气体制备和除杂题3

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13.已知Mg能在CO2中燃烧生成一种单质和一种氧化物,现设计实验进行验证。请回答下列问题

(1)制备二氧化碳的下列发生装置中,能控制“反应随时发生与停止”的是 。

A.①③⑤B.②③④C.①②④⑤D.③

(2)对CO2进行净化、干燥,并进行Mg在CO2中燃烧的探究实验。

实验进行时,若要气体从左向右流动,则上述装置的连接顺序为(填仪器接口的字母)

( )( )接( )( )接( )( )接( )( )

(3)实验开始时,在点燃酒精灯前必须进行的操作是先通入CO2,待装置中澄清石灰水出现现象时,再点燃酒精灯,以上操作的目的是 。

(4)实验中,镁粉与二氧化碳发生反应的化学方程式是 。

14.实验室制备氯气通常用浓盐酸与MnO2反应制得:

(1)制氯气需要的装置和仪器是________。

(2)实验室进行氯气制取或性质实验后,必须用G装置进行尾气处理,防止污染空气,说明氯气具有________性。

(3)收集氯气的装置是________;干燥氯气可用装置________。

15.潜水器中可使用过氧化钠(Na2O2)固体做供氧剂,过氧化钠固体与二氧化碳反应原理是:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,为验证该反应产物,某兴趣小组进行如下实验探究。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。小组同学利用如图装置进行实(忽略稀盐酸的挥发)。

(1)装置A中标号仪器名称:①,②。

(2)装置A中反应的化学方程式为。

(3)装置B的作用是吸收水。

(4)为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂。

(5)验证过氧化钠与二氧化碳反应产物

16.实验室采用下列三种方法制取气体。

①写出图中仪器Ⅱ的名称是;

②用D装置收集Cl2时,Cl2应从管口(填导气管接口处的字母)进入瓶中。

③用A装置制取氧气后,从剩余固体中分离出MnO2的实验步骤有溶解、过滤和洗涤。过滤时玻璃棒的作用是。

(3)下列对制取三种气体的分析中不正确的是。

A.制取CO2和Cl2的发生装置相同B.O2、CO2和Cl2都能用向上排空气法收集

C.制取Cl2的反应中MnO2是催化剂D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入

17.如图是实验室制取CO2和CO的性质的实验,请看图后回答问题.

(1)写出标有序号的仪器名称②________。

(2)A中所观察到的现象是________,反应方程式为________。

(3)B中所观察到的现象是________,反应方程式为________。

(4)C中所观察到的现象是________,反应方程式为________。

(5)D中所观察到的现象是________,反应方程式为________。

18.如图为验证Na2O2性质的实验,将A中产生的潮湿CO2通入到足量的Na2O2粉末中,充分反应,已知:Na2O2与水作用生成一种碱和O2,与CO2作用生成碳酸盐和O2

(1)A装置还可以用来制取的一种气体是________。

(2)B中发生反应的化学方程式为________(只写1个);

(3)若由C装置收集反应后的气体,请把C装置中的导管补画完整________。

19.某同学在实验室中用盐酸与石灰石反应,将制得的气体通入澄清石灰水中,发现石灰水始终不变浑浊,于是该同学对不变浑浊的原因进行了如下实验探究:

(查阅资料)CO2既不与AgNO3溶液反应,也不与饱和NaHCO3溶液反应。

(提出猜想)①澄清石灰水已经变质。

②制得的气体中除CO2外还含有其他成分。

(1)(实验探究)

活动一:为了验证猜想①,该同学做了一个对照实验:把稀硫酸滴入盛有碳酸钾溶液的试管中,并将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,则稀硫酸与碳酸钾溶液反应的化学方程式为________,由该实验得出的结论是:猜想①________(填“成立”或“不成立”)。

(2)活动二:将盐酸与石灰石反应制得的气体通入硝酸银溶液中,观察到有________产生,说明制得的气体中含有HCl气体。

(实验反思)制得的气体中混有HCl的原因是________;澄清石灰水始终不变浑浊又是因为________(用化学方程式表示)。

(拓展应用)若要除去CO2中混有的HCl和水蒸气,下列装置可以满足要求的是________。

20.某同学利用“氢气还原氧化铜的实验”测定水的组成。回答下列问题:

(1)用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为________;从下列装置中选择并组装一套可以“随时控制反应的发生与停止”的装置,制取并收集干燥的氢气,正确的连接顺序为________(填接口处字母标号);仪器①的名称是________。

(2)利用下图装置测定水的组成(尾气处理装置及H2验纯等操作均未列出)

①下列操作的正确顺序为________(填字母序号)。

a.点燃酒精灯b.通入H2c.停止通入H2d熄灭酒精灯

②装置C的作用是________。

(3)若装置A中的玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为m1,装置B和其中的物质在反应前后的质量差为m2,则水中H、O元素的质量比为________(用含m1、m2的代数式表示)。

21.如图是实验室常用的实验装置,请回答下列问题。

(1)写出仪器①的名称________。

(2)用高锰酸钾制取氧气,选用的发生装置是________(填序号),反应的化学方程式为________,为防止高锰酸钾粉末进入导管,该装置需做一点改进的是________,若用D装置收集氧气,当观察到气泡________冒出时,便可开始收集。

(3)实验室制取二氧化碳应选用的一组装置是________(填序号),反应的化学方程式是________。图E是某同学利用报废试管设计的制二氧化碳的发生装置,该设计除了废物利用的优点外,请另写一个优点:________。

(4)用收集的氧气完成图F铁丝燃烧的实验,反应的化学方程式为________。

(5)已知:一氧化氮(NO)是一种无色气体,极易与氧气反应生成红棕色二氧化氮气体(NO2)。为了证明铜与稀硝酸反应生成一氧化氮气体,某兴趣小组同学设计实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去):B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球。(铜丝和金属丝都可以上下移动)

兴趣小组同学在确定装置气密性良好并装入药品后,进行了以下操作:先将装CaCO3的干燥管下移使CaCO3与稀HNO3反应产生CO2,观察到装置C中石灰水变浑浊后,将铜丝下移使之与稀HNO3起反应。

①先让CaCO3与稀HNO3反应产生CO2的目的是________;

②写出一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮气体的化学方程式________;

③证明E中收集到的气体是NO的方法是________。

22.某学习小组对CO2展开研究。

Ⅰ.探究CO2的收集方法:

:一定范围内,CO2在水中溶解越多,所得溶液pH越小。

:利用如图1装置制取CO2,并测定CO2溶于水所得溶液的pH,判断CO2在水中溶解的体积。

(1)写出图中标号仪器的名称:①;②。

(2)甲装置中反应的化学方程式为 。

(3)检查甲装置气密性的方法是关闭K1、K2,打开分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,观察到 ,说明装置气密性良好。

(4)待丙装置中收集半瓶气体时,关闭K3、K4,充分振荡丙装置,测得丙、丁装置中溶液的pH值分别为5.7和6.5.说明溶解的CO2体积丙装置中 (填“>”或“=”或“<”)丁装置,丙装置中反应的化学方程式为 。乙装置吸收HCl气体,目的是 。

:用气体压强传感器测收集的气体中CO2体积分数,选择合适收集方法。

(5)如图2是排水法和向上排空气法收集的气体中CO2体积分数随时间变化的关系图,分析图象,可得出的结论有:①;②。

Ⅱ.CO2减排新进展

(6)我国CO2减排的战略是CCUS(CO2的捕集、利用与储存)。

①捕集:氨法吸收的原理是在水溶液中氨(NH3)与CO2反应生成碳酸氢铵,反应的化学方程式为 。

②利用:超临界CO2可以清洗餐具上的油污,清洗时,溶剂是 。

③储存:天然矿石中MgO与CO2反应,生成长期稳定存在的碳酸镁,从而使CO2固化,反应的化学方程式为 。

23.利用下列实验来探究CO2气体的制取和性质。

(1)A、B、C三套发生装置都可用于实验室制取CO2气体。

①仪器a的名称是 。

②实验室制取CO2的化学方程式是 ;收集CO2可选用的装置是 (填序号),检验CO2收集满的方法是 。

③利用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,可观察到的现象是 。

④与A装置相比,利用C装置制取CO2的优点是 。

(2)某化学兴趣小组对CO2的性质进行了探究。实验步骤如下:

步骤1:如图2所示装置的气密性良好(图中a处连接气体压力传感器),甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为mL,分别收集满CO2,三个注射器内各装有85mL液体。

步骤2:三位同学同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞;一段时间后,同时振荡烧瓶。

步骤3:利用“数字化实验”测定烧瓶内的气压变化,得到如图3所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图,曲线1、2、3分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的气压变化。

①实验过程中,观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成。写出该反应的化学方程式: 。

②曲线1中BC段气压逐渐变小的原因是 ,导致CD段气压快速变小的操作是 。

③对比曲线1与曲线3,能得出的结论是 (填序号)。

a.CO2能溶于水

b.CO2能与水发生反应

c.CO2能与NaOH溶液发生反应

14:(1)AH;(2)毒;(3)D;F

(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气,是由固体和液体反应,且需加热,制氯气需要的装置和仪器是AH;(2)氯气有毒,不能排放到空气中,必须用G装置进行尾气处理,防止污染空气.说明氯气具有毒性;(3)氯气的密度比空气大,且不与空气中气体发生反应,氯气能溶于水,收集氯气的装置是D;浓硫酸具有吸水性,可以做干燥剂,干燥氯气可用装置F.

15(1)①是分液漏斗,②是锥形瓶(2)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

(3)吸收水蒸气(4)氢氧化钠(5)带火星的木条复燃产生气泡澄清石灰水变浑浊

(1)①是分液漏斗,②是锥形瓶。

(2)装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

(3)装置B的作用是吸收水蒸气。

(4)为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂是氢氧化钠溶液;

(5)将带火星的木条伸入装置E中,带火星的木条复燃,说明反应生成了氧气;反应后取装置C中少量固体于试管中,加水完全溶解,产生气泡,是因为过氧化钠和水反应生成了氧气;向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸,有气体产生,将产生的气体通入足量澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,是因为碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳,实验过程如下所示:

16(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

(2)①长颈漏斗②a③引流

(3)AC

(1)实验室制取二氧化碳反应方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;(2)①仪器Ⅰ是试管,仪器Ⅱ是长颈漏斗,仪器Ⅲ是铁架台;②Cl2的密度大于空气,收集Cl2时应该从a管口进入集气瓶中;③玻璃棒在过滤中起到引流作用;(3)制取CO2固+液常温型,Cl2固+液加热型,发生装置不相同;O2、CO2和Cl2密度均大于空气,都能用向上排空气法收集;制取Cl2的反应中MnO2是反应物;用E装置收集O2时,O2应从d管把水排出。故选AC。

19(1)K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O;不成立(2)白色沉淀;盐酸浓度过大,挥发出较多的HCl气体;Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O;B

活动一:碳酸钾和硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,石灰水变浑浊,说明石灰水没有变质,猜想①不成立,故填:K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O;不成立;活动二:若是含有氯化氢气体,则盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故填:白色沉淀;

制得的气体中混有HCl是因为盐酸浓度过大,挥发出较多的HCl气体;澄清石灰水始终不变浑浊是因为盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,故填:盐酸浓度过大,挥发出较多的HCl气体;Ca(OH)2+2HCl═aCl2+2H2O;

若要除去CO2中混有的HCl和水蒸气,可以先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的广口瓶,再通过盛有浓硫酸的广口瓶,故B装置可以,故填:B。

(1)根据锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,写出反应的化学方程式。根据实验室制取氢气的反应原理可知,反应属于固液常温型;用排空气法收集的氧气比较干燥。(2)氢气还原氧化铜实验,需要在氢气的环境范围中进行,因为为防止刚生成的铜被重新氧化。(3)根据质量守恒定律和题意可知,装置A中的玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为氧化铜中氧元素的质量;装置B和其中的物质在反应前后的质量差为反应生成水的质量;最后计算水中H、O元素的质量比。

21

(1)铁架台(2)A;2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑;试管口放一团棉花;连续均匀的(3)BC;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;可以控制反应的发生和停止(4)3Fe+2O2点燃Fe3O4(5)赶走装置内的空气,让装置内充满二氧化碳;2NO+O2=2NO2;把开关打开,用双连气球往球形瓶中鼓入空气,若出现无色气体变红色说明原来是一氧化氮气体(2)根据高锰酸钾制氧气的反应原理,属于固固加热型;根据高锰酸钾受热分解反应,写出化学方程式;加热高锰酸钾时,高锰酸钾粉末进入导管,气体排出不畅;用排水法收集氧气时,当导管口有连续均匀气泡冒出时,这样收集氧气比较纯净。(3)根据实验室制取CO2,属于固液常温型;根据用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,写出化学方程式;根据二氧化碳的物理性质,选择收集方法。(4)根据铁和氧气的反应,写出化学方程式。(5)①用二氧化碳气体赶走装置中的空气,防止空气中氧气与一氧化氮反应。②根据一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮气体,写出化学方程式。③根据无色的一氧化氮与氧气反应生成红棕色二氧化氮气体进行分析。

22(1)锥形瓶;烧杯;

(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;

(3)水不下滴(或只滴落数滴就停止滴落或形成一段稳定的水柱);

(4)>;CO2+H2O=H2CO3;防止HCl气体随CO2进入蒸馏水中,影响丙中溶液pH的测定;

(5)①无论排水法还是向上排空气法都不能收集到绝对纯净的CO2;

②排水法收集的CO2纯度高于向上排空气法;

(6)①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;

②超临界CO2(或CO2);

③MgO+CO2=MgCO3。

(1)分析题中所指仪器的名称和作用可知,①是锥形瓶;②是烧杯;

(2)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=CaCl2+H2O+CO2↑;

(3)检验装置气密性利用装置内外的压强差检验,所以检查甲装置气密性的方法是关闭K1、K2,打开分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,观察到水不下滴,说明装置气密性良好;

(4)酸性溶液的pH值越小,溶液的酸性越强,所以测得丙、丁装置中溶液的pH值分别为5.7和6.5.说明溶解的CO2体积丙装置中>丁装置,水和二氧化碳反应生成碳酸,化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;碳酸氢钠和盐酸反应会生成氯化钠、水和二氧化碳,所以乙装置吸收HCl气体,目的是:防止HCl气体随CO2进入蒸馏水中,影响丙中溶液pH的测定;

(5)通过排水法、排空气法收集二氧化碳的体积分数可知,可得出的结论有:①无论排水法还是向上排空气法都不能收集到绝对纯净的CO2;②排水法收集的CO2纯度高于向上排空气法;

(6)①氨气、水、二氧化碳反应生成碳酸氢铵,化学方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;

②超临界CO2可以清洗餐具上的油污,清洗时,溶剂是超临界CO2;

③氧化镁和二氧化碳反应生成碳酸镁,化学方程式为:MgO+CO2=MgCO3。

23(1)①试管;

②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;D;将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明满了;

③长颈漏斗内的液面上升;

④可以控制反应的速率;

(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;

②:二氧化碳溶于水;振荡;

③ac。

(1)①仪器a的名称是试管;故填:试管;

②实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集;二氧化碳的验满方法是:将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明满了;故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;D;将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明满了;

③利用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,由于装置内继续反应产生二氧化碳造成装置内的压强变大,会观察到长颈漏斗内的液面上升;故填:长颈漏斗内的液面上升;

④与A装置相比,利用C装置制取CO2的优点是可以控制反应的速率;故填:可以控制反应的速率;

(2)①二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;

②曲线1变化幅度最小,则是装置甲,BC段气压逐渐变小的原因是二氧化碳溶于水,振荡烧瓶使二氧化碳反应的速率加快,气体的体积变小,导致压强变小,所以导致CD段气压快速变小的操作是振荡;故填:二氧化碳溶于水;振荡;

③a.CO2能溶于水;c.CO2能与NaOH溶液发生反应;故填:ac。




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