1、1课时训练(十四) 气体的制取与净化夯实基础1在实验室制取 CO2和 O2时，无论选择什么药品，都能选用的装置是( )图 K14122017东城二模 某气体常温下不与空气中的成分反应，密度比空气小，极易溶于水，以下收集该气体的方法正确的是( )图 K1423某科学兴趣小组为了研究物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度的关系，需要收集一瓶大约含 54空气的氧气，下列操作能达到此目的的是( )图 K14342017朝阳期末 下列实验中木条的使用不能达到目的的是( )A用带火星的木条检验氧气B用燃着的木条区别氮气和二氧化碳C用燃着的木条置于集气瓶口，验满二氧化碳D用木条平放在蜡烛火焰中，比较各层火焰的温度 5
2、除去一氧化碳中的二氧化碳，选用的试剂和装置均正确的是( )选项 A B C D试剂 NaOH 溶液 CuO 固体 浓硫酸 Na2SO4溶液部分装置6.实验室利用下列装置制取并收集 O2(可按反应的需要选择是否添加试管中的棉花)。图 K1442(1)若要顺利制得 O2，除选择 KClO3与 MnO2混合物作为药品外，还可以选择的药品是_(填化学式)。(2)如果选择 KClO3与 MnO2混合物作为制备 O2的药品，则反应后 MnO2的质量将_(填“增加” “减小”或“不变”)。(3)简述检查该装置气密性的方法：_。72017朝阳一模 利用如图 K145 所示的实验装置回答有关问题。图 K145(
3、1)装置 A 是用软塑料管自制的气体发生装置，若利用锌和稀硫酸反应制取氢气，药品加入完毕后，接下来的操作是_，收集氢气；该装置还可用于制取的气体是_。(2)若用装置 B 收集的氧气不纯，原因可能是_(写一种)。(3)用装置 C 收集氧气，验满时将带火星的木条放在_(填“a”或“b”)处。82017海淀二模 实验室制备二氧化碳并除去其中的杂质。图 K146(1)利用装置 A、B 制取并收集二氧化碳。制备二氧化碳的化学方程式为_。检验二氧化碳是否集满的操作是在 a 处放置_。(2)制得的二氧化碳中含有水蒸气、氯化氢等杂质气体。C 中浓硫酸的作用是_；D 装置的作用是_(用化学方程式表示)。9根据下
4、列实验装置，回答问题。发生装置 洗气装置收集装置 性质探究装置(1)仪器 a 的名称是_。(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为_，发生装置是_(填序号)。(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，收集装置是 D，选择该装置进行收集的理由是_；若二氧化碳中混有少量氯化氢气体，可通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的 F 装置来除去，则混合气体应从 F 装置的_(填“”或“”)端口通入。(4)用连接好的 G、H、I 装置做实验，G 是制氧气的装置，I 中盛放的是澄清石灰水。实验时发现 H 中的蜡烛燃烧得更加旺盛，I 中的溶液变浑浊，写出 I 中发生反应的化学方程式：_。(5)此实验可以得到的结
5、论是_(填序号)。3AO 2密度大于 CO2 BO 2有助燃性C蜡烛中含有碳元素(忽略装置中空气干扰)拓展提升1查阅资料获知：镁在加热条件下与 O2、N 2、CO 2、H 2O 均能发生反应；镁与氮气反应生成的氮化镁(Mg 3N2)能与水反应；碱石灰的主要成分是生石灰和氢氧化钠固体。小强欲在实验室里以空气和镁粉为原料制取少量氮化镁。可供选择的装置和药品如图 K147 所示。图 K147(1)导管口之间的连接顺序是：a( )( )( )( )( )( )h。(2)通气后，应先点燃装置_(填“B”或“C”)的酒精灯，装置 E 的作用是_。2据图 K148 回答有关问题。图 K148(1)仪器 a
6、的名称是_；图中可用于加热 KClO3制备 O2的装置为_(填序号)，化学方程式为_。(2)若用铁片与稀盐酸在 A 装置中制备 H2，铁片应放在_；用 F 收集 H2时导入气体的导管端为_(填“b”或“c”)；检验装置 A 气密性的方法是：用弹簧夹夹紧导管口的胶皮管后，_，则气密性良好。(3)图中可用于固液反应制备气体的装置中，不能使反应随时发生或停止的装置是_(填序号)，原因是反应过程中若用弹簧夹夹紧胶皮管后，_。(4)若用过氧化氢溶液制备 O2，最好选用装置_(填序号)，把 F 装满水，用排水法收集 O2并测定气体体积，应在_(填“b”或“c”)端连接上一个量筒。3已知：CO 2和 SO2
7、既有相似性也有差异性。请回答相关问题。气体 CO2 SO2制备 石灰石与盐酸 Na2SO3与70%硫酸溶解性 能溶于水 易溶于水相似性与澄清石灰水 二者都产生白色浑浊差异性 与 KMnO4溶液 不反应 气体被吸收，溶液逐渐褪色4图 K149(1)化石燃料的气体产物中有 CO2和 SO2等物质，其中 SO2是形成 _(填一污染名称)的主要物质。(2)制取 CO2的化学方程式是_，可用于收集 CO2的装置是_(填序号)。(3)写出 Na2SO3与 70%硫酸反应的化学方程式：_，制备 SO2发生装置用 _(填序号)。(4)将收集满 SO2的试管倒扣在水中观察到的现象是_。(5)结合已知信息，请你设
8、计实验证明化石燃料燃烧的气体产物中有 CO2(写出操作、试剂、现象、结论)：_。42017通州三模 19 世纪末，科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气，并测得其密度，从而带来了科学史上的某项重大发现。请你参与氮气的科学发现过程。方法：利用空气分离出氮气。实验步骤 解释或结论(1)将清新洁净的空气通过 NaOH 溶液，再通过浓硫酸通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的_(2)将气体通过能与氧气反应的物质(提示：反应不能生成新的气体)请写出一种能用于除去氧气的物质名称：_(3)收集剩余气体，并测定该气体的密度 密度：1.2572 gL 1方法：用亚硝酸钠(NaNO 2)和氯化铵(NH 4Cl)反应制取氮
9、气，同时还生成了氯化钠和一种常见的液态物质。测得由此法得到的氮气密度为 1.2508 gL1 。该反应的化学方程式为_。讨论：瑞利教授经过多次严密的实验，发现方法测得的结果均小于方法，试分析其原因为_。5食用碱的主要成分是 Na2CO3(常含有少量的 NaCl)。课外探究小组为测定市售食用碱中 Na2CO3的含量，设计了如图 K1410 所示实验装置。图 K1410设计思路：用空气将装置 B 中生成的二氧化碳缓缓吹入装置 D 中，利用装置 D 的质量变化测定食用碱中 Na2CO3的含量。请结合实验装置和设计思路，回答下面问题。(1)装置 D 中发生反应的化学方程式为_。(2)装置 A 的作用是
10、_，装置 E 的作用是_。(3)缓缓通入空气的目的是_。(4)若撤除装置 A，直接通入空气会导致实验结果_(填“偏大” “偏小”或“不变” ，下同)，若撤除装置C，对实验结果的影响是_。5参考答案|夯实基础|1C 2.B 3.B4B 解析 氮气和二氧化碳都能使燃着的木条熄灭，没有现象差异。5A6(1)KMnO 4 (2)不变 (3)连接好仪器，将导管末端放入水中，双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出则说明装置的气密性良好解析 (1)该装置适用于固体加热制取氧气，实验室中可以用加热氯酸钾、二氧化锰的混合物的方法制取氧气，也可以用加热高锰酸钾的方法制取氧气。(2)二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，反应
11、前后二氧化锰的质量和化学性质不变。(3)装置气密性的检验是利用了热胀冷缩的原理，连接好仪器，将导管末端放入水中，双手紧握试管外壁，若导管口有气泡冒出则说明装置的气密性良好。7(1)挤压塑料管的下端，使液体与固体接触 O2或 CO2(2)没有等气泡连续均匀冒出就开始收集(或收集前集气瓶中的水没有装满)(3)a8(1)CaCO 32HCl= =CaCl2CO 2H 2O 燃着的木条(2)吸收水蒸气 NaHCO 3HCl= =NaClCO 2H 2O9(1)锥形瓶(2)2KMnO4 K2MnO4MnO 2O 2 A= = = = = (3)二氧化碳能溶于水，密度大于空气密度 (4)Ca(OH)2CO
12、 2=CaCO3H 2O (5)BC解析 (3)多功能瓶的使用中，洗气作用的装置里均为长管进气，短管出气，以使杂质气体充分和液体反应，留在液体里，而目标气体从短管出来。|拓展提升|1(1)g f d e b c (2)C 吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止进入 B 装置解析 空气通过 A 装置除去二氧化碳，通过 D 装置除去水，二者不能颠倒，否则经过 A 时气体中又混入了水蒸气；通过 C 装置除去氧气，最后剩下的氮气进入 B 装置，与镁粉反应生成氮化镁。2(1)漏斗 C 2KClO 3 2KCl3O 2 = = = = =MnO2 (2)有孔塑料片上方 c 通过漏斗向 U 形管中加水至在漏斗中
13、形成的水柱，一段时间内高度不下降(3)B 液体不能与固体分离(4)B b解析 (2)用铁片与稀盐酸在 A 装置中制备 H2，铁片应放在有孔塑料片上方，可以控制反应的进行与停止；H 2的密度比空气小，应用向下排空气法收集，用 F 装置收集时应从 c 端导入气体；用弹簧夹夹紧导管口的胶皮管后，通过漏斗向 U 形管中加水至在漏斗中形成的水柱，一段时间内高度不下降，则气密性良好。(3)可用于固液反应制备气体的装置有 A、B、D、E，其中 B 装置不能使反应随时发生或停止，因为反应过程中若用弹簧夹夹紧胶皮管后，液体不能与固体分离，反应会持续进行直至反应完全。(4)用过氧化氢溶液制备 O2发生装置应选 B
14、，把 F 装满水，用排水法收集 O2并测定气体体积，应从 c 端通入 O2，在 b 端连接上一个量筒。3(1)酸雨 (2)CaCO32HCl= =CaCl2H 2OCO 2 (3)Na2SO3H 2SO4=Na2SO4SO 2H 2O (4)试管中液面上升(5)把化石燃料燃烧的气体，先通入足量的 KMnO4溶液中，再通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明燃烧产物中有二氧化碳解析 (1)二氧化硫是形成酸雨的主要气体。(2)实验室制取 CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取的，因此不需要加热；因为二氧化碳的密度比空气大，可选用的收集装置是或。(3)Na 2SO3与 70%硫酸常温下
15、6反应生成硫酸钠和二氧化硫和水。(4)因为二氧化硫易溶于水，所以将收集满 SO2的试管倒扣在水中，试管中液面会上升。(5)设计实验：把化石燃料燃烧的气体，先通入足量的 KMnO4溶液中，再通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明气体产物中有二氧化碳。4方法：(1)水蒸气 (2)红磷(合理即可) 方法：NaNO 2NH 4Cl=N2NaCl2H 2O讨论：方法得到的气体中除氮气外，还有稀有气体解析 方法：(1)空气中跟 NaOH 反应的只有二氧化碳，所以 NaOH 溶液用来除去 CO2，通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的水蒸气。(2)空气中，除去氧气的方法有很多种，比如通过灼热的红磷或铜网，此二
16、者均只与氧气反应，从而达到除杂的目的。5(1)Ba(OH) 2CO 2=BaCO3H 2O(2)吸收空气中的 CO2 吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止进入装置 D 中(3)使氢氧化钡和二氧化碳完全反应(4)偏大 偏大解析 (1)氢氧化钡和二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水，化学方程式为：Ba(OH) 2CO 2=BaCO3H 2O。(2)氢氧化钠会与二氧化碳反应，碱石灰会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，所以装置 A 的作用是吸收空气中的二氧化碳，装置 E 的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止进入装置 D 中。(3)空气通入过快，不能使氢氧化钡和二氧化碳完全反应。(4)空气中的二氧化碳会与氢氧化钡反应，装置 B 中产生的气体中含有水蒸气，如果不除去，会使 E 中测定的二氧化碳的质量增大。
