中考中考气体的制取实验专题

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A.②④⑥①⑤⑦③B.②④⑥①⑤③⑦C.④②⑥①⑤⑦③D.④②⑥①⑤③⑦

D

实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是:连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→装(装入固体药品,注意用高锰酸钾时,在试管口放一团棉花)→定(用铁架台固定仪器装置)→点(用火柴点燃酒精灯,给试管加热)→收(收集氧气)→移(把导管移出水面)→熄(熄灭酒精灯),可得题中正确的操作顺序是:④②⑥①⑤③⑦。故选:D。

练习1.如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图,下列有关实验操作的分析正确的是(   )

A.气密性检查:先用手握紧试管,再把导管放入水中,观察到水中导气管有气泡冒出,移开手后一段时间,导管中形成一段水柱,说明装置不漏气

B.试管口略向下倾斜:防止试管壁上的水流入试管底部,导致试管炸裂

C.加热:直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热

D.停止加热:先熄灭酒精灯,再把导管移出水面

B

A、检查装置的气密性先把导管放入水中再用手握住试管外壁,如倒过来先用手握住试管再把导管放入水中,有可能气体受热膨胀跑到空气中,水槽中不会出现气泡,故A错误;

B、试管口略向下倾斜:防止试管壁上的水流入试管底部,导致试管炸裂,故B正确;

C、加热:直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热,试管受热不均,引起试管炸裂,故C错误;

D、停止加热:先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水会倒流,可能引起试管炸裂,故D错误。故选:B。

主要考察制取氧气装置操作的注意事项。识记性内容较多,但难度不大。

例1.科学兴趣小组学习了二氧化锰(MnO2)催化分解过氧化氢的实验后,进行如下实验.

(一)选择装置并检查气密性.

(二)称取0.1克的二氧化锰粉末加入容器中.

(三)量取50毫升溶质质量分数约10%的过氧化氢溶液加入容器中,记录一定时间内收集到的气体体积.

(四)改变二氧化锰的质量,重复上述实验,记录数据如下.

时间/秒

生成氧气的体积/毫升

0.1克MnO2

0.2克MnO2

0.3克MnO2

0.4克MnO2

40

49

61

75

86

80

77

87

90

92

89

92

92

92

92

92

92

92

(1)写出本实验的化学方程式.随着反应的进行,溶液中(填写化学式)在不断地减少、溶剂在不断地(填增多、减少、不变).

(2)本实验探究的问题是。

(3)实验中除了量筒外,还需要用到的测量仪器有。

(4)为完成本实验,应选择如图图气体发生和收集装置中的组合是(选填序号).你选择的气体发生装置的理由是。

(5)在40秒时,通过四组数据分析,你得出的结论是。

(6)若实验前加入MnO20.1g,实验后经过滤、洗涤、干燥、称量,MnO2质量为g.

请设计实验证明该MnO2的化学性质在反应前后没有改变.

(1)过氧化氢(H2O2)=水(H2O)+氧气(O2);H2O2;增多;(2)二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响;(3)天平、停表(或秒表);(4)②⑤;反应物的状态(固体和液体)且不加热;(5)在该时间内,MnO2的质量愈多,H2O2分解速率愈大(MnO2催化效果愈好)(6)0.1;取少量相同质量的氯酸钾于试管中,并向其中的一支试管中加入上述MnO2拌和.同时加热两支试管并在试管的上方各放带火星(燃着)的木棒,若盛放MnO2的试管上方的木棒先复燃(燃烧的更旺),则可证明MnO2的化学性质不变

(1)反应物是过氧化氢写在等号的左边,生成物是水和氧气写在等号的右边,用观察法配平,所以方程式是:过氧化氢(H2O2)=水(H2O)+氧气(O2),由于在反应中过氧化氢属于反应物,在不断的消耗,所以质量在不断减少;生成物是水和氧气,所以溶液中的溶剂水在不断增加;

(2)从题干中提供的信息可知,所用过氧化氢溶液的量和质量分数都是相同的,只是三次加入的二氧化锰的量不同,并且记录了在不同量二氧化锰的条件下,不同时间生成的氧气的量.可见此实验探究达到问题是:二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响.

(3)实验中要称取二氧化锰,所以要用到天平;并要计时,所以用秒表.

(4)过氧化氢溶液和二氧化锰反应是固体和液体的不加热反应,可用装置②完成;氧气密度大于空气密度,并且不易溶于水,所以可用向上排空气法和排水法收集,要记录一定时间内收集到的气体体积,所以用②⑤合适.

(5)在40秒时,通过观察在该时间内生成氧气的体积数值比较可知,MnO2的质量愈多,H2O2分解速率愈大;

(6)催化剂反应前后质量不变,所以实验后经过滤、洗涤、干燥、称量,MnO2质量仍然为0.1g;从过氧化氢分解后的混合物中回收二氧化锰,再将其放在氯酸钾中加热,利用带火星的木条检验生成氧气的快慢.所以取少量相同质量的氯酸钾于试管中,并向其中的一支试管中加入上述MnO2拌和.同时加热两支试管并在试管的上方各放带火星(燃着)的木棒,若盛放MnO2的试管上方的木棒先复燃(燃烧的更旺),则可证明MnO2的化学性质不变.

练习1.下列关于催化剂的说法正确的是().

A.用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂可使生成的氧气质量增加

B.在酿造工业和制药工业,一般都要用酶作催化剂

C.催化剂必定加快化学反应速率

D.催化剂的质量和化学性质在反应前后不变.

B

A、催化剂只能改变化学反应速率,对生成物的质量无影响,使用催化剂不能增加生成物的质量,故选项说法错误.

B、在酿造工业和制药工业,一般都要用酶作催化剂,故选项说法正确.

C、催化剂能改变其他物质的化学反应速率,可以加快也可减慢某些化学反应的速率,故选项说法错误.

D、催化剂的质量和化学性质在反应前后不变(合理即可).

故答案为:B;催化剂的质量和化学性质在反应前后不变.

记住催化剂的“一改变,二不变”的特性,即“改变化学反应的速率;反应前后,自身的质量和化学性质都不改变”,是解答本题的关键。

二氧化碳的制取

一、药品的选择

实验室制取CO2最适宜的药品是:石灰石(或大理石)和稀盐酸

为什么不用下列物质

原因

硫酸和石灰石

硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行。

石灰石和浓盐酸

浓盐酸会发挥发出氯化氢气体,使收集的气体不纯。

碳酸钙粉末或碳酸钠粉末

反应速率过快,不利于收集气体。

二、二氧化碳的性质

1、二氧化碳的物理性质

1、通常状况下,二氧化碳是一种无色无味的气体。

2、二氧化碳的密度比空气大(约为空气的1.5倍)。

3、二氧化碳能溶于水(体积比约为1:1)。

4、三态变化:固态CO2又叫干冰。干冰易升华,即由固体直接转化为气体。

2、二氧化碳的化学性质

(1)一般情况下,二氧化碳既不燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸。

(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸不稳定,易分解,受热分解更快。

(3)二氧化碳能与澄清石灰水反应,生成白色的碳酸钙沉淀。

拓展点拨:二氧化碳不能支持燃烧是指不支持普通可燃物燃烧,有的活动性强的金属,如镁条能在二氧化碳里燃烧,其反应的化学方程式为2Mg+CO2==2MgO+C,所以应强调“一般情况下,CO2不支持燃烧”。

CO2与水反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红,而不是CO2使紫色石蕊溶液变红。

汽水中溶有的CO2是在加压条件下溶入的,其中仅有少量的CO2与水化合生成碳酸,碳酸只存在于稀溶液中。

二氧化碳在通常状况下是一种无色、无臭、无味的气体能溶于水。二氧化碳的密度比空气大,

在标准状况下密度为1.g/L,约是空气的1.5倍。

三、实验原理

CaCO3+2HCl═CO2↑+H2O+CaC12

四、发生装置与收集装置

五、实验步骤

例1.有关如图所示实验的说法正确的是( )

A.此实验用于探究二氧化碳的性质,只能证明二氧化碳的密度比空气大

B.此实验用于探究二氧化碳与水反应生成碳酸,若④比①先变红,②③不变红,既能说明CO2密度比空气大,又能说明CO2与水反应

C.此实验用于探究蜡烛燃烧的产物,可证明只有二氧化碳生成,该实验有利于石蜡充分燃烧,防止生成黑烟,实验现象更明显

D.此实验用于探究二氧化碳的性质,既可证明二氧化碳能溶于水也可证明二氧化碳能与水反应

B

解:A、甲实验中会观察到:下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,可以说明二氧化碳的密度比空气大,不助燃不可燃,故错误;

B、实验中会观察到④比①先变红,②③不变红,既能说明CO2密度比空气大,又能说明CO2与水反应,此实验用于探究二氧化碳与水反应生成碳酸,故正确;

C、实验中蜡烛在纯氧中燃烧,产生黑烟少,瓶壁上出现水雾,证明有水生成,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成,故错误;

D、实验中会观察到软塑料瓶变瘪了,只能证明二氧化碳能溶于水,不能证明二氧化碳能与水反应,故错误。故选:B。

练习1.氧气和二氧化碳在性质上的相似点是(   )

①都具有氧化性②都具有还原性③都易溶于水④都能与碳反应⑤都是气体⑥都是氧化物⑦都可用于灭火⑧通常状况下密度都比空气大.

A.②④⑤⑧B.①④⑤⑧

C.①④⑤⑦⑧D.①④⑤⑧③⑥

B

解:分析①的正误时,需要④作为理论的依据,在④中氧气和二氧化碳都是提供氧元素,因此都具有氧化性,因此①④正确;③中氧气和二氧化碳都不属于易溶于水,因此不正确;⑤两者都是气体,故正确;⑥中氧化物应该是两种元素,因此氧气不是;⑦中氧气能支持燃烧,不能用于灭火。⑧通常状况下密度都比空气大,因此正确。

练习2.下列关于氧气与二氧化碳的说法正确的是(   )

A.氧气具有助燃性,因此可作火箭发射的燃料

B.二氧化碳可溶于水,易形成酸雨

C.鱼能在水中生存,因为氧气易溶于水

D.氧气和二氧化碳可以用燃着的木条鉴别

D

解:A、氧气具有助燃性,但是氧气不可燃,不能做燃料,错误;

B、二氧化碳可溶于水,但形成不了酸雨,酸雨是因为氮、硫的化合物溶于水形成的,错误;

C、鱼能在水中生存,因为水中溶有氧气,不能说明氧气易溶于水,错误;

D、氧气支持燃烧,二氧化碳不支持燃烧,因此氧气和二氧化碳可以用燃着的木条鉴别,正确;故选:D。

二氧化碳的氧化性,这是初中学生感觉有点难度的地方,因为以前学过的二氧化碳的三个化学性质中,没有氧化性这一性质,因此需要认真分析,才能得出正确的结论.

例2.如图是实验室制取二氧化碳并试验其性质的装置和操作示意图。

试回答下列有关问题:

(1)写出仪器①和②的名称:①是  ,②是  。

(2)A中制取二氧化碳的化学方程式是  。

(3)为了检验A装置的集气瓶里是否充满二氧化碳,可用燃着的火柴放在  进行实验,如果火焰熄灭,证明已经充满。

(4)若B的试管里盛的是紫色石蕊试液,观察到的现象是  ;发生反应的化学方程式是 。

(5)C所示的实验说明了二氧化碳具有哪些性质?  。

(1)铁架台;导管;

(2)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;

(3)瓶口;

(4)紫色的石蕊试液变红色;CO2+H2O=H2CO3;

(5)二氧化碳密度比空气大、二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧。

解:(1)仪器①是铁架台;②是导管;故填:铁架台;导管;

(2)在实验室中,常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,大理石和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;故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;

(3)二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,为了检验A装置的集气瓶里是否充满二氧化碳,可用燃着的火柴放在瓶口进行实验,如果火焰熄灭,证明已经充满;故填:瓶口;

(4)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色的石蕊试液变红色;故填:紫色的石蕊试液变红色;CO2+H2O=H2CO3;

(5)C装置中,观察到底层蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,这说明二氧化碳的密度比空气大,而蜡烛熄灭说明二氧化碳的不能燃烧也不支持燃烧;故填:二氧化碳密度比空气大、二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧。

练习1.通过学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律,以下是老师提供的一些实验装置。请结合下图回答问题:

(1)请填写标号仪器的名称:

①  ,②  ;

(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体时,发生装置应选  ,应选用的收集装置是  ,用该装置收集的气体所具有的物理性质是  ,制取二氧化碳气体时发生反应的化学方程式为  。

(3)通过查阅资料得知:

①氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,其水溶液称为氨水;

②氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,她应选择的反应的发生装置是  ,收集装置是  。(填字母编号)

(4)请写出:

①氨气和氧化铜反应的化学方程式  ;②用B装置制取氧气的化学方程式  。

(1)试管,酒精灯;

(2)B,D,CaCO3+2HCl═CO2↑+H2O+CaC12;

(3)A,E;

(4)2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2,2H2O2=2H2O+O2↑。

解:(1)通过分析题中所指仪器的名称和作用可知,①是试管,②是酒精灯;

(2)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,反应条件是常温,二氧化碳密度比空气大,溶于水,所以发生装置应选B,应选用的收集装置是D,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl═CO2↑+H2O+CaC12;

(3)实验室制取氨气的反应物是固体,反应条件是加热,氨气比空气小且极易溶于水,所以发生装置是A,收集装置是E;

(4)氨气和氧化铜在加热的条件下生成铜、水和氮气,化学方程式为:2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。

考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。

氢气的实验室制法

一、氢气的性质

1、物理性质:氢气是一种无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气小(最轻的气体)。

2、化学性质:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量热,生成水。

2H2+O2=2H2O氢气氧气水

二、制取原理Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

三、发生装置和收集装置

四、检验方法

1、验纯的原因:如果氢气不纯,当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2%时,点燃就会发生爆炸,这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。2、验纯的方法:如图所示,收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声,则表明氢气不纯,需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗”声,说明氢气已纯净。

1.经检验不纯需要用排空气法再重新收集时,要用拇指按住试管口一会,否则试管内的氢气火焰可能还未熄灭,有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。2.点燃任何可燃性气体(如氢气、一氧化碳等)之前都要检验气体的纯度,以防止发生爆炸。

待续

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