安徽专版2020中考化学复习方案课时训练16常见气体的制取和净化试题 9页

1 课时训练(十六) 常见气体的制取和净化 |夯实基础| 1.[2019·攀枝花]关于下列装置使用的说法,不正确的是 ( ) 图 Z16-1 A.用甲装置制取氧气 B.用乙装置制取二氧化碳 C.用丙装置收集氢气 D.用丁装置收集氧气 2.一氧化氮气体是一种无色、无味、有毒且难溶于水的气体,能与空气中的氧气迅速反应。下列实验室收集一 氧化氮气体的方法中,正确的是 ( ) A.向上排空气法 B.向下排空气法 C.排水法 D.以上方法都可以 3.[2019·徐州]请根据下列实验装置图回答有关问题。 图 Z16-2 (1)写出标号仪器的名称:① ;② 。 (2)实验室收集少量氢气时,可选用的装置是 (填序号)。实验室制取少量二氧化碳时,若用装置 C 收集 二氧化碳,则检验其是否收集满的方法是 。 (3)若实验室采取加热 KClO3 与 MnO2 的混合物制少量 O2,则可选用的发生装置是 (填序号),二氧化锰固 体的颜色是 ,反应的化学方程式为 。 (4)已知:一氧化氮(NO)是生命体系信息分子之一,在常温下,它是难溶于水且不与水反应,易与 O2 反应生成二 氧化氮(NO2)的气体。 ①NO 与 O2 反应生成 NO2 的化学方程式为 。 ②实验室收集少量 NO 的装置可用 (填序号)。 |拓展提升| 2 1.下列有关实验室制取气体的说法错误的是 ( ) 图 Z16-3 A.装置①可作为制取 CO2 的发生装置 B.装置②干燥 O2 时,气体由 a 管进 b 管出 C.装置③可用作制取 O2 的收集装置 D.装置④是收集 CO2 气体的验满方法 2.已知:CO2 和 SO2 既有相似性也有差异性。请回答相关问题。 气体 CO2 SO2 制备 石灰石与盐 酸 Na2SO3 与 70%硫酸 相似 性 溶解性 能溶于水 易溶于水 与澄清石灰水反 应 二者都产生白色浑浊 差异 性 与 KMnO4 溶液 不反应 气体被吸收,溶液逐渐褪 色 图 Z16-4 (1)化石燃料的气体产物中有 CO2 和 SO2 等物质,其中 SO2 是形成 (填一污染名称)的主要物质。 (2)制取 CO2 的化学方程式是 ,可用于收集 CO2 的装置是 (填序 号)。 (3)写出 Na2SO3 与 70%硫酸反应的化学方程式: ,制备 SO2 发生装置用 (填序 号)。 (4)将收集满 SO2 的试管倒扣在水中观察到的现象是 。 (5)结合已知信息,请你设计实验证明化石燃料燃烧的气体产物中有 CO2: (写出操作、试剂、 现象、结论)。 3.[2019·咸宁]请结合下列实验装置,回答问题。 3 图 Z16-5 (1)写出图中仪器 a 的名称: 。 (2)实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气,应选择的装置为 (填序号,下同),发生反应的化学方程式 为 。 (3)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,应选择的发生装置为 。有学生对此反应后的溶液感 兴趣,他取适量反应后过滤的滤液,逐滴滴入碳酸钠溶液(碳酸钠溶液显碱性),并用 pH 传感器连续监测,得到 如下曲线图(纵坐标为 pH,横坐标为时间): 图 Z16-6 ①请分析图,写出 AB 段内发生的化学反应方程式: 。 ②图中 CD 段上升的原因你认为是 。 4.[2018·衢州]小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异,做了如下实验:加热高锰 酸钾固体,分别用两种方法各收集三瓶氧气,并使用传感器测定收集到的氧气浓度,数据见下表。 收集方法 向上排空气法 排水法 氧气浓度/% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3 氧气平均浓度/% 79.7 89.7 (1)小柯用向上排空气法收集氧气时,以能使放置在集气瓶瓶口带火星木条复燃为氧气集满的标准;用排水法 收集氧气时,以观察到 为氧气集满的标准。 (2)以上两种方法中, 法收集到的氧气更纯净。 (3)向上排空气法收集到的氧气浓度只有 80%左右的原因有 。 A.氧气的密度略大于空气的密度 B.加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有 80%左右 C.当观察到带火星木条复燃时,集气瓶内还有空气 D.当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散 4 5.[2019·枣庄节选]天然气是一种比较清洁的化石能源,主要成分为甲烷。现对甲烷的制取、性质、应用做以 下研究,请回答相关问题。 制取研究 查阅资料得知:①通常情况下,甲烷是一种无色无味难溶于水的气体,密度比空气小;②实验室常用无水醋酸钠 (CH3COONa)和碱石灰(发生反应的是其中的氢氧化钠)两种固体药品,研磨均匀混合,通过加热制取甲烷,同时 还生成碳酸钠。 图 Z16-7 在实验室中: (1)可用于制取甲烷的发生装置为 (填字母)。 (2)可用于收集甲烷的装置为 (填字母)。 (3)制取甲烷的化学方程式: 。 性质研究 用装置 F 收集了一瓶纯净的甲烷气体,在装置 G 中进行燃烧实验。 图 Z16-8 (4)可用水将 F 中气体压出,通入 G 中,那么,水应从 (填“a”或“b”)端注入。 (5)点燃后,烧杯内壁看到的现象是 ,同时还生成二氧化碳气体,请设计一个简单实 验证明: 。 6.[2019·乐山]实验室采用下列三种方法制取气体。 制取 O2:2KClO3 2KCl+3O2↑。 制取 CO2: 。 制取 Cl2:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。 已知:Cl2 是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大、能溶于水的气体。 (1)写出实验室制取 CO2 的化学方程式: 。 (2)如图 Z16-9 所示有 A、B、C 三种发生装置和 D、E 两种收集装置,请回答下列问题。 5 图 Z16-9 ①图中仪器Ⅱ的名称是 。 ②用 D 装置收集 Cl2 时,Cl2 应从 (填导气管接口处的字母)管口进入瓶中。 ③用 A 装置制取氧气后,从剩余固体中分离出 MnO2 的实验步骤有溶解、过滤和洗涤。过滤时玻璃棒的作用 是 。 (3)下列对制取三种气体的分析中不正确的是 。 A.制取 CO2 和 Cl2 的发生装置相同 B.O2、CO2 和 Cl2 都能用向上排空气法收集 C.制取 Cl2 的反应中 MnO2 是催化剂 D.用 E 装置收集 O2 时,O2 应从 d 管导入 7.[2019·达州]实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题。 图 Z16-10 (1)仪器 a 的名称是 。 (2)实验室用氯酸钾制取氧气时,选用的发生装置是 (填序号)。若改用图 Z16-11 所示装置收集氧气, 则气体应从 (填“a”或“b”)端进。 6 图 Z16-11 (3)实验小组同学取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体,反应的化学方程式为 ; 将生成的气体通入澄清石灰水中,未见变浑浊。为探究其原因,小组同学讨论后作出如下猜想: 作出猜想Ⅰ.石灰水已经完全变质; Ⅱ.气体中有挥发出来的 HCl 气体。 实验探究 小组同学设计了如下实验来验证。请你帮助完成实验,填写以下表格: 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取少量石灰水于试管中,并向试管中滴加几滴无 色酚酞溶液,振荡 猜想Ⅰ不成立 ②将生成的气体通入 溶液中 产生白色沉淀 气体中有 HCl,猜想Ⅱ成立 查阅资料 碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应:Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3。 拓展延伸 如果用上述原料制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体,所选仪器的连接顺序为 B→ → →C(填序 号)。 7 【参考答案】 夯实基础 1.C [解析]氢气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,故不能用丙装置收集氢气。 2.C 3.(1)铁架台 锥形瓶 (2)D(或 E) 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则已集满 (3)A 黑色 2KClO3 2KCl+3O2↑ (4)①2NO+O2 2NO2 ②E 拓展提升 1.D [解析]检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶内。 2.(1)酸雨 (2)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ ②或③ (3)Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O ⑥ (4)试管中液面上升 (5)把化石燃料燃烧的气体产物先通入足量的 KMnO4 溶液中,再通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明燃 烧产物中有二氧化碳 3.(1)酒精灯 (2)AC 或 AD 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ (3)B ①Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O ②滴入过量的碱性碳酸钠溶液,使溶液的碱性逐渐增强(合理即可) [解析](3)①由图像可知,石灰石与稀盐酸反应后的溶液 pH<7,说明盐酸过量,向该溶液中加入碳酸钠溶液,碳 酸钠先和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,溶液的酸性减弱,pH 逐渐增大,反应的化学方程式为 Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O。②图中 BC 段表示碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液的 pH=7,当氯化钙完全反应后,继续滴加碳酸钠溶液,由于碳酸钠溶液呈碱性,随着碳酸钠溶液质量的增加,溶液 的碱性逐渐增强。 4.(1)集气瓶瓶口有大量气泡冒出 (2)排水 8 (3)ACD [解析](1)用排水法收集氧气时,当观察到集气瓶口有大量气泡冒出时,证明气体已收集满。(2)由表中的实验 数据可知,用排水法收集氧气的纯度比用向上排空气法收集氧气的纯度高。(3)氧气的密度略大于空气的密度, 因此,收集到的氧气与集气瓶中的空气之间无明显的分界线,氧气无法将集气瓶中的空气排尽;高锰酸钾加热 分解生成的氧气是纯净的,与收集氧气浓度不纯无关;能使带火星木条复燃的并不一定是纯净的氧气,当空气 中氧气的体积分数达到一定值时,带火星的木条就能复燃;分子在不停地运动着,当氧气进入集气瓶时,瓶内空 气与进入的氧气相互扩散,使氧气中混有空气。 5.(1)B (2)DE (3)CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑ (4)b (5)有水雾(或水珠)出现 取下烧杯迅速向烧杯中倒入澄清的石灰水并振荡,若澄清的石灰水变浑浊,则证明 有二氧化碳生成(合理即可) [解析](1)发生装置选择的依据是反应物的状态和反应条件,实验室制取甲烷用无水醋酸钠和碱石灰两种固体 药品,反应需要加热,所以应选 B 装置。(2)收集装置的选择需要考虑制取气体的密度、溶解性等,甲烷难溶于 水,密度比空气小,因而可用向下排空气法或排水法收集,所以选择 DE 装置。(3)根据资料信息可知,制取甲烷 的反应物为醋酸钠和氢氧化钠,生成物为甲烷和碳酸钠,反应条件为加热。(4)甲烷难溶于水,注水时从长导管 进入,水越来越多把甲烷气体从短导管处排出。(5)甲烷燃烧会生成水,并放出大量的热,用一烧杯倒扣在火焰 的上方,则生成的水蒸气遇冷凝结在烧杯内壁,所以会看到烧杯内壁有水雾或小水珠出现,同时生成二氧化碳, 因为二氧化碳的密度比空气大且能使澄清的石灰水变浑浊,所以取下烧杯后迅速向烧杯中注入澄清的石灰水 并振荡,会看到澄清的石灰水变浑浊。 6.(1)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ (2)①长颈漏斗 ②a ③引流 (3)AC [解析](1)实验室制取 CO2 是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水 和二氧化碳。(2)长颈漏斗方便添加液体药品;用 D 装置收集 Cl2 时,Cl2 应从长管进入,因为氯气的密度比空气 大;过滤中玻璃棒起引流作用。(3)制取 CO2 和 Cl2 的发生装置不相同,因为制取二氧化碳不需要加热,制取氯气 需要加热;制取 Cl2 的反应中 MnO2 是反应物,不是催化剂。 7.(1)酒精灯 (2)A b (3)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 9 实验探究①溶液变红 ②AgNO3 拓展延伸 H E [解析](1)仪器 a 的名称是酒精灯。(2)实验室用氯酸钾制取氧气时需要加热,选用的发生装置是 A;若改用多功 能瓶收集氧气,则气体应从 b 端进。(3)盐酸与石灰石(主要成分为碳酸钙)反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+ CO2↑。 实验探究①取少量石灰水于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液,振荡,溶液变红,说明溶液显碱性,进 一步说明溶液中含有氢氧化钙。②将生成的气体通入硝酸银溶液中,产生白色沉淀,是因为有氯化银白色沉淀 生成。 拓展延伸如果用上述原料制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体,所选仪器的连接顺序为 B→H(吸收氯化氢气 体)→E(吸收水蒸气)→C(收集气体)。