣粉末產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量最多
D.對(duì)比分析點(diǎn)c、d可知,相同的氣壓時(shí),粉狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)速率更快
Ⅱ、由此數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證的一條普遍規(guī)律是 。
【答案】(1) C 防止加熱過(guò)程中固體粉末進(jìn)入到導(dǎo)管內(nèi) 試管內(nèi)溫度降低,壓強(qiáng)變小
(2) 集氣瓶 右側(cè)的導(dǎo)管不能在液面之下,稍微露出塞子即可 bcda
(3) 二氧化碳能溶于水 盡可能排空底部的空氣,使收集到的氣體較為純凈
(4) D 接觸面積更大的粉狀物質(zhì)反應(yīng)速度更快
【詳解】(1)一般使用裝置排水法收集氧氣,當(dāng)導(dǎo)管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時(shí)開(kāi)始收集,即裝置C;
②因?yàn)锳裝置試管口放了一團(tuán)棉花,故為高錳酸鉀制氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
③棉花的作用是防止加熱過(guò)程中固體粉末進(jìn)入到導(dǎo)管內(nèi);
④停止加熱時(shí),發(fā)現(xiàn)水槽中的水有倒吸現(xiàn)象,原因是試管內(nèi)溫度降低,壓強(qiáng)變小,造成的倒吸現(xiàn)象。
(2)收集氣體時(shí)一定要用到的主要儀器是集氣瓶,因?yàn)闊o(wú)論排水法還是排空氣法都需要集氣瓶;
②B裝置中有一處明顯的錯(cuò)誤為右側(cè)的導(dǎo)管不能在液面之下,稍微露出塞子即可,否則氧氣無(wú)法出去;
③B裝置制取二氧化碳,主要的操作步驟是先檢查裝置的氣密性,再將固體藥品放入錐形瓶中,然后從長(zhǎng)頸漏斗加入液體藥品,最后收集,上述正確的操作順序就是bcda。
(3)①不用C裝置收集二氧化碳的原因是二氧化碳能溶于水,故不能使用排水法收集二氧化碳;
②選用D或E收集氣體時(shí)需將導(dǎo)管伸入集氣瓶底部,這樣做的目的是盡可能排空底部的空氣,使收集到的氣體較為純凈。
(4)①A、曲線①生成的氣體速度較快,故為粉末狀碳酸鈣與鹽酸反應(yīng),錯(cuò)誤;
B、b點(diǎn)的氣壓還在不斷地上漲,故反應(yīng)沒(méi)有停止,還在不斷地產(chǎn)生氣體,錯(cuò)誤;
C、等質(zhì)量碳酸鈣粉末產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量是相等的,兩天線最終歸為一條,故錯(cuò)誤;
D、對(duì)比分析點(diǎn)c、d可知,相同的氣壓時(shí),粉狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)速率更快是正確的。
故選D;
②由此數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證的一條普遍規(guī)律是,接觸面積更大的粉狀物質(zhì)反應(yīng)速度更快。
?問(wèn)題六 萬(wàn)能瓶
【典例6】一氧化氮是汽車(chē)尾氣中的一種大氣污染物,它是無(wú)色氣體,難溶于水、密度比空氣略大,在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮。在實(shí)驗(yàn)室中,收集一氧化氮時(shí)可選用的收集方法是
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】A、一氧化氮的密度比空氣略大,在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮,不能選擇排空氣法收集,不符合題意;
B、一氧化氮難溶于水,且一氧化氮的密度比水小,可以選擇該裝置收集,且應(yīng)“短進(jìn)長(zhǎng)出”,符合題意;
C、一氧化氮的密度比空氣略大,在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮,不能選擇排空氣法收集,不符合題意;
D、一氧化氮的密度比空氣略大,在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮,不能選擇排空氣法收集,不符合題意。
故選B。
【解題必備】
1.用萬(wàn)能瓶收集氣體或使用萬(wàn)能瓶中儲(chǔ)存的氣體的原則:
比較原瓶?jī)?nèi)物質(zhì)(水或空氣)與待收集的氣體的密度,凡是密度大的物質(zhì)一律從下端進(jìn)出,凡是密度小的物質(zhì)一律從上端進(jìn)出。
2.用萬(wàn)能瓶做洗氣瓶除雜或干燥,遵循“長(zhǎng)進(jìn)短出半瓶水”,即長(zhǎng)管進(jìn)氣,短管出氣,瓶?jī)?nèi)裝液體試劑大約一半左右。
【變式6-1】如圖所示裝置的集氣瓶被譽(yù)為“萬(wàn)能瓶”。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.收集CO2時(shí)應(yīng)從a端進(jìn)入
B.用排水集氣法收集O2時(shí),將瓶中裝滿水,氣體應(yīng)從b端進(jìn)入
C.如果要將儲(chǔ)存在瓶中的氧氣排出,應(yīng)從a端通入水
D.當(dāng)被收集的氣體從b端進(jìn)入時(shí),相當(dāng)于向上排空氣集氣法收集氣體
【答案】D
【詳解】A、由于二氧化碳的密度比空氣的大,收集二氧化碳應(yīng)該長(zhǎng)進(jìn)短出,即應(yīng)從a端通入,將空氣從短導(dǎo)管排出,故選項(xiàng)說(shuō)法正確;
B、由于氧氣的密度比水小,不易溶于水,所以用排水集氣法收集O2時(shí),將瓶中裝滿水,氣體應(yīng)從短口b端進(jìn)入,故選項(xiàng)說(shuō)法正確;
C、將儲(chǔ)存在瓶中的氧氣排出,利用的是進(jìn)入的水將氣體排出,應(yīng)從a端通入水,將氣體從短導(dǎo)管排出,故選項(xiàng)說(shuō)法正確;
D、當(dāng)被收集的氣體從b端進(jìn)入時(shí),將空氣從長(zhǎng)導(dǎo)管排出,則氣體的密度比空氣的小,相當(dāng)于向下排空氣集氣法收集氣體,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
故選D。
【變式6-2】在實(shí)驗(yàn)室中,集氣瓶被稱(chēng)做“萬(wàn)能瓶”,用它可以組裝成各種用途的裝置,請(qǐng)仔細(xì)觀察下列(F~K)各個(gè)裝置的特點(diǎn)回答問(wèn)題:
①實(shí)驗(yàn)室若用F裝置收集氧氣,則氧氣應(yīng)從 口進(jìn)入(填導(dǎo)管口符號(hào))。
②若要測(cè)量收集到的二氧化碳?xì)怏w的體積,應(yīng)選用 裝置。
③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳,同時(shí)用該瓶收集較純凈的一氧化碳(CO難溶于水),應(yīng)選用 裝置。
【答案】b K H
【詳解】氧氣密度比空氣大,實(shí)驗(yàn)室若用F裝置收集氧氣,應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出,故氧氣應(yīng)從b口進(jìn)入;
若要收集一定體積的二氧化碳?xì)怏w,應(yīng)選用K裝置,將二氧化碳?xì)怏w從g端通入,水從另一端排出,排出水的體積就是二氧化碳?xì)怏w的體積,K中的植物油能將二氧化碳與水隔離阻止兩者反應(yīng),不影響測(cè)量結(jié)果;
二氧化碳能與石灰水反應(yīng),一氧化碳不與石灰水反應(yīng),因此,若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳,同時(shí)用該瓶收集較純凈的一氧化碳,應(yīng)選用H裝置。
1.在確定一種氣體的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí),不需要考慮的是
A.反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件B.氣體的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿
C.氣體的密度和水溶性D.氣體的用途
【答案】D
【詳解】A、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置選擇的依據(jù)為反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)所需的條件,故 A 不符合題意;
B、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿時(shí)要考慮氣體的性質(zhì)來(lái)選擇合適的檢驗(yàn)驗(yàn)滿方法,故 B不符合題意;
C、收集裝置的選擇依據(jù)氣體本身的密度、溶解性等氣體的物理性質(zhì),故 C 不符合題意;
D、實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí),不需要考慮氣體的用途,故 D 符合題意。
故選 D。
2.實(shí)驗(yàn)室制取CO2一般有以下五個(gè)步驟:①檢查裝置氣密性②向長(zhǎng)頸漏斗中注入鹽酸③按要求裝配好儀器④收集氣體⑤向反應(yīng)容器中放入大理石,操作順序正確的是
A.③①⑤②④B.③①②⑤④C.①③②⑤④D.①③⑤④②
【答案】A
【分析】根據(jù)制取二氧化碳的步驟(連→查→加→倒→收)進(jìn)行分析解答即可。
【詳解】制取二氧化碳的操作步驟是:連(連接儀器、組裝實(shí)驗(yàn)裝置)→查(檢查裝置的氣密性)→加(向廣口瓶中裝入大理石)→倒(向漏斗中注入稀鹽酸)→收集(用向上排空氣法收集),則正確的操作順序?yàn)棰邰佗茛冖堋?br>故選A。
【點(diǎn)睛】本題難度不大,掌握制取二氧化碳的操作步驟(連→查→加→倒→收)和注意事項(xiàng)是正確解答本題的關(guān)鍵。
3.下列有關(guān)“固—液反應(yīng),不需加熱”的氣體發(fā)生裝置合理的是
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】A、導(dǎo)氣管太長(zhǎng),不宜于氣體的導(dǎo)出,故A不正確;B、選擇的漏斗為一般的漏斗,應(yīng)該用長(zhǎng)頸漏斗,并且漏斗下端要伸到液面以下,故B不正確;C、長(zhǎng)頸漏斗的下端伸入錐形瓶太短,無(wú)法起到液封的作用,故C不正確;D、分液漏斗關(guān)閉活塞時(shí)就能起到不漏氣的作用,故D正確。故選D。
4.實(shí)驗(yàn)室制取CO2的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是
A.可選用稀硫酸與塊狀石灰石反應(yīng)制取CO2
B.制取CO2前需要檢查裝置的氣密性
C.收集CO2既可用排水法又可用向上排空氣法
D.可用紫色石蕊溶液檢驗(yàn)生成的CO2
【答案】B
【分析】實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理是用大理石或石灰石與稀鹽酸的反應(yīng),因二氧化碳能溶于水,密度比空氣大,用向上排空氣法收集;制取氣體前要檢查裝置氣密性;CO2能使紫色石蕊變成紅色,但不是檢驗(yàn)CO2的方法。
【詳解】A、用稀硫酸與塊狀石灰石反應(yīng)制取CO2不可行,因?yàn)樯晌镂⑷苡谒璧K反應(yīng)的進(jìn)行,故A選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
B、制取CO2前需要檢查裝置的氣密性,故B選項(xiàng)說(shuō)法正確;
C、因二氧化碳能溶于水,密度比空氣大,一般采用向上排空氣法收集,不用排水法收集,故C選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;
D、CO2能使紫色石蕊溶液變紅,但其他氣體遇到紫色石蕊也能使其變紅,如SO2,所以紫色石蕊溶液不能用于檢驗(yàn)CO2,故D選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二氧化碳的制取中藥品的選擇,同時(shí)也考查了二氧化碳的收集及性質(zhì)檢驗(yàn)等,綜合性比較強(qiáng).要加強(qiáng)記憶有關(guān)的知識(shí)點(diǎn),并理解應(yīng)用;本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一,主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題。
5.如圖是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的部分操作,其中正確的是
A.檢查氣密性B.加入大理石
C.收集二氧化碳D.檢驗(yàn)二氧化碳
【答案】C
【詳解】A. 檢查裝置氣密性的方法:先向長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)倒入少量的水,液面沒(méi)過(guò)長(zhǎng)頸漏斗的下端,把導(dǎo)管的一端浸沒(méi)在水里,雙手緊貼容器外壁,若導(dǎo)管口有氣泡冒出,裝置不漏氣;圖中所示和外界連通,操作不正確;
B、向試管中固體藥品時(shí),將試管橫放,用鑷子將大理石放到試管口,然后將試管慢慢豎起,使藥品滑落到試管底部,圖中所示操作不正確;
C、二氧化碳密度比空氣大,所以采用向上排空氣法收集,圖中所示操作正確;
D、檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w用澄清石灰水,若石灰水變渾濁,則是二氧化碳,圖中所示操作不正確;
故選C。
6.NO是一種無(wú)色氣體,實(shí)驗(yàn)室制備N(xiāo)O必須用排水法收集。由此可以得出的結(jié)論是( )
A.NO難溶于水B.NO會(huì)與氧氣反應(yīng)
C.NO有毒D.NO密度與空氣接近
【答案】A
【詳解】NO只能用排水法收集,說(shuō)明NO難溶于水且不與水反應(yīng)。至于它為什么只能用排水法收集,而不能用排空氣法收集,原因可能有多種,如密度與空氣接近或能與空氣中的氣體成分反應(yīng)等。
故選:A。
7.實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體:①加熱高錳酸鉀制取氧氣:②用雙氧水和二氧化錳制取氧氣;③用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳?xì)怏w。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.都不需要對(duì)氣體發(fā)生裝置加熱
B.排空氣法集氣時(shí)都可以用燃著的木條驗(yàn)滿
C.都可用排水法收集氣體
D.都可以用相同的發(fā)生裝置
【答案】B
【詳解】A、加熱高錳酸鉀制取氧氣需要加熱,說(shuō)法錯(cuò)誤;
B、排空氣法集氣時(shí)都可以用燃著的木條驗(yàn)滿,說(shuō)法正確;
C、因?yàn)槎趸寄苋苡谒?,故不能用排水法收集氣體,說(shuō)法錯(cuò)誤;
D、加熱高錳酸鉀制取氧氣的發(fā)生裝置屬于固體加熱型,而用雙氧水和二氧化錳制取氧氣、用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳?xì)怏w,屬于固液常溫型的發(fā)生裝置,說(shuō)法錯(cuò)誤。
故選B。
8.如圖所示,實(shí)驗(yàn)室里有一套用來(lái)制取氣體的裝置,下列有關(guān)敘述正確的是
A.錐形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放過(guò)氧化氫溶液,可以制取氧氣
B.錐形瓶里加入大理石,分液漏斗里盛放稀硫酸,可以制取二氧化碳
C.當(dāng)發(fā)生裝置中液體與固體混合產(chǎn)生了氣泡,立即開(kāi)始收集氣體
D.集滿氧氣的集氣瓶從水槽里取出后倒放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上
【答案】A
【詳解】A、錐形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放過(guò)氧化氫溶液,發(fā)生裝置符合要求,氧氣又不易溶于水,可以用排水法收集,因此可以制取氧氣,選項(xiàng)A正確;
B、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳是采用稀鹽酸和大理石,而不能用稀硫酸,原因是稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣,會(huì)覆蓋在大理石表面,從而阻止反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生,而且二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)發(fā)生裝置中液體與固體混合產(chǎn)生了氣泡,不能立即收集氣體,因?yàn)榇藭r(shí)排出的氣體是含有裝置內(nèi)空氣的不純氣體,應(yīng)待氣泡均勻冒出時(shí)才開(kāi)始收集,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D、由于氧氣的密度比空氣大,集滿氧氣的集氣瓶從水槽里取出后應(yīng)正放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。
9.下列有關(guān)CO2實(shí)驗(yàn)的圖示中正確的是
A.制取CO2B.收集CO2
C.驗(yàn)滿CO2D. 檢驗(yàn)CO2
【答案】D
【詳解】A.碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣,會(huì)覆蓋在大理石的表面而阻止反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生,實(shí)驗(yàn)室中常用大理石或石灰石與稀鹽酸來(lái)制取二氧化碳,圖示錯(cuò)誤;
B.二氧化碳能溶于水,不宜用排水法收集,如果要用排水法收集則要短進(jìn)長(zhǎng)出,圖示錯(cuò)誤;
C.驗(yàn)滿時(shí)要把燃著的木條放在集氣瓶口,而不是伸入集氣瓶?jī)?nèi),圖示錯(cuò)誤;
D.二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和水,所以可用澄清的石灰水來(lái)檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w,且長(zhǎng)進(jìn)短出,圖示正確。
故選:D。
10.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制取和收集氧氣、二氧化碳的說(shuō)法,正確的是( )
A.用裝置①制取氧氣,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑
B.用裝置②制取二氧化碳,可隨時(shí)添加酸液,還可控制反應(yīng)的速度
C.用裝置③收集氧氣,導(dǎo)管口有氣泡冒出就馬上收集
D.如用裝置④收集二氧化碳,則氣體應(yīng)從a端通入
【答案】D
【詳解】A、裝置①制取氧氣的反應(yīng)物是固體,反應(yīng)條件是加熱,試管口有棉花,是高錳酸鉀制取氧氣,高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,化學(xué)方程式為:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,故A錯(cuò)誤;
B、長(zhǎng)頸漏斗只能隨時(shí)添加酸液,不能控制液體的滴加速度,故B錯(cuò)誤;
C、排水法收集氧氣時(shí),導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí),開(kāi)始收集,故C錯(cuò)誤;
D、二氧化碳密度比空氣大,所以如用裝置④收集二氧化碳,則氣體應(yīng)從a端通入,故D正確。
故選:D。
11.實(shí)驗(yàn)室制取氣體常常用到下列裝置,根據(jù)給出的裝置回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出標(biāo)號(hào)①儀器的名稱(chēng) 。
(2)若選擇兩種固體制取并收集較純凈的氧氣,則應(yīng)選擇裝置字母是 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;若要收集一瓶做“鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)”的氧氣,應(yīng)在 (填序號(hào))停止收集氧氣。
A.集氣瓶口有氣泡冒出時(shí) B.集氣瓶中還有少量水時(shí) C.導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)并比較均勻地放出時(shí)
(3)若制取干燥二氧化碳,需要在發(fā)生裝置和收集裝置之間連接F裝置,廣口瓶?jī)?nèi)應(yīng)盛裝 (填試劑的名稱(chēng)),導(dǎo)管 (填“a”或“b”)端連接集氣瓶。發(fā)生裝置內(nèi)物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng),使瓶?jī)?nèi)氣體增多, ,在壓強(qiáng)差的作用下,使氣體能夠進(jìn)入F裝置。
【答案】(1)錐形瓶
(2) BC B
(3) 濃硫酸 b 壓強(qiáng)變大
【解析】(1)標(biāo)號(hào)①儀器的名稱(chēng)錐形瓶。
(2)若選擇兩種固體制取并收集較純凈的氧氣,則反應(yīng)為氯酸鉀在二氧化錳催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣:;反應(yīng)為固體加熱反應(yīng),發(fā)生裝置選擇B;氧氣不易溶于水,排水法收集氣體較為純凈,故收集裝置選擇C;若要收集一瓶做“鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)”的氧氣,應(yīng)在B.集氣瓶中還有少量水時(shí),停止收集氧氣,少量的水可以防止鐵燃燒時(shí)生成物濺落炸裂集氣瓶;故選B。
(3)濃硫酸具有吸水性,可做干燥劑;若制取干燥二氧化碳,需要在發(fā)生裝置和收集裝置之間連接F裝置,廣口瓶?jī)?nèi)應(yīng)盛裝濃硫酸,氣體應(yīng)該長(zhǎng)進(jìn)短出,故導(dǎo)管b端連接集氣瓶。發(fā)生裝置內(nèi)物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng),使瓶?jī)?nèi)氣體增多,壓強(qiáng)變大,在壓強(qiáng)差的作用下,使氣體能夠進(jìn)入F裝置。
12.請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置回答問(wèn)題。
(1)標(biāo)號(hào)①②的儀器名稱(chēng):① ② .
(2)實(shí)驗(yàn)室選用A、D裝置制取O2,氣體收集完畢時(shí),應(yīng)先 (填“從水中取出導(dǎo)氣管”或“熄滅酒精燈”),請(qǐng)寫(xiě)出用該裝置制取O2的符號(hào)表達(dá)式 ;若用裝置C收集O2實(shí)驗(yàn)中始終未能檢驗(yàn)到O2已集滿,下列解釋不合理的是 (填字母序號(hào));
A.裝置可能漏氣 B.藥品用量可能不足
C.導(dǎo)氣管未伸到集氣瓶底部 D.藥品可能失效
若用裝置C收集O2,檢驗(yàn)集氣瓶中是否已集滿氧氣的方法是 。
(3)實(shí)驗(yàn)室制取CO2時(shí),選用的發(fā)生裝置只能是B,試猜想制取CO2的反應(yīng)物狀態(tài)為 。
(4)過(guò)濾回收H2O2溶液制O2剩余溶液中的二氧化錳粉末。在過(guò)濾過(guò)程中,下列儀器不需要的有 (填字母序號(hào));
A.玻璃棒 B.酒精燈 C.燒杯 D.漏斗
過(guò)濾后,發(fā)現(xiàn)濾液仍渾濁,其可能原因是 。(任寫(xiě)一點(diǎn))
(5)已知:氨氣是一種沒(méi)有顏色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水。實(shí)驗(yàn)室制取NH3, (填“能”或“不能”)用裝置D收集氨氣;若用裝置E收集氨氣,則氨氣從 (填“a”或“b”)端通入。
【答案】 鐵架臺(tái) 錐形瓶 從水中取出導(dǎo)氣管 KClO3KCl+O2 C 將帶火星的木條伸在集氣瓶口,如果木條復(fù)燃,則證明已經(jīng)集滿 固態(tài)和液態(tài) B 濾紙破損(答案合理即可) 不能 a
【詳解】(1)據(jù)圖可知儀器①是鐵架臺(tái),②是錐形瓶;
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)先移出導(dǎo)管,后熄滅酒精燈,其原因是:防止水倒流,使試管炸裂;裝置A的試管中沒(méi)有棉花團(tuán),因此是加熱氯酸鉀制氧氣,氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣,符號(hào)表達(dá)式為:KClO3KCl+O2;若用裝置C收集O2實(shí)驗(yàn)中始終未能檢驗(yàn)到O2已集滿,解釋不合理的是:導(dǎo)氣管未伸到集氣瓶底部;氧氣的驗(yàn)滿方法是:將帶火星的木條平放在集氣瓶口,木條復(fù)燃,證明氧氣滿了;
(3)實(shí)驗(yàn)室制取CO2時(shí),選用的發(fā)生裝置只能是B,猜想制取CO2的反應(yīng)物狀態(tài)為:固態(tài)和液態(tài);
(4)過(guò)濾回收H2O2溶液制O2剩余溶液中的二氧化錳粉末,在過(guò)濾過(guò)程中,不需要的儀器有:酒精燈;過(guò)濾后,發(fā)現(xiàn)濾液仍渾濁,其可能原因是:濾紙破損、液面高于濾紙邊緣等;
(5)氨氣是一種沒(méi)有顏色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水,因此不能用排水法收集;若用裝置E收集氨氣,則氨氣從短管進(jìn)入,因?yàn)榘睔獾拿芏缺瓤諝庑 ?br>1.下列有關(guān)CO2實(shí)驗(yàn)的操作或說(shuō)法正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)室常用煅燒石灰石來(lái)制取CO2氣體
B.CO2氣體可用向上排空氣法或排水法收集
C.將燃著的木條伸入集氣瓶中以檢驗(yàn)CO2是否收集滿
D.將CO2氣體通入CaCl2溶液中,有白色沉淀生成
【答案】B
【詳解】A、實(shí)驗(yàn)室采用的是石灰石或大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,高溫煅燒石灰石是工業(yè)制取二氧化碳方式,選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、二氧化碳的密度比空氣大,能溶于水但溶于水的程度很小,所以可用向上排氣法或排水法收集,選項(xiàng)正確;
C、檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿的方法是將燃著的木條放在集氣瓶瓶口,而非瓶?jī)?nèi),選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、二氧化碳不能與氯化鈣反應(yīng),所以二氧化碳通入氯化鈣溶液,無(wú)現(xiàn)象變化,選項(xiàng)錯(cuò)誤,故選B。
2.實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體和熟石灰固體混合共熱制取氨氣,則制取氨氣的發(fā)生裝置應(yīng)當(dāng)
A.與由石灰石、鹽酸制取二氧化碳的氣體發(fā)生裝置相同
B.與由雙氧水制取氧氣的氣體發(fā)生裝置相同
C.與由高錳酸鉀制取氧氣的氣體發(fā)生裝置相同
D.與制取二氧化碳和制取氧氣的氣體發(fā)生裝置都不同
【答案】C
【詳解】實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體和熟石灰固體混合加熱來(lái)制取氨氣;該反應(yīng)中反應(yīng)物的狀態(tài)是固態(tài),反應(yīng)條件是加熱,所以應(yīng)選固固加熱型的發(fā)生裝置,即應(yīng)該選擇用高錳酸鉀制氧氣的裝置;而石灰石、鹽酸制取二氧化碳、雙氧水制取氧氣的反應(yīng)條件都是常溫,反應(yīng)物都是固體和液體,發(fā)生裝置都是固液常溫型。故選C。
3.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的部分操作如下圖,其中錯(cuò)誤的是
A. 查漏B. 裝藥
C. 收集D. 驗(yàn)滿
【答案】D
【詳解】A、檢查裝置的氣密性時(shí),向里推注射器活塞,錐形瓶?jī)?nèi)氣壓增大,長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液柱上升,說(shuō)明氣密性良好,圖中操作正確,不符合題意;
B、把密度較大的塊狀藥品放入玻璃容器時(shí),應(yīng)該先把容器橫放,把藥品放入容器口后,再把容器慢慢地豎起來(lái),使藥品滑到容器底部,以免打破容器,圖中操作正確,不符合題意;
C、用排水法收集二氧化碳,氣體應(yīng)從短導(dǎo)管進(jìn)入,將水從長(zhǎng)導(dǎo)管排出,由于二氧化碳溶于水,故水面要加一層油,防止二氧化碳溶于水,與水反應(yīng),操作正確,不符合題意;
D、二氧化碳驗(yàn)滿:將燃著的木條放在集氣瓶口,木條熄滅,說(shuō)明已經(jīng)集滿,操作錯(cuò)誤,符合題意。
故選D。
4.下圖為初中化學(xué)常見(jiàn)氣體的發(fā)生與收集裝置。有關(guān)這些裝置的說(shuō)法不正確的是
A.裝置I可作為固體加熱制取氣體的發(fā)生裝置
B.裝置Ⅱ中長(zhǎng)頸漏斗可以用分液漏斗、醫(yī)用注射器代替
C.裝置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度與空氣密度差距較大,且不與空氣中各成分反應(yīng)的氣體
D.裝置Ⅴ可以用于收集H2、O2,也可以用于實(shí)驗(yàn)室收集CO2
【答案】D
【詳解】A、裝置I可作為固體加熱制取氣體的發(fā)生裝置,故A正確;
B、裝置Ⅱ中長(zhǎng)頸漏斗可以用分液漏斗、醫(yī)用注射器代替,故B正確;
C、裝置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度與空氣密度差距較大,且不與空氣中各成分反應(yīng)的氣體,故C正確;
D、裝置Ⅴ為排水法收集氣體,適用于難溶于水的氣體收集,CO2能溶于水,所以不能用來(lái)收集CO2,故D不正確。故選D。
5.空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29.若某氣體的相對(duì)分子質(zhì)量大于29,則這種氣體的密度比空氣的密度大;若小于29,則密度比空氣的?。凑者@種方法判斷下列氣體可以用向下排空氣法收集的一組氣體是( )
A.,B.,C.,D.,
【答案】B
【詳解】A、氮?dú)獾南鄬?duì)分子質(zhì)量為28,小于29,氯氣的相對(duì)分子質(zhì)量為71,大于29,故氯氣不能選向下排空氣法,故錯(cuò)誤;
B、甲烷和氫氣的相對(duì)分子質(zhì)量都小于29,故都可以用向下排空氣法收集,故正確;
C、二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量大于29,不能用向下排空氣法收集,故錯(cuò)誤;
D、二氧化硫和氯化氫氣體的相對(duì)分子質(zhì)量都大于29,故都不能用向下排空氣法收集,故錯(cuò)誤。故選B。
【點(diǎn)睛】密度比空氣小且不與氧氣反應(yīng)的氣體可以用向下排空氣法收集。
6.用如圖所示裝置制備氣體,并隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生與停止,下列所選試劑制備相應(yīng)氣體合適的是
①用硫酸銅粉末與過(guò)氧化氫溶液混合制備O2
②用鋁片與稀鹽酸混合制備H2
③用高錳酸鉀固體制備O2
④用塊狀碳酸鈣與稀鹽酸混合制備CO2
⑤用氯酸鉀固體與二氧化錳固體混合制備O2
A.②④B.①③⑤C.①③④D.②⑤
【答案】A
【分析】如圖所示,該裝置是固液常溫型的發(fā)生裝置,適合塊狀固體和液體混合制取氣體。原理是:隔板把塊狀固體和液體隔開(kāi),當(dāng)關(guān)閉止水夾時(shí)由于氣體增多使試管內(nèi)氣壓變大,把溶液壓入長(zhǎng)頸漏斗的管體內(nèi),液面低于隔板,固液分開(kāi),不再反應(yīng),打開(kāi)止水夾則氣體導(dǎo)出,液面回升,固液接觸繼續(xù)反應(yīng)。據(jù)此分析。
【詳解】根據(jù)分析,①用硫酸銅粉末與過(guò)氧化氫溶液混合制備氧氣,由于硫酸銅是粉末,故無(wú)法放置于多孔塑料板上與液體分離,不符合題意;
根據(jù)分析,②用鋁片與稀鹽酸混合制備氫氣,鋁片置于塑料板上,符合題意;
根據(jù)分析,③用高錳酸鉀固體制備氧氣,反應(yīng)條件是加熱,適合于固體加熱型發(fā)生裝置,不符合題意;
根據(jù)分析,④用塊狀碳酸鈣與稀鹽酸混合制備二氧化碳,塊狀碳酸鈣置于塑料板上,符合題意;
根據(jù)分析,⑤用氯酸鉀固體與二氧化錳固體混合制備氧氣,反應(yīng)條件是加熱適合于固體加熱型發(fā)生裝置,不符合題意;
②④符合題意,故選:A。
7.下列制取CO2的發(fā)生裝置中,其中能“隨時(shí)控制氣體產(chǎn)生與停止的”是
A.①②③④⑤B.①②③⑤C.①②③D.①③⑤
【答案】C
【詳解】對(duì)于①裝置,通過(guò)銅絲拉動(dòng)穿孔的塑料小瓶,使固體藥品和液體藥品分離或接觸,可以隨時(shí)控制氣體的產(chǎn)生和停止,故①正確;
對(duì)于②裝置,通過(guò)擠壓或放松下端裝液體藥品的容器,使液體藥品與固體藥品接觸或分離,能夠隨時(shí)控制氣體的產(chǎn)生和停止,故②正確;
對(duì)于③裝置,打開(kāi)止水夾,因?yàn)檫B通器原理,固體藥品會(huì)和液體藥品接觸,反應(yīng)開(kāi)始;關(guān)閉止水夾,右端因?yàn)楫a(chǎn)生氣體使得管內(nèi)壓強(qiáng)增大,液體藥品被擠壓到左側(cè),固、液藥品分離,反應(yīng)停止。所以該裝置通過(guò)開(kāi)、關(guān)止水夾能控制反應(yīng)的開(kāi)始和結(jié)束,故③正確;
對(duì)于④裝置,可以通過(guò)注射器控制反應(yīng)速率,但不能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)固、液藥品的分離,所以不能隨時(shí)控制氣體的產(chǎn)生和停止,故④錯(cuò)誤;
對(duì)于⑤裝置,不能實(shí)現(xiàn)固、液藥品的分離,所以不能隨時(shí)控制氣體的產(chǎn)生和停止,故⑤錯(cuò)誤;
綜上①②③符合題意,故選C。
8.利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以更準(zhǔn)確地比較不同狀態(tài)的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的速率。如圖所示,傾斜錐形瓶使試管內(nèi)稀鹽酸流入瓶中與固體發(fā)生反應(yīng),瓶?jī)?nèi)氣壓的變化如曲線所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是:
A.曲線①表示的是塊狀碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)
B.b點(diǎn)表示碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)已停止
C.等質(zhì)量不同狀態(tài)的碳酸鈣參加反應(yīng),粉末狀碳酸鈣產(chǎn)生CO2質(zhì)量更多
D.對(duì)比曲線①②中c、d兩點(diǎn)可知,產(chǎn)生相同質(zhì)量的二氧化碳,粉末狀碳酸鈣用時(shí)更少
【答案】D
【詳解】A、粉末狀碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)速率快,反應(yīng)需要時(shí)間短,曲線①表示的是粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B、b點(diǎn)時(shí)二氧化碳的質(zhì)量不斷增大,表示碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)正在進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;
C、等質(zhì)量不同狀態(tài)的碳酸鈣參加反應(yīng),粉末狀碳酸鈣產(chǎn)生CO2速度較快,但產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量相等,故C錯(cuò)誤;
D、曲線①表示的是粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng),對(duì)比曲線①②中c、d兩點(diǎn)可知,產(chǎn)生相同質(zhì)量的二氧化碳,粉末狀碳酸鈣用時(shí)更少,故D正確。故選D。
【點(diǎn)睛】分析圖表中數(shù)據(jù)時(shí),要關(guān)注造成數(shù)據(jù)發(fā)生變化的原因,分析數(shù)據(jù)不再改變時(shí)所說(shuō)明的問(wèn)題,從而發(fā)現(xiàn)隱含條件。
9.根據(jù)下列裝置,結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出甲儀器的名稱(chēng) 。
(2)用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為 ;如果用過(guò)氧化氫溶液制氧氣,應(yīng)選擇的發(fā)生和收集裝置是 (填序號(hào),若選用H裝置,需要指明連接的導(dǎo)管口序號(hào))。
(3)裝置D和C對(duì)比,裝置D的優(yōu)點(diǎn)是 。
(4)如果用H裝置收集CO2,發(fā)生裝置應(yīng)連接 (填“a”“b”)口。
(5)實(shí)驗(yàn)室可用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法來(lái)制取氨氣。氨氣密度比空氣密度小,極易溶于水。則要選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是 (填序號(hào),若選用H裝置,需要指明連接的導(dǎo)管口序號(hào))。
【答案】 長(zhǎng)頸漏斗 BE或BG或BH或CE或CG或CH(以上裝置組合任選擇一種,選擇H裝置收集氧氣,氧氣由a導(dǎo)管進(jìn),不選擇D裝置作為發(fā)生裝置,是因?yàn)樗芰习迳峡障短?,二氧化錳的顆粒較?。? 可以通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉止水夾控制反應(yīng)的發(fā)生和停止 a AF或AH,若選用H裝置,與A裝置連接的導(dǎo)管口為b
【詳解】(1)甲儀器的名稱(chēng)為長(zhǎng)頸漏斗。
(2)用高錳酸鉀制取氧氣,高錳酸鉀在加熱條件下分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;如果用過(guò)氧化氫溶液制氧氣,過(guò)氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下分解生成水和氧氣,應(yīng)選擇固液不加熱型發(fā)生裝置,氧氣不易溶于水且密度比空氣密度大,可以用排水法、向上排空氣法收集,因此選擇的發(fā)生和收集裝置是BE、BG、BH、CE、CG、CH,以上裝置組合任選擇一種,選擇H裝置收集氧氣,氧氣由a導(dǎo)管進(jìn),不選擇D裝置作為發(fā)生裝置,是因?yàn)樗芰习迳峡障短?,二氧化錳的顆粒較小。
(3)裝置D和C對(duì)比,裝置D關(guān)閉止水夾,試管內(nèi)氣壓增大,液體與固體分離,反應(yīng)停止,打開(kāi)止水夾,長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面下降,試管內(nèi)液面升高,液體與固體接觸,反應(yīng)開(kāi)始,因此D裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉止水夾控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。
(4)二氧化碳的密度比空氣密度大,用向上排空氣法進(jìn)行收集,如果用H裝置收集CO2,發(fā)生裝置應(yīng)連接a口。
(5)實(shí)驗(yàn)室可用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法來(lái)制取氨氣,選擇固固加熱型發(fā)生裝置;氨氣密度比空氣密度小,極易溶于水,選擇向下排空氣法收集氨氣,則要選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是AF或AH,若選用H裝置,與A裝置連接的導(dǎo)管口為b。
10.根據(jù)圖1所示裝置回答問(wèn)題(裝置圖用序號(hào)填空)。
(1)實(shí)驗(yàn)室加熱KMnO4制O2時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,欲用F裝置收集氧氣,則O2應(yīng)從導(dǎo)管口 通入。
(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是 ,欲用E裝置收集CO2,則CO2應(yīng)從導(dǎo)管口 通入,驗(yàn)滿CO2氣體的方法是 。
(3)已知MnO2固體和濃鹽酸混合共熱可制得氯氣(C12),若實(shí)驗(yàn)室制取C12,則應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 。
(4)某同學(xué)進(jìn)行如圖2所示裝置所示的操作時(shí),觀察到的現(xiàn)象為: 。
【答案】(1) c
(2) a 將燃著的木條放在b口,若木條熄滅,則說(shuō)明已收集滿
(3)C
(4)蠟燭自下而上依次熄滅
【詳解】(1)高錳酸鉀加熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,化學(xué)方程式為:;
欲用F裝置收集氧氣,氧氣不易溶于水,氧氣密度比水小,則O2應(yīng)從導(dǎo)管口c通入;
(2)碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,化學(xué)方程式為:;
欲用E裝置收集CO2,二氧化碳密度比空氣大,則CO2應(yīng)從導(dǎo)管口a通入,二氧化碳不能燃燒且不支持燃燒,驗(yàn)滿CO2氣體的方法是:將燃著的木條放在b口,若木條熄滅,則說(shuō)明已收集滿;
(3)已知MnO2固體和濃鹽酸混合共熱可制得氯氣(C12),該反應(yīng)為固液加熱型,則應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是C;
(4)由于二氧化碳密度比空氣大,二氧化碳不能燃燒且不支持燃燒,可觀察到蠟燭自下而上依次熄滅。
11.請(qǐng)結(jié)合圖回答問(wèn)題:
(1)標(biāo)號(hào)①、②的儀器名稱(chēng):① ;② 。
(2)實(shí)驗(yàn)室選用A、D裝置制取氧氣,氣體收集完畢時(shí),應(yīng)先 (填“從水中取出導(dǎo)管”或“熄滅酒精燈”)。請(qǐng)寫(xiě)出用A裝置制取O2的文字表達(dá)式或符號(hào)表達(dá)式 ,判斷D裝置收集滿氧氣的方法為 。
(3)選擇發(fā)生裝置B和收集裝置 (選填序號(hào))可以用于實(shí)驗(yàn)室制取干燥的CO2,該反應(yīng)的文字表達(dá)式或符號(hào)表達(dá)式為 ,若將發(fā)生裝置由B改為E,其優(yōu)點(diǎn)是 。
(4)已知:氨氣是一種沒(méi)有顏色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水,實(shí)驗(yàn)室可用氯化銨固體和熟石灰固體混合加熱制取NH3,應(yīng)選擇發(fā)生裝置為 (選填序號(hào)),收集方法是 。
(5)在實(shí)驗(yàn)室中,集氣瓶被稱(chēng)做“萬(wàn)能瓶”,用它可以組裝成各種用途的裝置,請(qǐng)仔細(xì)觀察下列(F~K)各個(gè)裝置的特點(diǎn)回答問(wèn)題:
①實(shí)驗(yàn)室若用F裝置收集氧氣,則氧氣應(yīng)從 口進(jìn)入(填導(dǎo)管口符號(hào))。
②若要收集一定體積的二氧化碳?xì)怏w,應(yīng)選用 裝置。
③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳,同時(shí)用該瓶收集較純凈的一氧化碳(CO難溶于水),應(yīng)選用 裝置。
【答案】(1) 鐵架臺(tái) 長(zhǎng)頸漏斗
(2) 從水中取出導(dǎo)管 / 瓶口有大氣泡產(chǎn)生
(3) C / 可控制反應(yīng)的開(kāi)始與停止
(4) A 向下排空氣法
(5) b K H
【詳解】(1)由圖可知,儀器①為鐵架臺(tái),儀器②為長(zhǎng)頸漏斗。
(2)若選用AD裝置制取氧氣,氣體收集完畢時(shí),應(yīng)先從水中取出導(dǎo)管,后熄滅酒精燈,防止水槽中的水倒吸入熱的試管中,使試管炸裂;A裝置為固體加熱裝置,且試管口沒(méi)有塞棉花,則為氯酸鉀制取氧氣,而氯酸鉀在二氧化錳催化并加熱條件下生成氯化鉀和氧氣,文字表達(dá)式為,符號(hào)表達(dá)式為;D裝置為排水法收集裝置,若瓶口有大氣泡產(chǎn)生,則說(shuō)明已收集滿。
(3)二氧化碳密度比空氣大,且能溶于水,則若向收集干燥的二氧化碳,收集裝置選C;實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳,大理石中的碳酸鈣能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,文字表達(dá)式為,符號(hào)表達(dá)式為;若將發(fā)生裝置由B改為E,裝置E的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)控制右端彈簧夾的開(kāi)與關(guān)來(lái)控制固液藥品的接觸與分離,進(jìn)而可以控制反應(yīng)的開(kāi)始與停止。
(4)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的反應(yīng)為加熱固體的反應(yīng),發(fā)生裝置選A;由于氨氣密度比空氣小,極易溶于水,收集裝置選向下排空氣法。
(5)①由于氧氣密度比空氣略大,則用F裝置收集時(shí),氧氣應(yīng)從b口進(jìn)入。
②若要收集一定體積的二氧化碳?xì)怏w,應(yīng)選用K裝置,可通過(guò)量筒量取排出的水的體積,即可得知收集的二氧化碳的體積。
③由于二氧化碳能與石灰水反應(yīng),則若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳,同時(shí)用該瓶收集較純凈的一氧化碳,應(yīng)選用H裝置。
12.請(qǐng)結(jié)合如圖回答問(wèn)題:
(1)儀器名稱(chēng):① ,② 。
(2)實(shí)驗(yàn)室加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取并收集O2,可選用發(fā)生裝置是 (選填序號(hào)),反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為 。若需收集一瓶氧氣進(jìn)行蠟燭燃燒實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)其產(chǎn)物,應(yīng)選擇的收集裝置是 (選填序號(hào))。
(3)英國(guó)化學(xué)家布萊克是第一個(gè)“捕捉”到CO2的人。實(shí)驗(yàn)室制取CO2反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為 ,用裝置C相對(duì)于B的優(yōu)點(diǎn)是 。
(4)某興趣小組的同學(xué)連接B、F、G裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。若實(shí)驗(yàn)時(shí) F 裝置中蠟燭燃燒更劇烈,G裝置中溶液變渾濁,則B裝置中反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為 ,G裝置中反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為 。
(5)圖H裝置可用于氣體的收集、檢驗(yàn)、除雜和體積的測(cè)量等,下列說(shuō)法正確的是 。
A.氣體從a端通入,可用于實(shí)驗(yàn)室收集二氧化碳
B.若瓶?jī)?nèi)為澄清石灰水,氣體從b通入可檢驗(yàn)氣體中是否混有二氧化碳
C.該裝置內(nèi)裝水可用于醫(yī)療中給病人供氧呼吸,b接供給氧氣的鋼瓶
D.收集難溶于水的氣體,瓶?jī)?nèi)裝滿水,氣體從b端通入
(6)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法來(lái)制取氨氣。氨氣密度比空氣密度小,極易溶于水。則要選擇的發(fā)生和收集裝置是 。
【答案】(1) 試管 集氣瓶
(2) A KClO3KCl+O2 F
(3) CaCO3+HClCaCl2+H2O+CO2 能夠控制反應(yīng)的發(fā)生和停止
(4) H2O2H2O+O2 CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O
(5)AD
(6)AH
【分析】本題主要考查氣體的制備、收集、檢驗(yàn)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路是:先研究反應(yīng)原理;然后根據(jù)所選藥品的狀態(tài)和反應(yīng)條件,選擇適當(dāng)?shù)娜萜鹘M裝成相應(yīng)的發(fā)生裝置;再根據(jù)所制取氣體的性質(zhì),確定相應(yīng)的收集、檢驗(yàn)、驗(yàn)滿以及驗(yàn)純的方法并組裝相應(yīng)的裝置;最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn),設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)操作步驟,預(yù)測(cè)可能的注意事項(xiàng)。
【詳解】(1)由圖可知,儀器的名稱(chēng)①是試管,②是集氣瓶。
(2)加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣,是固體之間的反應(yīng),且需要有加熱裝置,所以發(fā)生裝置選擇A;
氯酸鉀在二氧化錳催化下加熱生成氯化鉀和氧氣,符號(hào)表達(dá)式為KClO3KCl+O2;
因?yàn)橐占鯕馇矣糜跈z驗(yàn)蠟燭燃燒實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物,所以可以用F裝置來(lái)檢驗(yàn),既可以收集氧氣,又可以檢驗(yàn)蠟燭燃燒的產(chǎn)物。
(3)實(shí)驗(yàn)室用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,符號(hào)表達(dá)式為CaCO3+HClCaCl2+H2O+CO2;
裝置C相對(duì)于B的優(yōu)點(diǎn)是能夠控制反應(yīng)的發(fā)生與停止,其原理是:打開(kāi)右端活塞。固液接觸發(fā)生反應(yīng),關(guān)閉活塞,氣體無(wú)法逸出,干燥管內(nèi)壓強(qiáng)增大,會(huì)將液體壓回?zé)?,固液分離,反應(yīng)停止。
(4)因?yàn)锽和F連接之后,實(shí)驗(yàn)時(shí)蠟燭燃燒得更加劇烈了,說(shuō)明F中通入的是氧氣,因?yàn)锽裝置中是液體的反應(yīng),所以B裝置中發(fā)生的反應(yīng)是過(guò)氧化氫分解生成氧氣和水,符號(hào)表達(dá)式為H2O2H2O+O2;
因?yàn)橄灎T燃燒生成了二氧化碳和水,所以G中的溶液會(huì)變渾濁,發(fā)生的反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈣生成碳酸鈣和水,符號(hào)表達(dá)式為CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O。
(5)A、因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獯?,所以需要從a端通入二氧化碳,使得空氣從b端排出,故A正確;
B、因?yàn)槠績(jī)?nèi)為澄清的石灰水,如果檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w,應(yīng)該從a端通入,故B錯(cuò)誤;
C、如果裝置內(nèi)裝水用于醫(yī)療中給病人提供氧氣,提供氧氣的鋼瓶應(yīng)該從a端接入,這樣能夠觀察到氧氣的輸送速度,故C錯(cuò)誤;
D、收集難溶于水的氣體時(shí)需要從b端通入氣體,這樣水從a端流出,才能收集到氣體,故D正確。
故選AD。
(6)因?yàn)橹苽浒睔庑枰眉訜崧然@和氫氧化鈣固體混合物的方法,所以應(yīng)該選擇A裝置;因?yàn)榘睔獾拿芏缺瓤諝庑?,且極易溶于水,所以應(yīng)該選擇H裝置收集氣體,且氨氣由b端通入。
【點(diǎn)睛】在初中化學(xué)中,主要應(yīng)掌握氧氣、氫氣、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法。可以從制備所需儀器、藥品反應(yīng)原理、收集方法、實(shí)驗(yàn)裝置、驗(yàn)滿、驗(yàn)純以及操作要點(diǎn)等方面進(jìn)行考慮。
13.下圖是實(shí)驗(yàn)室常用的部分實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出下列儀器的名稱(chēng):① ;② 。
(2)請(qǐng)寫(xiě)出加熱高錳酸鉀制取氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)某同學(xué)用碳酸鈣粉末和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,欲使反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行,選用的發(fā)生裝置是 ,若用E裝置收集二氧化碳?xì)怏w,則氣體應(yīng)從 (填“a”或“b”)端進(jìn)入。
(4)為了研究裝置D的工作原理,在裝置D左側(cè)連接壓強(qiáng)傳感器(圖一),測(cè)定制取二氧化碳過(guò)程中的壓強(qiáng)變化,如圖二所示。請(qǐng)描述ab時(shí)間段裝置內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象 ,cd時(shí)間段對(duì)應(yīng)的操作是 。
【答案】 試管 錐形瓶
C a 稀鹽酸被壓回長(zhǎng)頸漏斗,固液分離,反應(yīng)停止 打開(kāi)彈簧夾
【詳解】(1)下列儀器的名稱(chēng):①試管②錐形瓶;
(2)加熱高錳酸鉀制取氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
(3)用碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,反應(yīng)速率較快,欲使反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行選用的發(fā)生裝置要能控制反應(yīng)速率,故選用裝置C。二氧化碳密度比空氣大需要采用向上排空氣法收集,故氣體應(yīng)從a端進(jìn)入。
(4)由圖示可知,ab時(shí)間段裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大,所以裝置內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是:稀鹽酸被壓回長(zhǎng)頸漏斗,固液分離,反應(yīng)停止;cd時(shí)間段壓強(qiáng)減小,對(duì)應(yīng)的操作是打開(kāi)彈簧夾。
1.了解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理。
2.探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置。
3.了解實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法。
重點(diǎn):
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置
難點(diǎn):
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置
二氧化碳
氧氣
藥品
大理石(或石灰石)、稀鹽酸
過(guò)氧化氫
高錳酸鉀
反應(yīng)原理
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
2KMnO4 ?K2MnO4+MnO2+O2↑
反應(yīng)物狀態(tài)
固體和液體
固體和液體
固體
反應(yīng)條件
不加熱
不加熱
加熱
發(fā)生裝置
固液不加熱型
固體加熱型
二氧化碳
氧氣
氫氣
密度
比空氣大
比空氣大
比空氣小
水溶性
能溶于水,與水反應(yīng)
不易溶于水,不與水反應(yīng)
難溶于水,不與水反應(yīng)
收集方法
排水法
排水法;向上排空氣法
排水法;向下排空氣法
收集裝置
固液不加熱型
裝置
優(yōu)點(diǎn)
簡(jiǎn)單,儀器少
可隨時(shí)添加液體試劑
可控制加入液體的速率來(lái)控制反應(yīng)速率,產(chǎn)生平穩(wěn)的氣流
適用范圍
及注意點(diǎn)
制取
少量氣體
制取
大量氣體
制取大量氣體,長(zhǎng)頸漏斗下端管口需液封
制取大量氣體,下端不要液封
制取
大量氣體
裝置
開(kāi)始
打開(kāi)彈簧夾,液體與固體接觸(液體淹沒(méi)固體),
反應(yīng)開(kāi)始
將布袋子浸入溶液中
將試管浸入液體中
停止
關(guān)閉彈簧夾,氣體壓強(qiáng)增大,液體被壓回長(zhǎng)頸漏斗(或燒杯和U型管左側(cè)),液體與固體固液分離,反應(yīng)停止
提起布袋子離開(kāi)液面
提起試管離開(kāi)液面
排水法
向上排空氣法
向下排空氣法
測(cè)量氣體體積
瓶?jī)?nèi)裝滿水
空瓶
空瓶
瓶?jī)?nèi)裝水,不一定裝滿
所有都從氣體從上端進(jìn),水從下端出
密度大的待收集氣體從容器下端進(jìn),密度小的空氣從容器上端出
密度小的待收集氣體從容器上端進(jìn),密度大的空氣從容器下端出
(1)V排出的水=V氣體
(2)為防止氣體溶解在水中,水面放一層植物油隔絕二者;
(3)集氣瓶上端若有空氣,不影響收集的氣體的體積數(shù)據(jù),但影響收集的氣體的純度。
組別
藥品
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①
塊狀石灰石和稀鹽酸
產(chǎn)生氣泡速率適中
②
塊狀石灰石和稀硫酸
產(chǎn)生氣泡速率緩慢并逐漸停止
③
碳酸鈉粉末和稀鹽酸
產(chǎn)生氣泡速率很快
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
藥品
Ⅰ
塊狀大理石、10% H2SO4溶液
Ⅱ
塊狀大理石、7% HCl溶液
Ⅲ
大理石粉末、7% HCl溶液
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