中考化学专题揭秘气体的制取

中考化学专题揭秘气体的制取

气体的制取 例1 下图是实验室制取气体的常用仪器。请根据要求填空(⑦⑧⑨不得翻转)：‎ ‎(1)图中仪器A的名称是 。‎ ‎(2)某同学用氯酸钾制取、并用排空气法收集一瓶氧气，应选择上图中的仪器(填序号) ，其化学方程式为 ；若要验证瓶中氧气已集满，其具体操作和现象为 。‎ ‎(3)若要制取并收集一瓶H2，并使反应能随关随停，应选择上图中的仪器 (填序号，如果有多种组合，填出一种组合即可)。‎ MnO2‎ 解析 本题主要考查了氧气和氢气的实验室制法及装置的选择和氧气的验满方法。 利用氯酸钾来制取氧气是使用了固～固加热型装置，且氧气的密度比空气大，应用向上排空气法收集，因此应选择图中的仪器①④⑤⑨；检验集气瓶是否收集满氧气的方法是用带火星的木条放在集气瓶口，看木条是否复燃来判断；实验室制取氢气使用的是固～液常温型装置，但收集方法可以用排水法收集，也可以用向下排空气法收集，因此应选择图中的仪器②③⑥⑦或②③⑤⑧。‎ ‎△‎ 参考答案：(1)集气瓶 (2)①④⑤⑨ 2KClO3====2KCl+3O2↑ 用带火星(或燃烧)的木条放在瓶口，若火星复燃(或燃烧更旺)则表明氧气已集满 (3)②③⑥⑦或②③⑤⑧‎ 例2 请从下图中选择适当的实验装置序号填空，并回答有关问题。‎ ‎(1)实验室制取O2可选用的发生装置是____________；实验室收集CO2可用_________装置；若要除去CO2中混有的HCl气体，得到纯净的CO2，应在收集装置前连接两个相同的________装置，并在第一个装置中放入足量的_________(从NaHCO3溶液、NaOH溶液、石灰水中选择一个)除去HCl，第二个装置中放入足量的____________除去水蒸气。‎ ‎△‎ ‎(2)实验室用CO和H2的混合气体还原Fe2O3时，可选用_____________装置；若要设计一套连续装置，检验并吸收反应后的气态产物(100℃以上)，合理的操作顺序是：先通过装有 _________的装置，后通过装有__________的装置，再通过装有_________的h装置；剩余气体不能直接排放到空气中，应采取的措施是____________________。‎ ‎ [提示：Fe2O3+3H2==2Fe+3H2O； CuSO4(白色)+5H2O＝CuSO4·5H2O(蓝色)]‎ 解析 本题主要考查气体的制取、收集、净化和尾气处理及实验方案的原理和步骤。实验室可用双氧水和二氧化锰的混合物来制取O2，因此可选用a装置；CO2溶于水，可用c装置来收集，而不选用b；利用CO2不与NaHCO3反应，HCl与NaHCO3反应可除去CO2中混有的HCl，除去水蒸气时可选用浓H2SO4，都选择装置d；用CO和H2还原Fe2O3可选用g装置；检验产物时，应先用无水硫酸铜来证明有水蒸气生成，然后用澄清石灰水来证明有CO2生成，再用装有碱石灰等物质的干燥管h来吸收剩余的水蒸气和CO2，尾气中因含有毒气体CO，必须要回收利用或燃烧掉，以防直接排放到空气中会造成空气污染。‎ 参考答案：(1)a c d NaHCO3溶液 浓硫酸(或浓H2SO4) (2)g 无水硫酸铜(或硫酸铜或CuSO4) 澄清石灰水(或氢氧化钙溶液) 氧化钙或生石灰或碱石灰(只要答对一个即可，答“氢氧化钠固体”也行) 收集再利用(或收集或点燃除去，其他合理答案也行)‎ 例3 下图是某研究性学习小组设计的几种装置，请你分析并回答下列问题：‎ ‎(1)A装置可用作实验室制取O2、H2或CO2‎ 的发生装置，用此装置制取O2的化学方程式是 。‎ ‎(2)小勤同学从装置A得到启发，在装置A的基础上增加了隔离铜网制成装置B，又用一支底部有一个小洞的试管和矿泉水瓶制成装置C。则B与A相比优点是 ，C与B相比优点是 。‎ ‎(3)在实验室制取时，若隔离网改用铁丝做成，则产生的后果是 ，其原因是 ，说明金属活动性Fe Cu(填“=”、“＞”或“＜”)。‎ MnO2‎ MnO2‎ 解析 本题是对实验室制取气体的固～液常温型装置进行了改进，主要考查了O2的实验室制法及金属的活动性顺序。实验室用固～液常温型装置来制取O2的反应原理为：2H2O2====2H2O＋O2↑；装置B由于增加了隔离铜网，可以做到随时关闭或进行反应，而装置C则是对破试管的再利用；由于铜不酸反应而铁可与酸反应生成H2，若改用铁丝来做隔离网，则会使所制取的气体不纯，同时也可得出Fe的金属活动性大于Cu。‎ 参考答案：(1)2H2O2====2H2O＋O2↑ (2)可控制反应随时进行 废物利用 (3)生成的CO2不纯 铁网与稀盐酸反应生成氢气 ＞ ‎ 例4 由于大量使用一次性塑料方便袋而造成的“白色污染”已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学对某种塑料袋的组成进行分析研究(资料显示该塑料只含C、H　两种元素)。他们设计了如图所示的实验装置，使该塑料试样在纯氧中完全燃烧，观察实验现象、分析有关数据、推算元素含量。‎ ‎(1)实验装置中有一处明显错误，请写出改正方法______________________。‎ ‎(2)装置A中反应的化学方程式为____________________________________。‎ ‎(3)装置E中的现象是_____________，装置B的作用是______________________。‎ ‎(4)若装置C的玻璃管中放入的塑料试样质量为5.9g，塑料试样充分燃烧后，装置D增重7.2g，则该塑料试样中含氢元素的质量为___________g；假设塑料的组成为CxHy，则装置C的玻璃管中反应的化学方程式为_____________________________________(化学计量数用含x、y的代数式表示，且可以是分数)。‎ ‎(5)若装置中没有连接装置B，将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果________( 填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。‎ MnO2‎ 点燃 MnO2‎ ‎2‎ ‎18‎ 解析 本题是一道综合型实验题，主要考查了O2的实验室制法、物质组成的测定及对实验误差的分析。实验装置中的明显错误是B洗气瓶中的进气管过短，出气管过长；用H2O2溶液来制取O2的化学方程式为：2H2O2====2H2O+O2↑；通过E中的澄清石灰水变浑浊，可以证明塑料与O2反应后产生了CO2，说明塑料中含有碳元素； D中浓硫酸增重了7.2g，说明塑料与O2反应生成H2O的质量为7.2 g，因此塑料试样中含氢元素的质量为：7.2g× ×100%=0.8g；塑料燃烧的化学方程式可表示为：CxHy+(4x+y)/4O2===xCO2+y/2H2O；装置B的作用是干燥氧气(或除去水蒸气)，若实验中没有装置B，则会使所制取的O2中含有水分，这样会导致D中增重偏大，从而使得塑料试样中氢元素的质量测量结果也偏大。‎ 点燃 参考答案：(1)B中进气管长，出气管短 (2)2H2O2====2H2O+O2↑ (3)澄清石灰水变浑浊 干燥作用(或除去水蒸气) (4)0.8 CxHy+(4x+y)/4O2===xCO2 +y/2H2O(其它合理答案也可) (5)偏大