专题16常见气体的制取净化-5年(2017-2021)中考1年模拟化学(广州专用).docx
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1、专题 16 常见气体的制取 净化来源%:zzs#t*ep.co&m1(2021广州市)多种物质都可催化过氧化氢分解,如MnO2,CuSO4等,实验小组的同学探究漂白液(主要成分是NaClO和NaCl),FeCl3.K2SO4能否催化过氧化氢分解(1)MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式是 。(2)如图所示,分别向三支试管中多次加入5%过氧化氢溶液,每次2mL,如有气泡产生,则将 伸入试管,检验是否有氧气生成。结果如下表。来&源#:中*教网研究对象第1次第2次第3次第4次漂白液大量气泡较多气泡少量气泡无气泡FeCl3溶液较多气泡较多气泡较多气泡较多气泡K2SO4溶液 实验结论i实验中产生的气体都
2、是氧气(查阅得知:)iiK2SO4不能催化过氧化氢分解。iii 可能是过氧化氢分解的催化剂。iv(3)下列物质中,也可能是过氧化氢分解的催化剂的是 (填标号)。ACuCl2 BFe2(SO4)3 CNa2SO4 DKCl(4)探究不同催化剂催化效果的实验方案:将等体积5%过氧化氢溶液加到不同催化剂中,比较用排水法收集50 mL氧气的快慢。请从下图中选择合适的仪器(每种仪器限用一次),组成该探究的完整实验装置,不需要用到的是 (填标号)。【答案】(1) (2)带火星木条 无气泡 FeCl3 (3)AB (4)AE【解析】(1)MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式为 2 H2O2 2 H2O +
3、O2。(2)过氧化氢溶液,如有气泡产生,即是氧气,而检验是否有氧气生成, 常常使用带火星的木条,若木条复燃,则证明有氧气生成,故填带火星的木条。第2次后,没有填写,即第1次为无气泡或没有明显现象。每次均能使过氧化氢随即产生气泡的只有FeCl3,故填FeCl3;(3)漂白液中含有Na+和Cl-,不具备催化作用;FeCl3溶液含有Fe3+和Cl-,即Fe3+具有催化作用;K2SO4中有Na+和SO42-均不具有催化作用。即CD均不具有催化作用,不能作为过氧化氢分解的催化剂,B可以作为催化剂;Fe3+为重金属离子,Cu2+也为重金属离子,故A也可以作为催化剂,故填AB。(4)按题目要求,选取题目中给
4、出的仪器组装如下图所示的实验装置进行实验,故不选的是AE。来&源:中国%教育出版网2(2020广州市)大多数化工生产都有催化剂的参与。(1)化工生产使用催化剂的目的是_。(2)研究表明氧化铜可催化过氧化氢分解。用如图所示装置和药品制取氧气,反应的化学方程式为_。上图中收集氧气的方法是向_排空气法。为了检验氧气是否收集满,将_放在集气瓶口。来源&%:zzstep#.com反应结束后,弃去试管中的上层清液,再向试管中加入过量稀硫酸,充分振荡,可观察到的现象_。中%国教育&出版网为了制取较大量氧气,并便于多次添加过氧化氢溶液,请从下图中选择合适的仪器或装置,重组一套制取装置,需要用到的是_(填标号)
5、。来源:中*&国教育#出版网(3)下列设想有可能通过找到合适的催化剂来实现的是_(填标号)。www.z*A 利用太阳光将水分解生产H2来源:中国教#育出版网%B将空气中的He分解生产H2C常温下Cu从硫酸镁溶液中置换出Mgw&ww.zzstep.c%omD使一定质量CH4完全燃烧放出的热量变多【答案】 (1)改变反应的速率(或提高生产效率);(2) ; 上 ;带火星的木条 ; 黑色固体消失,溶液变蓝色 ; ACFG ;(3) A【解析】(1)催化剂的特点是改变反应的速率,速率的改变也会提高生成效率,所以化工生产使用催化剂的目的是改变反应的速率或提高生产效率;(2)如图所示装置和药品是过氧化
6、氢在氧化铜的催化作用下分解制取氧气,反应的化学方程式为;图中收集氧气的方法是向上排空气法,因为氧气的密度比空气略大;为了检验氧气是否收集满,将带火星的木条放在集气瓶口;反应结束后,氧化铜的质量和化学性质不变,向试管中加入过量稀硫酸,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,可观察到的现象是黑色固体消失,溶液变蓝色;为了制取较大量氧气,并便于多次添加过氧化氢溶液,发生装置应选择的仪器是锥形瓶、带导管的双孔塞和长颈漏斗,氧气不易溶于水,可用排水法收集,仪器标号是:ACFG;(3)A、水能分解产生氢气,利用太阳光和催化剂将水分解生产H2, 符合题意;B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,空气中的
7、He不能分解生产H2,不符合题意;C、金属的活动性是:Mg大于Cu,所以常温下Cu不能从硫酸镁溶液中置换出Mg,反应不能发生,不符合题意;D、催化剂的特点是改变反应的速率,不能改变反应进行的程度,使一定质量CH4完全燃烧放出的热量变多不能实现,不符合题意。故选A。3(2019广州市)如图是实验室制取CO2及进行性质实验的部分装置。www.#zzst&*e%(1)CaCO3固体与稀盐酸反应生成CO2气体的化学方程式是_。(2)检验装置气密性,按图连接装置,先_,再加水至A下端形成一段水柱,静置,若观察到_,说明气密性良好。(3)加入药品。添加块状CaCO3固体时,为避免打破锥形瓶,应将锥形瓶_,
8、再放入固体。添加盐酸时,将稀盐酸从_(填仪器A的名称)倒入锥形瓶至_。来源:zzstep.#*com(4)如图所示,向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入CO2,观察到的现象是_。【答案】(1)CaCO3 +2HCl=CaCl2 +H2O+CO2 ;(2)夹紧止水夹 ; 长颈漏斗内水柱不下降。 ;(3)横放 ;长颈漏斗 ;浸没长颈漏斗下端口;(4) 蜡烛一开始持续燃烧,之后熄灭【解析】 (1)CaCO3固体与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故生成CO2气体的化学方程式为。(2)检验装置气密性,按图连接装置,先夹紧止水夹,再加水至A下端形成一段水柱,静置,若观察到长颈漏斗内水柱不下降,说明气密性良好
9、。(3) 取用方法:块状药品用(镊子)夹取,操作要领:“一平、二放、三慢竖”,将试管(横放),用镊子将块状固体药品放入(试管口)中,然后(缓慢)地将试管竖立起来,使块状固体缓缓地滑道容器底部,以免打破容器,加入药品,添加块状CaCO3固体时,为避免打破锥形瓶,应将锥形瓶横放,再放入固体。添加盐酸时,将稀盐酸从长颈漏斗倒入锥形瓶至浸没长颈漏斗下端口。(4)二氧化碳密度比空气大,不燃烧,不支持燃烧,故向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入CO2,观察到的现象是蜡烛一开始持续燃烧,之后熄灭。4(2018广州市)下图是实验室制备气体的部分装置:(1)加热混有二氧化锰的氯酸钾制备一瓶氧气用于性质实验。该方法制得
10、O2的化学方程式是_。可选用_和_(填序号)装置组合。首先检查装置的气密性,方法是:把导管口放入水中,然后_,观察到有气泡冒出,说明装置气密性良好。(2)氢气被认为是理想的清洁、高能燃料。实验室用锌与稀硫酸制取氢气并验证其可燃性,可选用_(填序号)与E装置组合,在E导管口点燃。实验过程是:组装仪器检查装置气密性装入药品制备氢气_点燃。电解水也可制得H2。装置如图F,_管中产生的是氢气。氢气的生产方法是制约其作为清洁能源广泛使用的原因之一,科学家根据生产方法提出“绿色”氢气和“有污染”的氢气的概念,下列方法可获得“绿色”氢气的是_。A用矿石生产锌和硫酸,再相互反应B在催化剂作用下,利用太阳能光解
11、水C利用煤燃烧发电,再电解水D利用风能、水力发电,再电解水【答案】 2KClO32KCl + 3O2 B C 双手握住试管 A 验纯 甲 (8) BD【解析】 (1) 氯酸钾在加热条件下,在二氧化锰的催化作用下分解生成氯化钾和氧气,化学方程式是2KClO3 2KCl+3O2;氯酸钾法制氧气应选择加热固体制取气体的发生装置B;氧气的密度比空气的大,可选择向上排空气法收集装置C;检查装置气密性的方法是:把导管口放入水中,然后双手握住试管,观察到有气泡冒出,或松开手后,充分冷却,导管内形成一段液柱,说明装置气密性良好;(2)实验室用锌与稀硫酸制取氢气,可选用固液常温型发生装置A与E装置组合。点燃或加
12、热可燃性气体前都要验纯,否则可能发生爆炸。故实验过程是:组装仪器检查装置气密性装入药品制备氢气检验氢气的纯度点燃;电解水时,正极生成的是氧气,负极生成氢气,氢气是氧气体积的2倍,甲管中产生的是氢气;A用矿石生产锌和硫酸,再相互反应,过程中,会产生二氧化硫等污染物,不符合“绿色”要求;B在催化剂作用下,利用太阳能光解水,只产生氧气和氢气,没有任何污染物,符合“绿色”要求;C利用煤燃烧发电,再电解水,煤燃烧会生成二氧化硫,污染空气,不符合“绿色”要求;D利用风能、水力发电,再电解水,没有任何污染物,符合“绿色”要求;故选BD。5(2017广州市)分液漏斗是化学实验室一种常用的仪器,可用于滴加液体或
13、分离互不相溶的两种液体,实验室部分装置如AD所示。(1)实验室用KMnO4制取O2的化学方程式为 。(2)实验室制取气体通过反应物状态,反应条件等选用相应的反应装置,请完成下表空格。www.z&zstep.c#%om制取的气体反应物反应条件反应装置(填字母)O2KClO3固体催化剂MnO2固体、加热 H2O2溶液催化剂MnO2固体、常温C或DCO2 和常温 或来源:学科#网N2NH4Cl饱和溶液与NaNO2 饱和溶液加热 (3)关于装置C和D的下列说法正确的是 。(双项选择)A装置C发生反应时,分液漏斗下端必须浸没在液体中。B装置D发生反应时,长颈漏斗下端必须浸没在液体中C装置C和D的气密性检
14、查的操作方法相同D装置C和D均可用于制取一定量的H2【答案】(1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 (2)A、O2、大理石和稀盐酸、C或D、B(3)BD【解析】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2(2)加热固体来#源:中*教&网%制取气体选择装置A。用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下,可制取氧气。实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸,装置C或D都可以作发生装置。给液体加热制取气体选择装置B。(3)A、装置C发生反应时,分液漏斗下端不用浸没在液体中,错误;B、装置D发生反应时,长颈漏斗下端必须浸没在液体中,防止气体从长颈漏斗逸出,
15、正确;C、装置C和D的气密性检查的操作方法不相同,错误;D、制取H2用锌粒与稀硫酸,属于固液常温反应型,正确。故选BD。6(2017广州市)某同学在实验室用65g粗锌(假设杂质不参与反应)和稀盐酸制取H2。来%源:#中教*网&(1)配制100g 10%稀盐酸需要37%浓盐酸(密度119g/cm3)的体积为 mL(结果保留小数点后一位)。除了胶头滴管、烧杯外还需要的玻璃仪器是 、 。(2)65g粗锌完全反应共产生H2的质量为016g,则该粗锌中锌的质量分数为 。(3)验证后用装满水的10mL量筒代替小试管收集H2,装置如图所示。10mL量筒的最大刻度靠近 端。(填写“M”或“N”)当10mL量筒
16、中的水全部被排尽后,实际收集到的H2体积V 100mL。(填写“”、“”或“”)【答案】(1)227 量筒、玻璃棒(2)80%(3)N、Zn+2HCl=ZnCl2+H2www.z%#z&ste*65 2y 0.16g= 解得y=52g,该粗锌中锌的质量分数为:100%=80%(3)量筒的刻度从底部逐渐增大。收集到的氢气的体积等于排开水的体积。7(2021年广东省广州市天河区华南师范大学附属中学中考一模)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。中#国教%育出&版网(1)写出编号所指仪器的名称:_;_。w&ww.z*(2)在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气,应选择上述装置中的
17、_(填字母)和E进行组装。当_时,证明氧气已经收集满。写出该方法制取氧气的化学方程式_。如果用F装置代替E 来收集氧气,可以先在该装置中装满水,然后将氧气从_(填“a”或“b”)导管通入。来#源:zzstep.*co&m%(3)如果用F装置来收集气体二氧化碳,气体应该从_(填“a”或“b”)导管通入。写出用澄清石灰水检验二氧化碳的反应化学方程式:_。(4)下面G和H两套装置是实验室中常见的气体发生装置:中国%教育*&出版网H装置的优点是_,如果用H装置制取二氧化碳,I、J、K三套装置中能起到与H装置相同作用的是_(填字母)。【答案】长颈漏斗 集气瓶 A 集气瓶瓶口有大气泡产生(或集气瓶中水被排
18、净) b a 可以控制反应的发生与停止 JK 【解析】(1)仪器的名称:长颈漏斗;集气瓶。(2)在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气,为氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气:;该反应为固体加热反应,发生装置选择A;当集气瓶瓶口有大气泡产生(或集气瓶中水被排净),证明氧气已经收集满。如果用F装置代替E 来收集氧气,可以先在该装置中装满水,氧气密度小于水、不易溶于水,故氧气应短进长出,从b导管通入。(3)二氧化碳密度大于空气,如果用F装置来收集气体二氧化碳,气体应该从a导管通入。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水:。(4)H装置的优点是关闭弹簧夹,装置中压强变大液体进入长颈漏斗,
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