摘要:5.实验室利用下列反应原理制取有关气体.不合理的是( ) (A)制取O2:2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑? (B)制取H2:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑? (C)制取CO2:CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2↑+H2O (D)制取O2:
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气体的实验室制法是一种重要的实验基本技能,请回顾二氧化碳的实验室制法,回答下列问题:
(1)化学反应能生成二氧化碳的反应很多,如见下面反应
①C+O2
CO2
②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H20+CO2↑
③CaCO3+2HCl=2CaCl2+H20+CO2↑
④CaC2O4
CaO+CO↑+CO2↑
⑤CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
…
请任意分析上面一个不适合于实验制取二氧化碳的反应的原因:
(2)盐酸密度(20℃时)和其溶质质量分数之间的关系
①分析上述数据可得到一个结论:
②现要配制200ml溶质质量分数为8.5%的稀盐酸用于制取二氧化碳,则需要溶质质量分数为37.2%的浓盐酸
(3)下面是二氧化碳的制取、净化、收集和量气的相关实验

(温馨提示:C装置中装饱和碳酸氢钠溶液,二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液)
①A中的长颈漏斗如果用分液漏斗代替的好处是
②实验过程B装置产生的主要实验现象是:
涉及化学反应是
③方线框中的C装置应该选择上面提供的a、b、c、d的
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(1)化学反应能生成二氧化碳的反应很多,如见下面反应
①C+O2
| ||
②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H20+CO2↑
③CaCO3+2HCl=2CaCl2+H20+CO2↑
④CaC2O4
| ||
⑤CO+Fe2O3
| ||
…
请任意分析上面一个不适合于实验制取二氧化碳的反应的原因:
反应②Na2CO3+2HCl═2NaCl+H20+CO2↑该反应速率太快,不利于收集
反应②Na2CO3+2HCl═2NaCl+H20+CO2↑该反应速率太快,不利于收集
.现提供有①纯净的CaCO3白色粉末,②大理石,③稀盐酸,③浓盐酸,④稀硫酸,⑤浓硫酸.其中最适合用于实验室制取二氧化碳的药品是②③
②③
(填代号)(2)盐酸密度(20℃时)和其溶质质量分数之间的关系
| 密度(ρ)/g?ml-1 | 1.00 | 1.02 | 1.04 | 1.06 | 1.08 | 1.10 | 1.12 | 1.14 | 1.16 | 1.185 |
| 溶质质量分数(w)/% | 0.4 | 4.4 | 8.5 | 12.5 | 16.5 | 20.4 | 24.2 | 28.2 | 32.2 | 37.2 |
溶液质量分数越大,其密度也越大
溶液质量分数越大,其密度也越大
;盐酸是氯化氢气体溶于水得到的溶液,升高盐酸溶液的温度,其密度将变减小
减小
.②现要配制200ml溶质质量分数为8.5%的稀盐酸用于制取二氧化碳,则需要溶质质量分数为37.2%的浓盐酸
40.1mL
40.1mL
ml.配制过程中要用到量筒、胶头滴管
胶头滴管
、烧杯、玻璃棒等仪器.(3)下面是二氧化碳的制取、净化、收集和量气的相关实验
(温馨提示:C装置中装饱和碳酸氢钠溶液,二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液)
①A中的长颈漏斗如果用分液漏斗代替的好处是
分液漏斗比长颈漏斗能更方便的控制反应速率
分液漏斗比长颈漏斗能更方便的控制反应速率
②实验过程B装置产生的主要实验现象是:
产生白色沉淀
产生白色沉淀
;涉及化学反应是
AgNO3+HC═lAgCl↓+HNO3
AgNO3+HC═lAgCl↓+HNO3
.③方线框中的C装置应该选择上面提供的a、b、c、d的
a
a
.下图所示为实验室常用的实验装置:

(1)写出下列仪器名称:a
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置和收集装置是
(3)若用E装置收集氢气,则氢气应从
(4)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是
(5)装置C相对于装置B在操作方面的优势为:
(6)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
[实验二]选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加
④该研究小组为了研究
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(1)写出下列仪器名称:a
酒精灯
酒精灯
;b长颈漏斗
长颈漏斗
.(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置和收集装置是
A,D或E
A,D或E
(填装置的字母代号),化学方程式是2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;
| ||
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;
,该反应属于
| ||
分解
分解
反应(填基本反应类型);试管口放一团棉花的作用是防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
;用D装置收集氧气时氧气集满的实验现象是有气泡从集气瓶口往外冒出
有气泡从集气瓶口往外冒出
.(3)若用E装置收集氢气,则氢气应从
d
d
口通入(填c或d).(4)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是
防止二氧化碳溶于水
防止二氧化碳溶于水
.(5)装置C相对于装置B在操作方面的优势为:
随开随用,随关随停
随开随用,随关随停
.(6)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度 | 15% | 20% | 25% | 30% | 35% |
| 气体体积/mL | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
操作:往盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
| 试管编号 | A | B | C | D | E |
| 温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 现象和 比较 |
有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B号试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
25%
25%
,因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是生成气体体积较少
生成气体体积较少
.②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
70
70
℃.③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加
振荡
振荡
操作,更有利于气体的制备.④该研究小组为了研究
固液接触面积
固液接触面积
对该反应速率的影响,在28℃进行了如下实验.| 试管编号 | A | B |
| 试管内药品 | 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 | 1g小颗粒大理石与5mL25%稀硫酸 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
(2013?句容市一模)如图是实验室常用的实验仪器与装置,根据所学知识回答下列问题:

(1)利用上图所示装置,采用以下组合能完成实验室制取气体的是
A.用①③制取氧气 B.用②⑤制取氢气C.用②④制取二氧化碳
(2)若用①装置制氧气,其反应的化学方程式为
(3)小波同学是位善于动脑筋的学生,他将装
置②进行了改进(如图Ⅰ和Ⅱ).Ⅰ装置的优点是

若用Ⅰ装置制取二氧化碳,铜网上放的药品应为
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(1)利用上图所示装置,采用以下组合能完成实验室制取气体的是
BC
BC
.A.用①③制取氧气 B.用②⑤制取氢气C.用②④制取二氧化碳
(2)若用①装置制氧气,其反应的化学方程式为
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
| ||
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
,在制取氧气时试管中的棉花没有发生燃烧,根据燃烧的条件分析,其主要原因是
| ||
温度未达到棉花的着火点
温度未达到棉花的着火点
.(3)小波同学是位善于动脑筋的学生,他将装
置②进行了改进(如图Ⅰ和Ⅱ).Ⅰ装置的优点是
随开随用,随关随停
随开随用,随关随停
,Ⅱ装置的优点是废物利用,节约资源,还可控制反应速率
废物利用,节约资源,还可控制反应速率
;若用Ⅰ装置制取二氧化碳,铜网上放的药品应为
石灰石(或大理石或CaCO3)
石灰石(或大理石或CaCO3)
,若将其中的铜网换成铁网,产生的后果是使制得的二氧化碳中混有氢气(或制得的二氧化碳不纯)
使制得的二氧化碳中混有氢气(或制得的二氧化碳不纯)
,原因是铁的活动性>
>
氢(填“=”或“>”或“<”).钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志.图1是实验室模拟炼铁的装置图.

(1)写出图1中A处发生的化学反应方程式:
(2)实验过程中通入CO质量与红色粉末质量的关系如图2所示.根据图示,下列说法不正确的是
①a点表示开始通入CO,反应开始发生;
②b点表示通入CO一段时间后加热,反应开始发生;
③c点表示红色粉末已充分参加反应;
④d点表示反应结束后仍需继续通入CO;
⑤可根据通入CO的质量计算出红色粉末的质量.
(3)图1装置中的不足之处是
(4)该实验炼制的铁与工业炼制出的铁最大的区别是
(5)某化学小组的同学们利用上述实验对一份固体样品进行了探究.通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成.他们取了7.2g固体样品,用图1所示的装置重新实验,测定的部分数据如图3所示,则原样品中铁元素与氧元素的质量比是
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(1)写出图1中A处发生的化学反应方程式:
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
| ||
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
;
| ||
(2)实验过程中通入CO质量与红色粉末质量的关系如图2所示.根据图示,下列说法不正确的是
①⑤
①⑤
;(填序号)①a点表示开始通入CO,反应开始发生;
②b点表示通入CO一段时间后加热,反应开始发生;
③c点表示红色粉末已充分参加反应;
④d点表示反应结束后仍需继续通入CO;
⑤可根据通入CO的质量计算出红色粉末的质量.
(3)图1装置中的不足之处是
没有对尾气进行处理
没有对尾气进行处理
.(4)该实验炼制的铁与工业炼制出的铁最大的区别是
该实验炼制的铁是纯净物,工业炼制的生铁是混合物,含有一定量的碳
该实验炼制的铁是纯净物,工业炼制的生铁是混合物,含有一定量的碳
.(5)某化学小组的同学们利用上述实验对一份固体样品进行了探究.通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成.他们取了7.2g固体样品,用图1所示的装置重新实验,测定的部分数据如图3所示,则原样品中铁元素与氧元素的质量比是
5:1
5:1
.我们已经学过实验室制取气体的一般思路和方法,请利用下列装置回答相关问题.

(1)写出图一中a和b的仪器名称:a
(2)选择图一中的装置制取和收集二氧化碳气体,那么应选择的装置是
(3)若要用图二装置收集二氧化碳气体,则气体应从
(4)用制取的二氧化碳进行如图3有关性质实验:
①实验3(Ⅱ)中溶液变
②实验3(Ⅲ)中加热之后,溶液又变为
(5)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式(或化学式表达式)
(6)同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反应生成的MnO2分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2;
猜想Ⅲ:反应生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2.
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想
第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是
【拓展延伸】实验发现,KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快.请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂,为什么?
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(1)写出图一中a和b的仪器名称:a
试管
试管
; b锥形瓶
锥形瓶
;(2)选择图一中的装置制取和收集二氧化碳气体,那么应选择的装置是
B
B
和D
D
;在实验室中制取二氧化碳气体的常用药品:液体是稀盐酸
稀盐酸
,固体是石灰石或大理石
石灰石或大理石
.(3)若要用图二装置收集二氧化碳气体,则气体应从
d
d
(填c或d)端通.理由是二氧化碳的密度比空气大
二氧化碳的密度比空气大
.(4)用制取的二氧化碳进行如图3有关性质实验:
①实验3(Ⅱ)中溶液变
红
红
色;②实验3(Ⅲ)中加热之后,溶液又变为
紫
紫
色,解释出现此现象的原因加热后,碳酸不稳定而分解,溶液不再显酸性
加热后,碳酸不稳定而分解,溶液不再显酸性
.(5)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式(或化学式表达式)
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;
| ||
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;
若要用排水法收集一瓶较纯净的氧气,开始收集氧气的最佳时机是
| ||
气泡连续均匀冒出时收集
气泡连续均匀冒出时收集
.(6)同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反应生成的MnO2分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2;
猜想Ⅲ:反应生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2.
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想
Ⅰ
Ⅰ
错误;第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是
将带火星的木条放入试管内
将带火星的木条放入试管内
;【拓展延伸】实验发现,KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快.请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂,为什么?
高锰酸钾不是催化剂,加了高锰酸钾之后,产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气,同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用
高锰酸钾不是催化剂,加了高锰酸钾之后,产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气,同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用
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