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9.实验方案可选用下图所示装置制取气体。
(1)写出利用A制取$\ce{O_{2}}$的化学方程式。
(2)若利用B制取二氧化碳,请将开始时所加的试剂分别填写在图中相应的虚线框内。
(3)若利用C收集到一瓶无色、无臭的气体,猜想是什么气体并用简单方法加以验证。
(1)写出利用A制取$\ce{O_{2}}$的化学方程式。
(2)若利用B制取二氧化碳,请将开始时所加的试剂分别填写在图中相应的虚线框内。
(3)若利用C收集到一瓶无色、无臭的气体,猜想是什么气体并用简单方法加以验证。
答案
9. (1)$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(2)
(3)猜想是氧气:将带有火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,说明是氧气。(或猜想是二氧化碳:将适量澄清石灰水倒入集气瓶中,澄清石灰水变浑浊,说明是二氧化碳。)
解析
【分析】
本题围绕常见气体的实验室制取与检验展开，需结合装置特点分析：
1. 第(1)问：A装置为固体加热型发生装置，适用于加热高锰酸钾制取氧气，据此书写反应方程式；
2. 第(2)问：B装置为固液不加热型发生装置，制取二氧化碳的液体试剂（稀盐酸）放于分液漏斗，固体试剂（石灰石/大理石）放于锥形瓶，对应填写虚线框；
3. 第(3)问：C为向上排空气法收集装置，无色无臭的该装置收集气体为氧气或二氧化碳，根据两种气体的特性设计验证方法。
【解析】
(1) A装置是加热固体制取气体，试管口无棉花，对应加热高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；
(2) 制取二氧化碳时，分液漏斗中添加液体试剂稀盐酸，锥形瓶中添加固体试剂石灰石（或大理石），因此B装置上方虚线框填稀盐酸，下方虚线框填石灰石（或大理石）；
(3) 若猜想为氧气：将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃则证明是氧气；若猜想为二氧化碳：向集气瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊则证明是二氧化碳。
【答案】
(1)$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(2)
(3)猜想是氧气：将带有火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明是氧气。(或猜想是二氧化碳：将适量澄清石灰水倒入集气瓶中，澄清石灰水变浑浊，说明是二氧化碳。)
【知识点】
氧气的实验室制取、二氧化碳的实验室制取、气体的检验
【点评】
本题为基础实验题，考查常见气体制取的发生装置选择、试剂添加及气体检验，需掌握不同气体的制取原理和验证方法，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕常见气体的实验室制取与检验展开，需结合装置特点分析：
1. 第(1)问：A装置为固体加热型发生装置，适用于加热高锰酸钾制取氧气，据此书写反应方程式；
2. 第(2)问：B装置为固液不加热型发生装置，制取二氧化碳的液体试剂（稀盐酸）放于分液漏斗，固体试剂（石灰石/大理石）放于锥形瓶，对应填写虚线框；
3. 第(3)问：C为向上排空气法收集装置，无色无臭的该装置收集气体为氧气或二氧化碳，根据两种气体的特性设计验证方法。
【解析】
(1) A装置是加热固体制取气体，试管口无棉花，对应加热高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；
(2) 制取二氧化碳时，分液漏斗中添加液体试剂稀盐酸，锥形瓶中添加固体试剂石灰石（或大理石），因此B装置上方虚线框填稀盐酸，下方虚线框填石灰石（或大理石）；
(3) 若猜想为氧气：将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃则证明是氧气；若猜想为二氧化碳：向集气瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊则证明是二氧化碳。
【答案】
(1)$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(2)
(3)猜想是氧气：将带有火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，说明是氧气。(或猜想是二氧化碳：将适量澄清石灰水倒入集气瓶中，澄清石灰水变浑浊，说明是二氧化碳。)
【知识点】
氧气的实验室制取、二氧化碳的实验室制取、气体的检验
【点评】
本题为基础实验题，考查常见气体制取的发生装置选择、试剂添加及气体检验，需掌握不同气体的制取原理和验证方法，难度适中。
【难度系数】
0.7
10.气体的制取是初中化学的重要内容,下图所示是某实验小组探究实验室制取二氧化碳的实验。
(1)选择试剂。实验小组取等质量的如下固体试剂与足量稀盐酸、稀硫酸设计了以下三组反应,并将得到的数据绘制成“CO₂的体积与反应时间”的曲线图,如图D所示。
上表中实验Ⅲ对应图D中的曲线
(2)选择发生装置。为了解装置B的优点,在装置B中连接压强传感器,测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图C)。下列说法正确的是
①ab段长颈漏斗中液面逐渐上升
②bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
③c点的对应操作是关闭弹簧夹
(3)选择收集装置。下图是气体的收集装置。
①可以选装置
②中国航天员在空间站需要氧气,若在空间站失重状态下收集制取的氧气,可以选择装置G、H中的
(1)选择试剂。实验小组取等质量的如下固体试剂与足量稀盐酸、稀硫酸设计了以下三组反应,并将得到的数据绘制成“CO₂的体积与反应时间”的曲线图,如图D所示。
上表中实验Ⅲ对应图D中的曲线
丙
(填“甲”“乙”或“丙”),实验小组同学综合分析决定用实验Ⅱ
(填实验编号)的试剂在实验室制取二氧化碳气体,其反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl === CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
。(2)选择发生装置。为了解装置B的优点,在装置B中连接压强传感器,测定实验中试管内气体压强变化的情况(如图C)。下列说法正确的是
①②
(填序号,双选)。①ab段长颈漏斗中液面逐渐上升
②bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
③c点的对应操作是关闭弹簧夹
(3)选择收集装置。下图是气体的收集装置。
①可以选装置
E或H
(填字母)收集二氧化碳气体。②中国航天员在空间站需要氧气,若在空间站失重状态下收集制取的氧气,可以选择装置G、H中的
H
(填“G”或“H”)。答案
10. (1)丙 Ⅱ $\ce{CaCO_{3} + 2HCl === CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(2)①②
(3)①E或H ②H
(2)①②
(3)①E或H ②H
解析
【分析】
本题围绕实验室制取二氧化碳的核心内容展开，分三小问逐步分析：
1. 第一问需结合反应速率、反应持续性选择试剂：实验室制取CO₂的理想试剂是大理石（或石灰石）与稀盐酸，排除反应过快的碳酸钠（实验Ⅰ）、反应易中断的稀硫酸组（实验Ⅲ），据此判断曲线对应关系和实验编号，再书写反应方程式。
2. 第二问需结合简易启普发生器的压强变化分析操作：装置B为带弹簧夹的简易装置，压强变化对应反应的启停，需分析ab、bc段的压强变化对应的现象和操作，选出正确选项。
3. 第三问需根据气体性质选择收集装置：CO₂的密度和溶解性决定收集方法；空间站失重状态下，排水法无法利用重力，据此选择氧气的收集装置。
【解析】
(1) 实验Ⅲ是固体与稀硫酸反应，生成微溶的$\ce{CaSO_{4}}$覆盖在固体表面，阻碍反应持续进行，产生$\ce{CO_{2}}$的速率慢、总量少，对应图D中的曲线丙；实验Ⅰ反应速率太快不易收集，实验Ⅲ反应不能持续，故实验室选实验Ⅱ的试剂（大理石与稀盐酸），反应方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl === CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
(2) 装置B中，ab段压强上升，反应产生气体，长颈漏斗中液面因压强增大逐渐上升，①正确；bc段压强不变，说明石灰石与稀盐酸脱离接触，反应停止，②正确；c点压强下降对应打开弹簧夹，③错误，故正确选项为①②。
(3) ①二氧化碳密度比空气大、能溶于水，选向上排空气法装置E或H；②空间站失重状态下，排水法无法利用重力使水排出，故选装置H收集氧气。
【答案】
(1) 丙；Ⅱ；$\ce{CaCO_{3} + 2HCl === CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(2) ①②
(3) ①E或H；②H
【知识点】
实验室制取二氧化碳、气体收集装置、压强变化的应用
【点评】
本题是初中化学气体制取的综合考查题，涵盖试剂选择、装置原理、收集方法等核心知识点，注重对实验原理的理解，难度适中，需学生掌握实验室制取气体的相关规律。
【难度系数】
0.6
本题围绕实验室制取二氧化碳的核心内容展开，分三小问逐步分析：
1. 第一问需结合反应速率、反应持续性选择试剂：实验室制取CO₂的理想试剂是大理石（或石灰石）与稀盐酸，排除反应过快的碳酸钠（实验Ⅰ）、反应易中断的稀硫酸组（实验Ⅲ），据此判断曲线对应关系和实验编号，再书写反应方程式。
2. 第二问需结合简易启普发生器的压强变化分析操作：装置B为带弹簧夹的简易装置，压强变化对应反应的启停，需分析ab、bc段的压强变化对应的现象和操作，选出正确选项。
3. 第三问需根据气体性质选择收集装置：CO₂的密度和溶解性决定收集方法；空间站失重状态下，排水法无法利用重力，据此选择氧气的收集装置。
【解析】
(1) 实验Ⅲ是固体与稀硫酸反应，生成微溶的$\ce{CaSO_{4}}$覆盖在固体表面，阻碍反应持续进行，产生$\ce{CO_{2}}$的速率慢、总量少，对应图D中的曲线丙；实验Ⅰ反应速率太快不易收集，实验Ⅲ反应不能持续，故实验室选实验Ⅱ的试剂（大理石与稀盐酸），反应方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl === CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
(2) 装置B中，ab段压强上升，反应产生气体，长颈漏斗中液面因压强增大逐渐上升，①正确；bc段压强不变，说明石灰石与稀盐酸脱离接触，反应停止，②正确；c点压强下降对应打开弹簧夹，③错误，故正确选项为①②。
(3) ①二氧化碳密度比空气大、能溶于水，选向上排空气法装置E或H；②空间站失重状态下，排水法无法利用重力使水排出，故选装置H收集氧气。
【答案】
(1) 丙；Ⅱ；$\ce{CaCO_{3} + 2HCl === CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(2) ①②
(3) ①E或H；②H
【知识点】
实验室制取二氧化碳、气体收集装置、压强变化的应用
【点评】
本题是初中化学气体制取的综合考查题，涵盖试剂选择、装置原理、收集方法等核心知识点，注重对实验原理的理解，难度适中，需学生掌握实验室制取气体的相关规律。
【难度系数】
0.6
