拉分練01-氣體制備專題(教師版)-2021年中考化學拉分題專練-實驗探究題

1、拉分練01 氣體制備專題1.為測定一瓶標簽已被部分腐蝕的過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)（過氧化氫占溶液的含量），小明開展了如下探究： 連接儀器，檢查裝置氣密性。取適量的二氧化錳粉末放入錐形瓶中，用托盤天平稱取一定質(zhì)量的過氧化氫（H2O2）溶液，倒入分液漏斗中。如圖1所示安裝好實驗裝置。打開分液漏斗活塞，制取并測量產(chǎn)生氧氣的體積。根據(jù)該溫度時氧氣的密度計算出氧氣質(zhì)量（量筒足夠大，能夠收集產(chǎn)生的氧氣）。根據(jù)氧氣的質(zhì)量，利用過氧化氫與氧氣之間的質(zhì)量比例關(guān)系求出過氧化氫質(zhì)量；用過氧化氫的質(zhì)量除以稱量的過氧化氫溶液質(zhì)量得出過氧化氫溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)?；厥斟F形瓶中的二氧化錳，洗凈儀器放回原處。回答下列問題：（1

2、）該反應的表達式為 。 （2）該實驗中，不考慮反應溫度對實驗的影響，冷卻后讀數(shù)，收集氧氣的體積_產(chǎn)生的氧氣體積（填“大于”、“小于”或“等于”）。 （3）讀取氧氣的體積時，如果仰視讀數(shù)，則測量結(jié)果_（填“大于”、“小于”或“等于”）實際值。 （4）若用如圖2收集氧氣，氧氣應該從_（“a”或“b”）通入。 （5）二氧化錳在該實驗中的作用是 。 【答案】 （1）過氧化氫 二氧化錳 水+氧氣或H2O2 MnO2 H2O+O2 【解析】（1）過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，反應的文字表達式或化學符號表達式為：過氧化氫 二氧化錳 水+氧氣或H2O2 MnO2 H2O+O2.某化學興趣小組對

3、氧氣的制取進行了進一步探究。 （1）用高錳酸鉀制氧氣，對比用向上排空氣法和排水法收集到的氧氣的純度。 【進行實驗】用向上排空氣法收集氧氣：將帶火星的木條放在集氣瓶口，當_時證明氧氣集滿，用傳感器測定集氣瓶中氧氣的體積分數(shù)。重復該實驗3次并記錄數(shù)據(jù)。用排水法收集氧氣：氧氣能用排水法收集的原因是_，用傳感器測定集氣瓶中氧氣的體積分數(shù)。重復該實驗3次并記錄數(shù)據(jù)。氧氣的收集方法向上排空氣法排水法氧氣的體積分數(shù)/%79.779.679.990.089.889.3氧氣的平均體積分數(shù)/%79.789.7（2）【實驗分析】不考慮操作失誤的因素，用排水法也收集不到純凈的氧氣，其主要原因是 _。（3）用過氧化氫溶

4、液制氧氣，探究不同催化劑催化過氧化氫分解的效果。 【查閱資料】MnO2、Cr2O3、Fe2O3、CuO、S對過氧化氫的分解均具有催化作用。海藻酸鈉可以作為催化劑的載體支架，形成負載不同催化劑的海藻酸鈉微球?！具M行實驗】制備五種負載不同催化劑（MnO2、Cr2O3、Fe2O3、CuO、S）的海藻酸鈉微球，每個微球大小相同，且負載催化劑的質(zhì)量相等。取30粒負載某種催化劑的海藻酸鈉微球與20mL質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液，在錐形瓶中迅速混合發(fā)生反應，實驗裝置如圖1，采集200s內(nèi)壓強數(shù)據(jù)，繪制曲線如圖2?！緦嶒灧治觥棵看螌嶒灂r，海藻酸鈉微球數(shù)應相同的原因是 。本實驗中，通過一段時間內(nèi)_來反映生成氧

5、氣的快慢。本實驗中，負載MnO2的微球顯示了良好的催化效果，60s時竟將橡皮塞彈飛，在圖2中對應的曲線是_（填“a”或“b”）；負載_的微球催化效果較好，反應溫和；負載Fe2O3、Cr2O3的微球催化效果一般；負載_的微球催化能力最弱?！敬鸢浮?（1）木條復燃；氧氣不易溶于水，不與水反應 （2）收集到的氧氣中混有水蒸氣（3）確保催化劑的質(zhì)量一致；壓強的變化；a；CuO；S 【解析】（1）用向上排空氣法收集氧氣：將帶火星的木條放在集氣瓶口，當木條復燃時證明氧氣集滿；氧氣 不易溶于水，不與水反應所以可用排水法收集；（2）用排水法收集的氣體中會含有水蒸氣，所以收集的氣體也不純凈；（3）對比實驗要保證

6、變量的唯一性，所以為確保催化劑質(zhì)量一致， 每次實驗時，海藻酸鈉微球數(shù)應相同； 本實驗中，通過一段時間內(nèi)壓強的變化，來反映生成氧氣的快慢；由圖示可知，a催化效果較好，所以為負載二氧化錳的微球催化效果，而b則為氧化銅的圖像，效果次之，硫的微球催化能力最弱。 3.某校學習小組進行含氟牙膏是否能有效預防齲齒的實驗探究。 信息：蛋殼主要成分是CaCO3 ， 其他成分對實驗影響忽略不計。雞蛋殼與牙齒和含氟牙膏反應的化學原理相似。（1）（實驗一）將新鮮的雞蛋放在盛有足量稀鹽酸的燒杯中，可觀察到雞蛋表面產(chǎn)生氣泡，檢驗產(chǎn)生氣泡成分的方法是_（用化學方程式表示）。 （2）（實驗二）雞蛋殼代替牙齒探究含氟牙膏能否預

7、防齲齒。 查資料知，含氟牙膏（含氟成分為NaF）可與蛋殼反應，在表面生成氟化鈣保護層。反應的化學方程式為：CaCO3+2NaF=CaF2+Na2CO3按圖一連接好裝置，先檢查裝置氣密性，方法是 ，再稱取0.50g“牙膏處理過的蛋殼（用牙膏液浸泡、洗滌、晾干）”于錐形瓶中，用注射器抽取20mL稀鹽酸（模擬形成齲齒的酸境），連接好裝置，打開開關(guān)，將鹽酸快速壓入錐形瓶，關(guān)閉開關(guān)，測得壓強隨時間的變化如圖二所示。用“未用牙膏處理的蛋殼”重復上述實驗。（注：不考慮加入液體造成的壓強差）（3）圖二中x-y段壓強增大的主要原因 。用“未用牙膏處理的蛋殼”重復上述實驗的作用是 。 （4）根據(jù)實驗二的數(shù)據(jù)分析，

8、含氟牙膏_（填“能”或“不能”）預防齲齒，理由 。 【答案】 （1）Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O（2）打開開關(guān)，拉動（或推動）注射器活塞，松開后，活塞回到原位，說明氣密性良好（3）碳酸鹽同鹽酸反應產(chǎn)生了二氧化碳氣體，使瓶內(nèi)壓強增大；對比（4）能；相同條件下，使用含氟牙膏處理后的雞蛋殼，反應產(chǎn)生的氣體更少，壓強更小，消耗的雞蛋殼更少 【解析】（1）雞蛋殼中含有碳酸鈣，將新鮮的雞蛋放在盛有足量稀鹽酸的燒杯中，發(fā)生化學反應生成二氧化碳，檢驗二氧化碳用澄清石灰水，檢驗二氧化碳的化學方程式為：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O（2）檢查該裝置氣密性的方法是：打開開關(guān)，拉動（或推動）

9、注射器活塞，松開后，活塞回到原位，說明氣密性良好。（3）密閉容器內(nèi)氣體增多，壓強變大。圖二中x-y段壓強增大的主要原因是碳酸鹽同鹽酸反應產(chǎn)生了二氧化碳氣體，使瓶內(nèi)壓強增大。用“未用牙膏處理的蛋殼”重復上述實驗的作用是對比，以探究含氟牙膏能否預防齲齒。（4）根據(jù)實驗二的數(shù)據(jù)分析，含氟牙膏能預防齲齒，理由是相同條件下，使用含氟牙膏處理后的雞蛋殼，反應產(chǎn)生的氣體更少，壓強更小，消耗的雞蛋殼更少。4.如圖是利用鋅粒與鹽酸反應制取純凈氫氣，并用以測定水的組成的實驗裝置 （1）裝置B的作用是 ；有關(guān)化學方程式為 （2）裝置D中的現(xiàn)象是 ;化學方程式為 （3）裝置E中放有無水CaCl2 ， 用來吸收生成的水

10、，若反應后D的質(zhì)量減少1.32g，E的質(zhì)量增加1.485g，試通過計算求出水中氫、氧兩種元素的質(zhì)量比（最簡整數(shù)比） 【答案】 （1）除去氯化氫氣體；NaOH+HClNaCl+H2O （2）黑色粉末變成紅色；CuO+H2 _ Cu+H2【解析】（1）由于鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體，氫氧化鈉能與氯化氫氣體反應所以，裝置B的作用是除去氯化氫氣體，反應的有關(guān)方程式是：NaOH+HClNaCl+H2O；（2）在加熱的條件下，氫氣能還原氧化銅生成了銅和水，所以，裝置D中的現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色，化學方程式為：CuO+H2 _ Cu+H2O （3）根據(jù)題中的裝置和反應可知，由于氫氣和氧化銅的反應生成了銅和水，

11、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，D裝置減輕的質(zhì)量就是氧化銅中氧元素的質(zhì)量，也就是生成的水中氧元素的質(zhì)量，是1.32g；E的質(zhì)量增加1.485g就是生成的水的質(zhì)量是1.485g所以，水中氫、氧兩種元素的質(zhì)量比是：（1.485g1.32g）：1.32g=0.165g：1.32g=1：8故答為：（1）除去氯化氫氣體； NaOH+HClNaCl+H2O；（2）黑色粉末變成紅色，CuO+H2 _5.某同學在實驗室中用鹽酸與石灰石反應，將制得的氣體通入澄清石灰水中，發(fā)現(xiàn)石灰水始終不變渾濁，于是該同學對不變渾濁的原因進行了如下實驗探究： （查閱資料）CO2既不與AgNO3溶液反應，也不與飽和NaHCO3溶液反應。（提

12、出猜想）澄清石灰水已經(jīng)變質(zhì)。制得的氣體中除CO2外還含有其他成分。（1）（實驗探究） 活動一：為了驗證猜想，該同學做了一個對照實驗：把稀硫酸滴入盛有碳酸鉀溶液的試管中，并將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，則稀硫酸與碳酸鉀溶液反應的化學方程式為 ，由該實驗得出的結(jié)論是：猜想_（填“成立”或“不成立”）。（2）活動二：將鹽酸與石灰石反應制得的氣體通入硝酸銀溶液中，觀察到有_產(chǎn)生，說明制得的氣體中含有HCl氣體。 （實驗反思）制得的氣體中混有HCl的原因是 ；澄清石灰水始終不變渾濁又是因為 （用化學方程式表示）。（拓展應用）若要除去CO2中混有的HCl和水蒸氣，下列裝置可以滿足要求的是 ?！?/p>

13、答案】 （1）K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2+H2O；不成立（2）白色沉淀；鹽酸濃度過大，揮發(fā)出較多的HCl氣體；Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O；B 【解析】活動一：碳酸鉀和硫酸反應生成硫酸鉀、二氧化碳和水，石灰水變渾濁，說明石灰水沒有變質(zhì)，猜想不成立，故填：K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2+H2O；不成立；活動二：若是含有氯化氫氣體，則鹽酸與硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀，故填：白色沉淀；【實驗反思】制得的氣體中混有HCl是因為鹽酸濃度過大，揮發(fā)出較多的HCl氣體；澄清石灰水始終不變渾濁是因為鹽酸與氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，故填：鹽酸濃度過大，揮發(fā)出較多的

14、HCl氣體；Ca（OH）2+2HClaCl2+2H2O；【拓展應用】若要除去CO2中混有的HCl和水蒸氣，可以先通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的廣口瓶，再通過盛有濃硫酸的廣口瓶，故B裝置可以，故填：B。6.如圖為驗證Na2O2性質(zhì)的實驗，將A中產(chǎn)生的潮濕CO2通入到足量的Na2O2粉末中，充分反應，已知：Na2O2與水作用生成一種堿和O2 ， 與CO2作用生成碳酸鹽和O2 （1）A裝置還可以用來制取的一種氣體是_。 （2）B中發(fā)生反應的化學方程式為 （只寫1個）； （3）若由C裝置收集反應后的氣體，請把C裝置中的導管補畫完整_。 【答案】 （1）氫氣 （2）2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2

15、 （3）【解析】（1）A裝置是固液常溫型裝置，實驗室用稀硫酸和鋅粒制取氫氣，過氧化氫溶液和二氧化錳可常溫反應制取氧氣，所以A裝置還可以用來制取的氣體是氫氣、氧氣。 故填：氫氣。（2）根據(jù)題給信息，過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應的化學方程式：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 ， 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2。故填：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。（3）C裝置是排水法收集氣體，氣體從左端進入，當剩余的水較少時，通過長導氣管易排出，所以C中的導管補畫如下所示：7.某中學化學興趣小組按照課本實驗方法（如圖甲），做木炭與氧化銅反應

16、實驗時，發(fā)現(xiàn)很難觀察到紫紅色銅的生成，卻往往有暗紅色固體出現(xiàn)。他們決定對這個實驗進行探究和改進。 （提出問題）暗紅色的固體是什么？如何選擇合適的條件，使木炭還原氧化銅的實驗現(xiàn)象更明顯？（查閱資料）銅有+1和+2兩種化合價，通常情況下，氧的化合價為2，碳的化合價為+4或4。（1）（猜想與假設(shè)）同學們認為這種暗紅色固體可能是一種化合物，并猜測它的化學式為_。 （2）同學們還認為，通過改變反應物的狀態(tài)、質(zhì)量比，以及反應裝置，可以使該實驗現(xiàn)象更加明顯，減少出現(xiàn)暗紅色固體的情況。 （分析與交流）小吳建議用超細炭粉與氧化銅粉末進行實驗。你認為這樣建議的原理是_。小周建議用圖乙裝置替代甲裝置。與甲相比較，乙

17、裝置中將試管直立放置的作用是_。（3）（實驗與結(jié)論）同學們決定按改進后的方案進行實驗，他們在檢驗了乙裝置的_后，往試管中加入已干燥的藥品并開始加熱，當看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時，_（填“可以”或“不能”）確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應。不久，即可看到試管底部變紅熱，停止加熱后，仍能看到紅熱現(xiàn)象，并沿試管底部自下而上蔓延，這個現(xiàn)象說明該反應是_（填“吸”或“放”）熱反應。待反應結(jié)束，先將導氣管從石灰水中取出，然后關(guān)閉止水夾，讓產(chǎn)物自然冷卻。若不關(guān)閉止水夾，可能出現(xiàn)的問題是 。待產(chǎn)物冷卻后，同學們終于找到了期待已久的紫紅色銅珠，實驗獲得了圓滿成功。 【答案】 （1）Cu2O（2）超細炭粉與氧化銅粉

18、末接觸面積更大；有利于集中加熱，獲得持續(xù)高溫（3）氣密性；不能；放；空氣會進入試管中，使生成的依然灼熱的銅重新被氧化 【解析】猜想與假設(shè)：（1）銅有+1和+2兩種化合價，通常情況下，氧的化合價為2，氧化銅的顏色為黑色，所以可猜測生成的暗紅色物質(zhì)可能為氧化亞銅，化學式為Cu2O。分析與交流：超細炭粉與氧化銅粉末接觸面積更大，更利于碳單質(zhì)和氧化銅反應生成更多的銅單質(zhì)，同時減少暗紅色固體的生成。將試管直立放置的作用更有利于集中加熱，獲得持續(xù)高溫。實驗與結(jié)論：乙裝置在反應前應檢驗裝置的氣密性，因為若裝置氣密性不好，生成的二氧化碳氣體會溢出，不能使澄清石灰水變渾濁，或開始變渾濁的時間變長，另外空氣中的氧

19、氣也會對反應也會產(chǎn)生很大的影響；因為碳和試管中的氧氣反應也能夠生成二氧化碳，所以當看到澄清的石灰水剛出現(xiàn)渾濁時，不能確定氧化銅和炭粉已經(jīng)開始反應；由于該反應是放熱反應，所以反應停止加熱后，仍能看到紅熱現(xiàn)象，并沿試管底部自下而上蔓延；若不關(guān)閉止水夾，空氣可能會進入試管中，使生成的依然灼熱的銅重新被氧化。 8.下圖AE是實驗室制取氣體的常用裝置。根據(jù)要求回答問題： （1）如圖中的五種物質(zhì)是教材中出現(xiàn)的物質(zhì)，在一定條件下，都可以產(chǎn)生氧氣。請你寫出圖中物質(zhì)X制取氧氣的化學方程式_，該反應的基本類型為_。 （2）實驗室用B或C來做為制取氧氣的發(fā)生裝置，裝置B與C比較，B的優(yōu)點是： 。 （3）實驗室制取氨

20、氣的發(fā)生裝置可用A，則制取氨氣所用的藥品可能是下列中的_（填編號）。 熟石灰固體混合氯化銨固體；氫氧化鈉溶液混合氯化銨固體；濃氨水中加入氧化鈣（4）裝置F是一種可用于集氣、洗氣等的多功能裝置。若用F裝置收集氧氣，氧氣應從_（填“a”或“b”）進入F中。若將F裝置內(nèi)裝滿水，再連接量筒，用可用于測定不溶于水且不與水反應的氣體體積，測量時氣體應從 _（填“a”或“b”）進入F中。 【答案】 （1）2KMnO4_K2【解析】（1）實驗室可用高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫溶液制取氧氣，故物質(zhì)X是高錳酸鉀，由高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式為： 2KMnO4_K2MnO4故答案為：。（4）若用F裝置收集氧氣，由于

21、氧氣的密度比空氣的密度大，進入以后占據(jù)下方空間，而空氣被趕到上方空間而從b端排出，故氧氣應從a進入F中。若將F裝置內(nèi)裝滿水，再連接量筒，用可用于測定不溶于水且不與水反應的氣體體積，當剩余的水較少時，水易從a端排出，故測量時氣體應從b進入F中。9.實驗室制備并收集二氧化碳。 選用藥品。按下表進行實驗，取等質(zhì)量的大理石加入足量酸中（雜質(zhì)不與酸反應），產(chǎn)生二氧化碳體積隨時間變化曲線如下圖所示：實驗編號藥品塊狀大理石、10%H2SO4溶液塊狀大理石、7%HC1溶液大理石粉末、7%HC1溶液圖中丙對應實驗_（選填“I”“”或“”）。確定用乙對應的藥品制備并收集二氧化碳，相應的化學方程式是_；不用甲對應的

22、藥品，理由是_。搭建裝置。組裝簡易啟普發(fā)生器，應選用_（選填編號）。收集二氧化碳。用下圖裝置收集時，空氣從_（選填“x”或“y”）端排出。檢驗二氧化碳。寫出檢驗時反應的化學方程式: 【答案】 ；CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2；反應過于劇烈，不利于收集二氧化碳；bcfg；y；Ca（OH）2CO2=CaCO3H2O 【解析】【解答】由圖可知，丙曲線表示產(chǎn)生的二氧化碳的速率叫緩慢，故說明碳酸鈣是塊狀，鹽酸的濃度是最低，故是。碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，反應的方程式為：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。由圖可知，曲線甲產(chǎn)生二氧化碳的速率過快，不便于收集二氧化碳。制

23、取二氧化碳用固液不加熱型裝置，簡易啟普發(fā)生器是可以將固液分離的裝置， 故答案為：擇的儀器有bcfg二氧化碳的密度比空氣的密度大，能溶于水，故答案為：向上排空氣法收集，故二氧化碳由X通入，空氣由y排出。檢驗二氧化碳用澄清石灰水，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的方程式為：Ca（OH）2CO2=CaCO3H2O10.化學小組利用下圖裝置，多次連續(xù)進行氧氣的制取和性質(zhì)的實驗。 （1）a的儀器名稱是_。 （2）該裝置制取氧氣時，發(fā)生反應的化學方程式為 ，收集氧氣的方法是_。 （3）該實驗中，用含MnO2的海藻酸鈉微球比直接使用MnO2的優(yōu)點是 。 （4）進行氧氣的性質(zhì)實驗時，實驗不同，集

24、氣瓶中盛放的物質(zhì)b不同。 鐵絲燃燒，b為水，其作用是 。硫粉燃燒，b為氫氧化鈉溶液，其作用是 。蠟燭燃燒，b為_，可以驗證蠟燭中含有碳元素?！敬鸢浮?（1）錐形瓶 （2）2H2O2 MnO2_ 2H2O+O2【解析】（1）a的儀器名稱是錐形瓶。（2）該裝置制取氧氣時，發(fā)生反應的化學方程式為2H2O2 MnO2 _ 2H2O+O2，收集氧氣的方法是向上排空氣法。（3）該實驗中，用含MnO鐵絲燃燒生成四氧化三鐵，放出大量熱，b為水，其作用是防止高溫生成的熔融物炸裂集氣瓶。硫粉燃燒生成二氧化硫，二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，b為氫氧化鈉溶液，其作用是吸收二氧化硫，防止污染空氣。蠟燭燃燒生成二氧化碳，b為澄清石灰水，可以驗證蠟燭燃燒是否生成二氧化碳，進而確定蠟燭中含有碳元素。11