課時(shí)訓(xùn)練常見氣體的制取和凈化

課時(shí)訓(xùn)練(十六)常見氣體的制取和凈化|夯實(shí)根底|1.[2022·攀枝花]關(guān)于以下裝置使用的說法,不正確的選項(xiàng)是 ()圖Z16-1A.用甲裝置制取氧氣 B.用乙裝置制取二氧化碳C.用丙裝置收集氫氣 D.用丁裝置收集氧氣2.一氧化氮?dú)怏w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響。以下實(shí)驗(yàn)室收集一氧化氮?dú)怏w的方法中,正確的選項(xiàng)是 ()A.向上排空氣法 B.向下排空氣法C.排水法 D.以上方法都可以3.[2022·青島]根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)裝置圖,請答復(fù)以下問題。圖Z16-2(1)寫出標(biāo)有①②序號(hào)的儀器名稱:①,②。

(2)實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳時(shí),應(yīng)選用的發(fā)生裝置是(填裝置字母序號(hào),下同)。檢驗(yàn)二氧化碳應(yīng)選用的裝置是,該裝置內(nèi)發(fā)生反響的化學(xué)方程式為。

(3)用排空氣法收集氣體時(shí),導(dǎo)管口要接近集氣瓶底部,其目的是___________________________。

(4)假設(shè)要收集一瓶枯燥純潔的二氧化碳,所選裝置正確的連接順序是:氣體發(fā)生裝置→→。(填裝置字母序號(hào))

|拓展提升|1.以下有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 ()圖Z16-3A.裝置①可作為制取CO2的發(fā)生裝置B.裝置②枯燥O2時(shí),氣體由a管進(jìn)b管出C.裝置③可用作制取O2的收集裝置D.裝置④是收集CO2氣體的驗(yàn)滿方法2.:CO2和SO2既有相似性也有差異性。請答復(fù)相關(guān)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響二者都產(chǎn)生白色渾濁差異性與KMnO4溶液不反響氣體被吸收,溶液逐漸褪色圖Z16-4(1)化石燃料的氣體產(chǎn)物中有CO2和SO2等物質(zhì),其中SO2是形成(填一污染名稱)的主要物質(zhì)。

(2)制取CO2的化學(xué)方程式是,可用于收集CO2的裝置是(填序號(hào))。

(3)寫出Na2SO3與70%硫酸反響的化學(xué)方程式:,制備SO2發(fā)生裝置用(填序號(hào))。

(4)將收集滿SO2的試管倒扣在水中觀察到的現(xiàn)象是。

(5)結(jié)合信息,請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明化石燃料燃燒的氣體產(chǎn)物中有CO2:

(寫出操作、試劑、現(xiàn)象、結(jié)論)。3.[2022·咸寧]請結(jié)合以下實(shí)驗(yàn)裝置,答復(fù)以下問題。圖Z16-5(1)寫出圖中儀器a的名稱:。

(2)實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀制取并收集氧氣,應(yīng)選擇的裝置為(填序號(hào),下同),發(fā)生反響的化學(xué)方程式為。

(3)實(shí)驗(yàn)室用石灰石與稀鹽酸反響制取二氧化碳,應(yīng)選擇的發(fā)生裝置為。有學(xué)生對此反響后的溶液感興趣,他取適量反響后過濾的濾液,逐滴滴入碳酸鈉溶液(碳酸鈉溶液顯堿性),并用pH傳感器連續(xù)監(jiān)測,得到如下曲線圖(縱坐標(biāo)為pH,橫坐標(biāo)為時(shí)間):

圖Z16-6①請分析圖,寫出AB段內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反響方程式:。

②圖中CD段上升的原因你認(rèn)為是

。

4.[2022·衢州]小柯為了研究用向上排空氣法和排水法收集的氧氣濃度是否有差異,做了如下實(shí)驗(yàn):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(shù)據(jù)見下表。收集方法向上排空氣法排水法氧氣濃度/%氧氣平均濃度/%(1)小柯用向上排空氣法收集氧氣時(shí),以能使放置在集氣瓶瓶口帶火星木條復(fù)燃為氧氣集滿的標(biāo)準(zhǔn);用排水法收集氧氣時(shí),以觀察到為氧氣集滿的標(biāo)準(zhǔn)。

(2)以上兩種方法中,法收集到的氧氣更純潔。

(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(chǎn)生氧氣的濃度只有80%左右C.當(dāng)觀察到帶火星木條復(fù)燃時(shí),集氣瓶內(nèi)還有空氣D.當(dāng)氧氣進(jìn)入集氣瓶時(shí),瓶內(nèi)空氣與進(jìn)入的氧氣相互擴(kuò)散5.[2022·棗莊節(jié)選]天然氣是一種比擬清潔的化石能源,主要成分為甲烷?，F(xiàn)對甲烷的制取、性質(zhì)、應(yīng)用做以下研究,請答復(fù)相關(guān)問題。制取研究查閱資料得知:①通常情況下,甲烷是一種無色無味難溶于水的氣體,密度比空氣小;②實(shí)驗(yàn)室常用無水醋酸鈉(CH3COONa)和堿石灰(發(fā)生反響的是其中的氫氧化鈉)兩種固體藥品,研磨均勻混合,通過加熱制取甲烷,同時(shí)還生成碳酸鈉。圖Z16-7在實(shí)驗(yàn)室中:(1)可用于制取甲烷的發(fā)生裝置為(填字母)。

(2)可用于收集甲烷的裝置為(填字母)。

(3)制取甲烷的化學(xué)方程式:。

性質(zhì)研究用裝置F收集了一瓶純潔的甲烷氣體,在裝置G中進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)。圖Z16-8(4)可用水將F中氣體壓出,通入G中,那么,水應(yīng)從(填“a〞或“b〞)端注入。

(5)點(diǎn)燃后,燒杯內(nèi)壁看到的現(xiàn)象是,同時(shí)還生成二氧化碳?xì)怏w,請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)證明:

。

6.[2022·樂山]實(shí)驗(yàn)室采用以下三種方法制取氣體。制取O2:2KClO32KCl+3O2↑。制取CO2:。

制取Cl2:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。:Cl2是一種黃綠色、有刺激性氣味、密度比空氣大、能溶于水的氣體。(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取CO2的化學(xué)方程式:。

(2)如圖Z16-9所示有A、B、C三種發(fā)生裝置和D、E兩種收集裝置,請答復(fù)以下問題。圖Z16-9①圖中儀器Ⅱ的名稱是。

②用D裝置收集Cl2時(shí),Cl2應(yīng)從(填導(dǎo)氣管接口處的字母)管口進(jìn)入瓶中。

③用A裝置制取氧氣后,從剩余固體中別離出MnO2的實(shí)驗(yàn)步驟有溶解、過濾和洗滌。過濾時(shí)玻璃棒的作用是。

(3)以下對制取三種氣體的分析中不正確的選項(xiàng)是。

A.制取CO2和Cl2的發(fā)生裝置相同、CO2和Cl2都能用向上排空氣法收集C.制取Cl2的反響中MnO2是催化劑D.用E裝置收集O2時(shí),O2應(yīng)從d管導(dǎo)入7.[2022·達(dá)州]實(shí)驗(yàn)室常用以下裝置制取氣體,請你根據(jù)所學(xué)知識(shí)答復(fù)以下問題。圖Z16-10(1)儀器a的名稱是。

(2)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣時(shí),選用的發(fā)生裝置是(填字母序號(hào))。假設(shè)改用圖Z16-11所示甲裝置收集氧氣,那么氣體應(yīng)從(填“a〞或“b〞)端進(jìn)。

圖Z16-11(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)取一定濃度的鹽酸與石灰石反響制取氣體,反響的化學(xué)方程式為;將生成的氣體通入澄清石灰水中,未見變渾濁。為探究其原因,小組同學(xué)討論后作出如下猜測:

作出猜測Ⅰ.石灰水已經(jīng)完全變質(zhì);Ⅱ.氣體中有揮發(fā)出來的HCl氣體。實(shí)驗(yàn)探究小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。請你幫助完成實(shí)驗(yàn),填寫以下表格:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①取少量石灰水于試管中,并向試管中滴加幾滴無色酚酞溶液,振蕩

猜測Ⅰ不成立②將生成的氣體通入溶液中

產(chǎn)生白色沉淀氣體中有HCl,猜測Ⅱ成立查閱資料碳酸鈉溶液中通入二氧化碳發(fā)生反響:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3。拓展延伸如果用上述原料制取一瓶枯燥純潔的二氧化碳?xì)怏w,所選儀器的連接順序?yàn)锽→→→C(填字母序號(hào))。

【參考答案】[解析]氫氣的密度比空氣小,應(yīng)用向下排空氣法收集,故不能用丙裝置收集氫氣。3.(1)鐵架臺(tái)分液漏斗(2)BFCO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(3)更好地排盡集氣瓶中的空氣,提高收集氣體的純度(4)GD[解析](1)儀器①是鐵架臺(tái),②是分液漏斗。(2)實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸反響制取二氧化碳,反響物是固體和液體、反響不需要加熱,發(fā)生裝置應(yīng)選擇B;檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w用澄清石灰水,選擇的裝置為F;二氧化碳和氫氧化鈣溶液反響生成碳酸鈣沉淀和水,反響的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O。(3)用排空氣法收集氣體時(shí),導(dǎo)管口要接近集氣瓶底部,其目的是更好地排盡集氣瓶中的空氣,使收集的氣體更純。(4)實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸反響制取的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體和水蒸氣,要收集一瓶枯燥純潔的二氧化碳,應(yīng)先用飽和的碳酸氫鈉溶液除去氯化氫氣體,再用濃硫酸進(jìn)行枯燥,最后用向上排空氣法收集二氧化碳,因此,裝置連接順序?yàn)?氣體發(fā)生裝置→G→D。拓展提升[解析]檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿時(shí),應(yīng)將燃著的木條放在集氣瓶口,不能伸入瓶內(nèi)。2.(1)酸雨(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑②或③(3)Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O⑥(4)試管中液面上升(5)把化石燃料燃燒的氣體產(chǎn)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(chǎn)物中有二氧化碳3.(1)酒精燈(2)AC或AD2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(3)B①Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O②滴入過量的堿性碳酸鈉溶液,使溶液的堿性逐漸增強(qiáng)(合理即可)[解析](3)①由圖像可知,石灰石與稀鹽酸反響后的溶液pH<7,說明鹽酸過量,向該溶液中參加碳酸鈉溶液,碳酸鈉先和鹽酸反響生成氯化鈉、二氧化碳和水,溶液的酸性減弱,pH逐漸增大,反響的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O。②圖中BC段表示碳酸鈉和氯化鈣反響生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,溶液的pH=7,當(dāng)氯化鈣完全反響后,繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液,由于碳酸鈉溶液呈堿性,隨著碳酸鈉溶液質(zhì)量的增加,溶液的堿性逐漸增強(qiáng)。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(shí),當(dāng)觀察到集氣瓶口有大量氣泡冒出時(shí),證明氣體已收集滿。(2)由表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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潔的,與收集氧氣濃度不純無關(guān);能使帶火星木條復(fù)燃的并不一定是純潔的氧氣,當(dāng)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)到達(dá)一定值時(shí),帶火星的木條就能復(fù)燃;分子在不停地運(yùn)動(dòng)著,當(dāng)氧氣進(jìn)入集氣瓶時(shí),瓶內(nèi)空氣與進(jìn)入的氧氣相互擴(kuò)散,使氧氣中混有空氣。5.(1)B(2)D或E(3)CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑(4)b(5)有水霧出現(xiàn)取下燒杯迅速向燒杯中倒入澄清的石灰水并振蕩,澄清的石灰水變渾濁,證明有二氧化碳生成[解析](1)發(fā)生裝置選擇的依據(jù)是反響物的狀態(tài)和反響條件,實(shí)驗(yàn)室制取甲烷用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體藥品,反響需要加熱,所以應(yīng)選B裝置。(2)收集裝置的選擇需要考慮制取氣體的密度、溶解性等,甲烷難溶于水,密度比空氣小,因而可用向下排空氣法或排水法收集,所以選擇D或E裝置。(3)根據(jù)資料信息可知,制取甲烷的反響物為醋酸鈉和氫氧化鈉,生成物為甲烷和碳酸鈉,反響條件為加熱。(4)甲烷難溶于水,注水時(shí)從長導(dǎo)管進(jìn)入,水越來越多把甲烷氣體從短導(dǎo)管處排出。(5)甲烷燃燒會(huì)生成水,并放出大量的熱,用一燒杯倒扣在火焰的上方,那么生成的水蒸氣遇冷凝結(jié)在燒杯內(nèi)壁,所以會(huì)看到燒杯內(nèi)壁有水霧或小水珠出現(xiàn),同時(shí)生成二氧化碳,因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獯笄夷苁钩吻宓氖宜儨啙?所以取下燒杯后迅速向燒杯中注入澄清的石灰水并振蕩,會(huì)看到澄清的石灰水變渾濁。6.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(2)①長頸漏斗②a③引流(3)AC[解析](1)實(shí)驗(yàn)室制取CO2是在常溫下,用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的,碳酸鈣和鹽酸反響生成氯化鈣、水和二氧化碳。(2)長頸漏斗方便添加液體藥品;用D裝置收集Cl2時(shí),Cl2應(yīng)從長管進(jìn)入,因?yàn)槁葰獾拿芏缺瓤諝獯?過濾中玻璃棒起引流作用。(3)制取CO2和Cl2的發(fā)生裝置不相同,因?yàn)橹迫《趸疾恍枰訜?制取氯氣需要加熱;制取Cl2的反響中MnO2是反響物,不是催化劑。7.(1)酒精燈(2)Ab(3)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑實(shí)驗(yàn)探究①溶液變紅②AgNO3拓展延伸HE[解析](1)儀器a的名稱是酒精燈。(2)實(shí)驗(yàn)室用氯