专题分类:常见气体的制取
1.(2024德州)实验室中分别用高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾制取比较纯净的氧气。请你按照要求回答问题:
(l)结合下图所提供装置完成下列表格
(2)请结合上图回答问题:
①写出甲、乙所指仪器名称:甲_______________;乙_______________;
②用过氧化氢制氧气的装置与其他两种方法的装置相比具有的优点____________,_____________(写出两条);
③若用下图装置收集一瓶氧气,气体应从____(填a或b)端进入集气瓶。
【答案】(1)AD(2)2H2O22H2O+O2↑(3)BD(4)2KClO32KCl+3O2↑(5)酒精灯(6)集气瓶(7)可随时添加液
体药品(8)操作简便或节能安全(9)b
【解析】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的反应是固体,反应条件是加热,排水法收集的氧气纯净,所以应选用的装置组合是AD;过氧化氧在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O2
2H2O+O2↑,实验室用过氧化氧和二氧化锰制取氧气的反应是固体和液体,反应条件是常温,排水
法收集的氧气纯净,所以应选用的装置组合是BD;加热二氧化锰和氯酸钾的混合物生成氯化钾和氧气,化学方程式为:2KClO3
2KCl+3O2↑;(2)①据图可知甲、乙所指仪器名称:甲是酒精灯;乙是集气瓶;②
用过氧化氢制氧气的装置与其他两种方法的装置相比具有的优点是:可随时添加液体药品、操作简便或节能安全等;③用排水法收集氧气时,在瓶中装满水,氧气应从b端进入。
2.(2024聊城)如图是实验室制取并验证某种气体化学性质的有关装置,据此回答下列问题:
(1)仪器①的名称是_________;
(2)组装好装置A后,必须首先_________。
(3)若A与C连接,C中澄清的石灰水变浑浊,则实验室制取该气体的化学方程式是__________,用_________法收集该气体。
(4)若A与B连接,则B中紫色石蕊试液变_______色。
【答案】(1).分液漏斗(2).检查装置的气密性(3).CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑(4).向上排空气(5).红 【解析】本题主要考查实验室制取二氧化碳,二氧化碳的性质。气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
(1)仪器①的名称是分液漏斗;
(2)在装药品前,应该检验装置的气密性,这是实验成功的保证。
(3)若A与C连接,C中澄清的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,在实验室中,通常用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应来制取二氧化碳,大理石(或石灰石)的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑,二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,可用向上排空气法来收集;
(4)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性能使紫色的石蕊试液变红色。若A与B连接,则B中紫色石蕊试液变红色。
3.(2024东营)某兴趣小组计划对空气成分进行探究,以下是他们的实验设计方案:
(1)除去二氧化碳和水蒸气:图1中装置B的作用是___________________,装置A、B顺序能否颠倒_________(填“能”或“否”)。
(2)除去氧气:该小组根据教材中拉瓦锡研究空气成分的实验原理,除去了(1)中得到的气体中的氧气。在拉瓦锡的经典实验中(装置如图2),使用汞的优点有_______。 A.汞为液态,在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体 B.时间足够长,能将密闭装置中的氧气几乎耗尽 C.无法观察装置中气体体积的变化
D.得到的氧化汞粉末加热生成的气体体积+剩余气体体积=原空气体积
(3)分析误差:该小组按设计方案得到的氮气密度(假设要除去的气体均已除净)与氮气的实际密度有误差,产生误差的原因是___________________。 (4)拓展与延伸:实验室如何制取氮气呢? 请阅读资料并回答下列问题: 资料:
①仪器B的名称是______。
②利用上述仪器和重铬酸铵在实验室制取少量氮气,其发生装置应选择的仪器有_____
(填序号),还必须补充的一种仪器是_______________。若用上述装置制氧气,反应的化学方程式为..________________________。
③根据已有知识,收集氮气只能用________法,理由是______________________。该小组欲进行镁在氮气中的燃烧实验,现收集一瓶含水约1/5体积的氮气,该如何操作____________。
【答案】(1).除去水蒸气(或除水)(2).否(3).ABD(4).得到的气体中还含有稀有气体(5).锥形瓶
(6).CDF(7).酒精灯(8).2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(2KClO32KCl+3O2↑)(9).排水法(10).氮气密度
接近空气且难溶于水(11).向集气瓶中装满水,倒扣入水槽中,当收集到约剩余1/5体积水时,停止收集,移出集
气瓶,放在实验台上。
【解析】本题考查了测定空气里氧气含量的探究,常见气体的检验与除杂方法,化学方程式的书写。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。 (1)浓硫酸具有吸水性,图1中装置B的作用是:除去水蒸气;气体从溶液通过会带出部分水蒸气,装置A、B顺序不能颠倒;
(2)A、汞为液态,在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体,正确;B、汞与氧气在加热时反应生成氧化汞,时间足够长,能将密闭装置中的氧气几乎耗尽,正确;C、汞是液体,当容器内压强改变时,液面的位置发生改变,能观察装置中气体体积的变化,错误;D、汞与氧气在加热时反应生成氧化汞,氧化汞受热分解生成汞和氧气,得到的氧化汞粉末加热生成的气体体积+剩余气体体积=原空气体积,正确。故选:ABD;
(3)该小组按设计方案得到的氮气密度(假设要除去的气体均已除净)与氮气的实际密度有误差,产生误差的原因是:得到的气体中还含有稀有气体; (4)①仪器B的名称是锥形瓶;
②利用上述仪器和重铬酸铵,在实验室中制取少量氮气,重铬酸铵加热至180℃时,可分解生成氮气,其发生装置应选择的仪器有:CDF,还必须补充的一种仪器是:酒精灯;若用上述装置制氧气,可用高锰酸钾或氯酸钾制氧气,高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氯酸钾和二氧化锰混合加热时,生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式分别是2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑,2KClO3
2KCl+3O2↑;
③氮气的密度比空气略小,难溶于水,因此只能用排水法收集;该小组欲进行镁在氮气中的燃烧实验,现收集一瓶含水约1/5体积的氮气,操作方法是:向集气瓶中装满水,倒扣入水槽中,当收集到约剩余1/5体积水时,停止收集,移出集气瓶,放在实验台上。
4.(2024青岛)实验室制取气体时需要的一些装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称:①______,②______。
(2)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置的原因是______,装置中使用分液漏斗的优点
是______。
(3)若要得到干燥的氧气,所选择装置的连接顺序为:B→______→______(填字母序号)。 (4)检验二氧化碳是否收集满的操作方法是______。
(5)某兴趣小组的同学连接B、G、H装置进行实验。若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中溶液变浑浊,则B装置中反应的化学方程式为______。
【答案】(1).酒精灯;(2).锥形瓶;(3).反应物是固体和液体,反应不需要加热;(4).可以控制反应速率,节约药品;(5).F;(6).E;(7).将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳收集满(答案合理即可);(8).2H2O2
2H2O+O2↑
【解析】(1)根据常见仪器解答;(2)根据反应物的状态、反应条件解答;根据可以控制反应速率,节约药品解答;(3)根据先干燥、后用向上排空气法收集解答;(4)根据将燃着的木条置于集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳收集满解答;(5)根据过氧化氢溶液在加入二氧化锰的条件下分解生成水和氧气解答。(1)标有序号的仪器名称:①酒精灯,②锥形瓶;(2)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置的原因是:反应物都是固体和液体,反应不需要加热;装置中使用分液漏斗的优点是:可以控制反应速率,节约药品;(3)若要得到干燥的氧气,氧气可以用浓硫酸干燥,所选择装置的连接顺序为B→F→E;(4)二氧化碳的验满方法是:将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳收集满;(5)若实验时G装置中蜡烛燃烧更剧烈,H装置中溶液变浑浊,则B装置中生成的是氧气。过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2MnO22H2O+O2↑。 5.(2024北京)实验室用右图装置制取CO2.
(1)反应的化学方程式为。
(2)用向上排空气法收集CO2的原因是。 答案:(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)CO2的密度大于空气的密度,且不与空气中的成分发生反应。
解析:(1)实验室用大理石和稀盐酸反应来制取二氧化碳,其反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)能用向上排空气法收集的气体,其密度要比空气密度大,且与空气中的成分不发生化学反应,CO2的密