1、精選課時訓練(十六)第16課時常見氣體的制取和凈化|夯實基礎|類型1氣體的制取1.2018·威海 以下是實驗室制取、收集、干燥、存放氣體的裝置圖,有關說法錯誤的是()圖Z16-1A.實驗室用過氧化氫制取氧氣,用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳均可使用裝置B.實驗室收集氧氣和二氧化碳均可使用裝置,氣體從導管b進入C.實驗室干燥氧氣和二氧化碳均可使用裝置,氣體從導管a進入D.實驗室收集的氧氣和二氧化碳,均可如圖臨時存放2.2017·郴州 一氧化氮氣體是一種無色、無味、有毒且難溶于水的氣體,能與空氣中的氧氣迅速反應。下列實驗室收集一氧化氮氣體的方法中,正確的是()A.向上排空氣法B.向

2、下排空氣法C.排水法D.以上方法都可以 3.2018·黃岡 圖Z16-2是實驗室制取氣體的發生裝置和收集裝置。圖Z16-2回答下列問題。(1)用裝置B和E制取氧氣,其反應的化學方程式是。 (2)現需要制取并收集一瓶氫氣,在裝置A、B、C、D、E中,應選擇的裝置組合是。 (3)C、D、E、F都是實驗室制取氣體的收集裝置,其中裝置C和裝置E不能用來收集二氧化碳,則不能用裝置E的原因是。 4.2018·青島 實驗室制取氣體時需要的一些裝置如圖Z16-3所示,請回答下列問題。圖Z16-3(1)寫出標有序號的儀器名稱:;。 (2)實驗室制取氧氣

3、和二氧化碳的發生裝置都可選用 B 裝置的原因是,裝置中使用分液漏斗的優點是。 (3)若要得到干燥的氧氣,所選擇裝置的連接順序為:B。(填序號) (4)檢驗二氧化碳是否收集滿的操作方法是 。 (5)某興趣小組的同學連接 B、G、H 裝置進行實驗。若實驗時 G 裝置中蠟燭燃燒更劇烈,H 裝置中溶液變渾濁,則 B 裝置中反應的化學方程式為。 類型2氣體的凈化5.如圖Z16-4所示為實驗室常見氣體的制備、凈化和性質實驗的部分儀器。根據要求,回答下列問題。圖Z16-4(1)實驗室用稀鹽酸和鋅粒制取氫氣的化學方程式為,這種方法制得的氫氣中往往含有少量的和水

4、蒸氣,可將雜質氣體通過裝置(填序號,下同)除去;B裝置與A裝置相比具有的優點是。 (2)實驗中可采用裝置收集氫氣,原因是 。 |能力提升|1.下列有關實驗室制取氣體的說法錯誤的是()圖Z16-5A.裝置可作為制取CO2的發生裝置B.裝置干燥O2時,氣體由a管進b管出C.裝置可用作制取O2的收集裝置D.裝置是收集CO2氣體的驗滿方法2.2017·瀘州 已知:CO2和SO2既有相似性也有差異性。請回答相關問題。氣體CO2SO2制備石灰石與鹽酸 Na2SO3與70%硫酸相似性溶解性能溶于水易溶于水與澄清石灰水反應二者都產生白色渾濁差異性與KMnO4溶液不反應氣

5、體被吸收,溶液逐漸褪色圖Z16-6(1)化石燃料的氣體產物中有CO2和SO2等物質,其中SO2是形成(填一污染名稱)的主要物質。 (2)制取CO2的化學方程式是,可用于收集CO2的裝置是(填序號)。 (3)寫出Na2SO3與70%硫酸反應的化學方程式:,制備SO2發生裝置用(填序號)。 (4)將收集滿SO2的試管倒扣在水中觀察到的現象是。 (5)結合已知信息,請你設計實驗證明化石燃料燃燒的氣體產物中有CO2:  (寫出操作、試劑、現象、結論)。3.2017·鎮江 請結合圖Z16-7回答問題。圖Z16-7(1)儀器名稱:,。&

6、#160;(2)用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣,可選用裝置(填序號)和D組合,反應的化學方程式為 ,二氧化錳的作用是 。 (3)實驗室可用裝置B或C制H2,C裝置相對于B的優點有。用裝置E收集H2,氣體應從(填“a”或“b”)端通入。 (4)有同學將實驗室制得的CO2通入澄清石灰水中,石灰水未變渾濁,于是按如圖Z16-8所示進行探究。圖Z16-8實驗室制CO2反應的化學方程式為。 裝置F、H中溶液變渾濁,G中溶液不變渾濁,則原石灰水未變渾濁的原因是 。 裝置G的作用是。  4.2018·衢州 小柯為了研究用向上排空氣法和排水法收

7、集的氧氣濃度是否有差異,做了如下實驗:加熱高錳酸鉀固體,分別用兩種方法各收集三瓶氧氣,并使用傳感器測定收集到的氧氣濃度,數據見下表。 收集方法向上排空氣法排水法氧氣濃度/%79.679.779.990.089.889.3氧氣平均濃度/%79.7 89.7(1)小柯用向上排空氣法收集氧氣時,以能使放置在集氣瓶瓶口帶火星木條復燃為氧氣集滿的標準;用排水法收集氧氣時,以觀察到為氧氣集滿的標準。 (2)以上兩種方法中,法收集到的氧氣更純凈。 (3)向上排空氣法收集到的氧氣濃度只有80%左右的原因有。 A.氧氣的密度略大于空氣的密度B.加熱高錳酸鉀固體產生氧氣的濃度只有80

8、%左右C.當觀察到帶火星木條復燃時,集氣瓶內還有空氣D.當氧氣進入集氣瓶時,瓶內空氣與進入的氧氣相互擴散5.2018·煙臺 如圖Z16-9為實驗室常見的氣體制備、收集和性質的實驗裝置。據圖回答:圖Z16-9(1)寫出B裝置中標號儀器名稱:。 (2)實驗室用大理石與稀鹽酸反應制取CO2應選擇的發生裝置是(填序號,下同),收集裝置是,反應的化學方程式是。 (3)實驗室用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物制取氨,應選擇的發生裝置是。為探究氨的性質,小紅利用圖中F裝置進行氨與氧化銅反應的實驗,實驗中觀察到黑色氧化銅粉末變成紅色。 提出問題 得到的紅色粉末是什么?查閱

9、資料 Cu2O是紅色,易與稀硫酸反應:Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O。猜想假設 紅色粉末是Cu;Cu2O;。 設計實驗 小明設計如下實驗驗證紅色粉末中是否含有Cu2O。實驗步驟實驗現象實驗結論取紅色粉末于試管中,加入足量稀硫酸  紅色粉末中含有Cu2O實驗反思 小明設計的實驗無法證明紅色粉末中是否含有Cu,原因是 。 6.2018·恩施 某化學興趣小組用一定濃度的稀鹽酸和含雜質5%(雜質不與鹽酸反應)的石灰石制備CO2,他們選擇的制取和收集裝置如圖Z16-10所示。請按要求回答問題和探究。圖Z16-10(1)裝置A中儀器

10、a的名稱是。若要制取并收集干燥的CO2,導管的連接順序是。 (2)若消耗的石灰石為100 g,理論上可得到CO2g(精確到0.1),但實際收集到的CO2質量與理論值不符,原因可能是 (填一種)。 (3)探究裝置A中殘留液的溶質成分。提出問題殘留液中含有哪些溶質?查閱資料CaCl2溶液呈中性。思考判斷殘留液中一定含有的溶質是(填物質名稱),可能含有的溶質是HCl。 實驗驗證同學們通過多種實驗方法,均驗證了殘留液中的溶質有HCl,請完成下表。實驗操作現象(數據或化學方程式)結論方法一用酸堿指示劑測定溶液的酸堿性,所選擇的指示劑為 現象: 

11、   殘留液中的溶質有HCl方法二用pH試紙測定溶液的pHpH(填“>”“<”或“=”)7 方法三用化學藥品檢測,且發生了復分解反應,可能選用的藥品為(填一種物質的化學式) 現象化學方程式: 參考答案|夯實基礎|1.B解析 氧氣、二氧化碳的密度都比空氣的密度大,故用裝置收集,氣體應從導管a進入。2.C3.(1)2KClO32KCl+3O2(或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2)(2)AC(或AE)(3)二氧化碳能溶于水且可與水反應解析 (1)用裝置B和E制取氧氣,發生裝置是固固加熱型,故反應的化學方程式為 2KClO

12、32KCl+3O2或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。(2)實驗室制取氫氣的裝置是固液不加熱型,所以發生裝置應該選擇裝置A;氫氣既不溶于水也不與水反應,密度比空氣小,所以收集裝置可以選擇C或E。(3)根據二氧化碳的物理性質和化學性質,二氧化碳能溶于水且可與水反應,所以不能用排水法收集。4.(1)酒精燈錐形瓶(2)反應物都是固體和液體,反應都不需要加熱可以控制反應的速率,節約藥品(3)FE(4)將一根燃著的木條放在集氣瓶瓶口(5)2H2O22H2O+O2解析 本題主要考查的是常見氣體的制取和性質。(1)圖中標號的儀器名稱是酒精燈;標號的儀器名稱是錐形瓶。(2)實驗室制取氧氣和二氧化碳的發

13、生裝置都可選用B裝置的原因是反應物都是固體和液體,反應都不需要加熱;分液漏斗能控制滴加液體藥品的速度,裝置中使用分液漏斗的優點是可以控制反應的速率,節約藥品。(3)若要得到干燥的氧氣,氧氣可以用濃硫酸干燥,再用向上排空氣法收集,所選擇裝置的連接順序為BFE。(4)檢驗二氧化碳是否收集滿的方法是將一根燃著的木條放在集氣瓶瓶口,若木條熄滅,證明已滿,否則不滿。(5)實驗時G裝置中蠟燭燃燒更劇烈,H裝置中溶液變渾濁,說明B裝置中產生的是氧氣;由于B裝置屬于固液常溫型裝置,所以是過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,反應的化學方程式為:2H2O22H2O+O2。5.(1)Zn+2HClZnCl2

14、+H2氯化氫CD可以控制反應的發生與停止(2)G氫氣不易溶于水且不與水發生反應(或F氫氣的密度比空氣的小且不與空氣的成分發生反應)|能力提升|1.D解析 檢驗二氧化碳是否收集滿時,應將燃著的木條放在集氣瓶口,不能伸入瓶內。2.(1)酸雨(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2或(3)Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2+H2O(4)試管中液面上升(5)把化石燃料燃燒的氣體產物先通入足量的KMnO4溶液中,再通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,證明燃燒產物中有二氧化碳3.(1)鐵架臺長頸漏斗(2)A2KClO32KCl+3O2催化(3)可控制反應的發生和停止a(4)CaCO3

15、+2HClCaCl2+H2O+CO2二氧化碳中含有氯化氫氣體檢驗氯化氫氣體是否被除盡 解析 (1)鐵架臺是常用的夾持儀器,長頸漏斗方便加液體藥品。(2)如果用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣就需要加熱,故發生裝置選A;氯酸鉀在二氧化錳作催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣,其中二氧化錳的作用是催化。(3)C裝置的優點是:可控制反應的發生和停止。用裝置E收集H2,氣體應從短管進入,因為氫氣的密度比空氣小。(4)實驗室制取CO2,是在常溫下,用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的,碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳;裝置F、H中溶液變渾濁,G中溶液不變渾濁,則原石灰水未變渾濁的原因是二氧化碳中含有氯化氫氣體;

16、裝置G的作用是檢驗氯化氫氣體是否被除盡。4.(1)集氣瓶瓶口有大量氣泡冒出(2)排水(3)ACD解析 (1)用排水法收集氧氣時,當觀察到集氣瓶口有大量氣泡冒出時,證明氣體已收集滿。(2)由表中的實驗數據可知,用排水法收集氧氣的純度比用向上排空氣法收集氧氣的純度高。(3)氧氣的密度略大于空氣的密度,因此,收集到的氧氣與集氣瓶中的空氣之間無明顯的分界線,氧氣無法將集氣瓶中的空氣排盡;高錳酸鉀加熱分解生成的氧氣是純凈的,與收集氧氣濃度不純無關;能使帶火星木條復燃的并不一定是純凈的氧氣,當空氣中氧氣的體積分數達到一定值時,帶火星的木條就能復燃;分子在不停地運動著,當氧氣進入集氣瓶時,瓶內空氣與進入的氧

17、氣相互擴散,使氧氣中混有空氣。5.(1)分液漏斗(2)BECaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(3)A猜想假設 Cu和Cu2O設計實驗 紅色固體部分溶解,溶液變成藍色實驗反思 Cu2O與稀硫酸反應后有銅生成,無法確定原固體中是否含有銅解析 本題考查氣體的制備及物質成分的探究。(1)由圖知,儀器為分液漏斗。(2)大理石與鹽酸在常溫下接觸反應生成二氧化碳氣體,宜選擇固液常溫接觸制氣裝置B作反應發生裝置;二氧化碳能溶于水、密度大于空氣,需用向上排空氣法(裝置E)收集;發生反應的化學方程式為CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。(3)加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物制氨,需選用加熱

18、固體制氣裝置A作反應發生裝置。猜想假設 紅色粉末可能是銅或氧化亞銅,則第三種猜想就是兩種同時存在,即猜想是Cu和Cu2O。設計實驗 根據氧化亞銅和稀硫酸發生反應的化學方程式可知,若該紅色粉末中含Cu2O,則反應生成物一定有溶于水形成藍色溶液的CuSO4和不溶于水的紅色固體Cu,因此可觀察到的現象為紅色固體部分溶解,溶液變成藍色。實驗反思 小明設計的實驗無法證明紅色粉末中是否含Cu,原因是Cu2O與稀硫酸反應后有銅生成。6.(1)長頸漏斗bdcef(2)41.8裝置內殘留有CO2(或混有空氣或氯化氫氣體)(3)思考判斷 氯化鈣實驗驗證 方法一:紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液變紅色方法二:<方法三:CuO或Fe2O3、Cu(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、Na2CO3等黑色固體溶解,溶液由無色變為藍色(現象與所選藥品相對應,合理即可)CuO+2HClCuCl2+H2O(化學方程式與所選藥品對應,合理即可)解析 (1)裝置A中儀器a的名稱是長頸漏斗。若要制取并收集干燥的CO2,首先要制取二氧化碳,再將二氧化碳通入濃硫酸中進行干燥,濃硫酸具有吸水性,除雜質時要長進短出;由于二氧化碳密度比空氣大,所以收集時應從長管進,短管出,所以導管的連接順序是bdcef。(2)設生成二氧化碳質量為x。CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO210044100 g×(1-5