7. 新趋势 数字化实验 用如图装置进行氧气的制取、收集和验满实验,并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况,记录如下表。


下列说法错误的是(
A.采用分液漏斗可以节约药品,控制反应速率
B.若木条微亮,则瓶内体积分数最大的气体是氮气
C.当瓶口的木条复燃,说明氧气已经集满,收集到了纯净的氧气
D.该实验说明要收集较纯净氧气,需在木条复燃后再通入一会儿氧气
下列说法错误的是(
C
)A.采用分液漏斗可以节约药品,控制反应速率
B.若木条微亮,则瓶内体积分数最大的气体是氮气
C.当瓶口的木条复燃,说明氧气已经集满,收集到了纯净的氧气
D.该实验说明要收集较纯净氧气,需在木条复燃后再通入一会儿氧气
答案
C
解析
【分析】本题为氧气制取、收集与验满的实验分析题,要求选出错误选项。解题思路是逐一分析每个选项,结合分液漏斗的作用、空气的组成、氧气验满的原理及收集纯净氧气的方法等知识点,判断选项的正误。
【解析】
A选项:分液漏斗可控制液体药品的滴加速度,因此能节约药品,同时控制反应速率,该说法正确。
B选项:空气中体积分数最大的气体是氮气(约78%),即使瓶内有氧气,若木条微亮,说明氧气浓度未达很高水平,瓶内体积分数最大的气体仍为氮气,该说法正确。
C选项:瓶口木条复燃,仅说明瓶内氧气浓度达到了能使木条复燃的程度,并非收集到了纯净的氧气,该说法错误。
D选项:结合实验隐含的数字化实验数据,木条复燃后再通入一会儿氧气,才能收集到较纯净的氧气,该说法正确。
【答案】C
【知识点】氧气的制取、氧气的验满、空气的组成
【点评】本题结合数字化实验情境,考查氧气相关的核心基础知识,需准确区分“氧气浓度满足验满要求”与“收集到纯净氧气”的概念,整体难度适中,侧重对基础知识点的应用考查。
【难度系数】0.5
【解析】
A选项:分液漏斗可控制液体药品的滴加速度,因此能节约药品,同时控制反应速率,该说法正确。
B选项:空气中体积分数最大的气体是氮气(约78%),即使瓶内有氧气,若木条微亮,说明氧气浓度未达很高水平,瓶内体积分数最大的气体仍为氮气,该说法正确。
C选项:瓶口木条复燃,仅说明瓶内氧气浓度达到了能使木条复燃的程度,并非收集到了纯净的氧气,该说法错误。
D选项:结合实验隐含的数字化实验数据,木条复燃后再通入一会儿氧气,才能收集到较纯净的氧气,该说法正确。
【答案】C
【知识点】氧气的制取、氧气的验满、空气的组成
【点评】本题结合数字化实验情境,考查氧气相关的核心基础知识,需准确区分“氧气浓度满足验满要求”与“收集到纯净氧气”的概念,整体难度适中,侧重对基础知识点的应用考查。
【难度系数】0.5
8. (2026·徐州期中)化学是一门以实验为基础的科学,结合下列实验装置图回答问题:

(1)C装置中用于添加液体的仪器名称为
(2)A装置制取氧气时,试管口放一团棉花的作用是
(3)常温下制取氧气时,由于该反应太快,最好选用的发生装置是
(4)要得到较纯的氧气,用
(5)若用G图装置收集氧气,气体应从
(6)已知$\ce{SO_{2}}$是无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,易溶于水,可以用亚硫酸钠固体和浓硫酸在常温下反应得到,实验室制取并收集$\ce{SO_{2}}$的装置组合为
(1)C装置中用于添加液体的仪器名称为
长颈漏斗
。(2)A装置制取氧气时,试管口放一团棉花的作用是
防止固体粉末进入导管,堵塞导管
,写出该反应的化学方程式$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
,属于分解
反应(填基本反应类型)。(3)常温下制取氧气时,由于该反应太快,最好选用的发生装置是
B
(填字母),该装置的优点是控制反应速率
。(4)要得到较纯的氧气,用
F
(填字母)收集较好,用该装置收集氧气说明氧气具有不易溶于水
的物理性质。(5)若用G图装置收集氧气,气体应从
a
(填“a”或“b”)端管口通入。(6)已知$\ce{SO_{2}}$是无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,易溶于水,可以用亚硫酸钠固体和浓硫酸在常温下反应得到,实验室制取并收集$\ce{SO_{2}}$的装置组合为
BD或CD
(填序号,从A~F中选)。答案
长颈漏斗
防止固体粉末进入导管,堵塞导管
$ 2\mathrm {KMnO}_{4}\xlongequal{∆}\mathrm {K}_{2}\mathrm {MnO}_{4} + \mathrm {MnO}_{2} + \mathrm {O}_{2}↑$
分解
B
控制反应速率
F
不易溶于水
a
BD(或CD)
防止固体粉末进入导管,堵塞导管
$ 2\mathrm {KMnO}_{4}\xlongequal{∆}\mathrm {K}_{2}\mathrm {MnO}_{4} + \mathrm {MnO}_{2} + \mathrm {O}_{2}↑$
分解
B
控制反应速率
F
不易溶于水
a
BD(或CD)
解析
【分析】
本题围绕实验室制取气体的装置选择与相关性质展开,需结合仪器识别、反应原理、装置特点、气体性质等逐一分析:
1. 仪器名称:C装置中添加液体的仪器为常见的长颈漏斗;
2. A装置制氧气:是加热高锰酸钾的方法,棉花作用是防止粉末进入导管,反应为分解反应,需正确书写化学方程式;
3. 常温制氧气且反应快:需选可控制液体滴加速度的发生装置,分液漏斗的B装置符合要求;
4. 收集较纯氧气:排水法收集的气体更纯净,对应装置F,利用氧气不易溶于水的性质;
5. G装置收集氧气:氧气密度比空气大,需长管进短管出,故从a端通入;
6. 制取SO₂:发生装置选固液常温型(B/C),收集装置选向上排空气法(D),因SO₂易溶于水、密度比空气大,组合为BD或CD。
【解析】
(1) C装置中用于添加液体的仪器是长颈漏斗,故填长颈漏斗。
(2) A装置为加热高锰酸钾制取氧气,试管口放棉花的作用是防止加热时高锰酸钾固体粉末进入导管,堵塞导管;该反应的化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}↑}$;该反应由一种物质生成三种物质,属于分解反应。
(3) 常温下制取氧气时反应太快,需控制反应速率,B装置使用分液漏斗,可通过控制液体的滴加速度来控制反应速率,故选用发生装置B,优点是控制反应速率。
(4) 要得到较纯的氧气,应选用排水法收集,即装置F;能用排水法收集氧气,说明氧气具有不易溶于水的物理性质。
(5) G装置为多功能瓶,氧气密度比空气大,收集时气体应从长管a端通入,空气从短管排出,故填a。
(6) 实验室制取$\ce{SO_{2}}$是亚硫酸钠固体和浓硫酸在常温下反应,发生装置选固液常温型的B或C;$\ce{SO_{2}}$密度比空气大、易溶于水,收集装置选向上排空气法的D,故装置组合为BD或CD。
【答案】
长颈漏斗;防止固体粉末进入导管,堵塞导管;$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}↑}$;分解;B;控制反应速率;F;不易溶于水;a;BD(或CD)
【知识点】
常见仪器名称、氧气的实验室制取、气体发生与收集装置选择
【点评】
本题考查实验室制取气体的核心知识点,涵盖仪器识别、反应原理、装置选择依据等,需掌握不同制取方法的装置特点,难度适中,属于基础实验综合题。
【难度系数】
0.5
本题围绕实验室制取气体的装置选择与相关性质展开,需结合仪器识别、反应原理、装置特点、气体性质等逐一分析:
1. 仪器名称:C装置中添加液体的仪器为常见的长颈漏斗;
2. A装置制氧气:是加热高锰酸钾的方法,棉花作用是防止粉末进入导管,反应为分解反应,需正确书写化学方程式;
3. 常温制氧气且反应快:需选可控制液体滴加速度的发生装置,分液漏斗的B装置符合要求;
4. 收集较纯氧气:排水法收集的气体更纯净,对应装置F,利用氧气不易溶于水的性质;
5. G装置收集氧气:氧气密度比空气大,需长管进短管出,故从a端通入;
6. 制取SO₂:发生装置选固液常温型(B/C),收集装置选向上排空气法(D),因SO₂易溶于水、密度比空气大,组合为BD或CD。
【解析】
(1) C装置中用于添加液体的仪器是长颈漏斗,故填长颈漏斗。
(2) A装置为加热高锰酸钾制取氧气,试管口放棉花的作用是防止加热时高锰酸钾固体粉末进入导管,堵塞导管;该反应的化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}↑}$;该反应由一种物质生成三种物质,属于分解反应。
(3) 常温下制取氧气时反应太快,需控制反应速率,B装置使用分液漏斗,可通过控制液体的滴加速度来控制反应速率,故选用发生装置B,优点是控制反应速率。
(4) 要得到较纯的氧气,应选用排水法收集,即装置F;能用排水法收集氧气,说明氧气具有不易溶于水的物理性质。
(5) G装置为多功能瓶,氧气密度比空气大,收集时气体应从长管a端通入,空气从短管排出,故填a。
(6) 实验室制取$\ce{SO_{2}}$是亚硫酸钠固体和浓硫酸在常温下反应,发生装置选固液常温型的B或C;$\ce{SO_{2}}$密度比空气大、易溶于水,收集装置选向上排空气法的D,故装置组合为BD或CD。
【答案】
长颈漏斗;防止固体粉末进入导管,堵塞导管;$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}↑}$;分解;B;控制反应速率;F;不易溶于水;a;BD(或CD)
【知识点】
常见仪器名称、氧气的实验室制取、气体发生与收集装置选择
【点评】
本题考查实验室制取气体的核心知识点,涵盖仪器识别、反应原理、装置选择依据等,需掌握不同制取方法的装置特点,难度适中,属于基础实验综合题。
【难度系数】
0.5
9. 兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,并进行相关性质探究。

(1) 实验室用 A 装置制取$\ce{CO_{2}}$,先向
(2) 连接装置 A 和 C,将$\ce{CO_{2}}$通入滴有酚酞溶液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为
(3) 实验室用 A 装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式:
(4) 用注射器向集满$\ce{CO_{2}}$的密闭的集气瓶中注入 20 mL 水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线 EF 段气体压强迅速上升的原因是

(1) 实验室用 A 装置制取$\ce{CO_{2}}$,先向
锥形瓶
(填仪器名称)内加入石灰石,再向长颈漏斗中注入稀盐酸,反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
。用 B装置收集$\ce{CO_{2}}$,气体应从导管b
(填“a”或“b”)端通入,因为$\ce{CO_{2}}$的密度比空气大
。(2) 连接装置 A 和 C,将$\ce{CO_{2}}$通入滴有酚酞溶液的澄清石灰水中,观察到澄清的石灰水变浑浊,还可能观察到的现象为
溶液由红色变成无色
,装置 D 可用来证实植物的光合作用,通入适量$\ce{CO_{2}}$后,进行光照,试管内有气泡产生,检验试管内气体的方法是把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气
。(3) 实验室用 A 装置还可以制备氧气或氢气,请写出其中一个反应的化学方程式:
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$(或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$)
。(4) 用注射器向集满$\ce{CO_{2}}$的密闭的集气瓶中注入 20 mL 水,并不断振荡,装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据,如图2,图中曲线 EF 段气体压强迅速上升的原因是
注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大
,曲线 FG 段气体压强逐渐减小,说明$\ce{CO_{2}}$具有的性质是能溶于水(或能与水反应)
。答案
锥形瓶
$ \mathrm {CaCO}_{3} + 2\mathrm {HCl} = \mathrm {CaCl}_{2} + \mathrm {H}_{2}\mathrm {O} + \mathrm {CO}_{2}↑$
b
比空气大
溶液由
红色变成无色
把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}($或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow})$
注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大
能溶于水(或能与水反应)
$ \mathrm {CaCO}_{3} + 2\mathrm {HCl} = \mathrm {CaCl}_{2} + \mathrm {H}_{2}\mathrm {O} + \mathrm {CO}_{2}↑$
b
比空气大
溶液由
红色变成无色
把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}($或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow})$
注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大
能溶于水(或能与水反应)
解析
【分析】
本题是关于二氧化碳制取与性质的综合实验题,需结合实验室制取气体的装置特点、反应原理、气体性质等知识点逐一分析:
1. 第(1)问:A为固液不加热型发生装置,固体药品(石灰石)加入反应容器锥形瓶,液体从长颈漏斗加入;反应为碳酸钙与稀盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳;CO₂密度比空气大,用向上排空气法收集,故B装置中气体从长导管通入。
2. 第(2)问:CO₂与澄清石灰水中的Ca(OH)₂反应,消耗碱性物质,使酚酞溶液由红色变为无色;植物光合作用产生氧气,需用带火星的木条检验。
3. 第(3)问:A装置为固液不加热型,可用于过氧化氢分解制氧气或锌与稀硫酸反应制氢气,任选其一书写方程式。
4. 第(4)问:EF段压强上升是因为注入的水压缩了瓶内气体体积;FG段压强减小是因为CO₂溶于水或与水反应,瓶内气体减少。
【解析】
(1) 实验室制取CO₂时,固体药品石灰石应加入锥形瓶,稀盐酸从长颈漏斗注入;反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$;CO₂密度比空气大,用向上排空气法收集,故B装置中气体从b端通入。
(2) CO₂与澄清石灰水中的$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应,溶液碱性消失,滴加的酚酞溶液由红色变为无色;植物光合作用产生氧气,检验方法为:将带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则气体为氧气。
(3) A装置为固液不加热型,可用于过氧化氢在二氧化锰催化下分解制氧气,反应方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$(或锌与稀硫酸反应制氢气:$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$)。
(4) EF段压强迅速上升是因为注射器中的水注入集气瓶,占据部分空间,压缩瓶内气体体积,导致压强增大;FG段压强逐渐减小,说明CO₂能溶于水(或能与水反应),瓶内气体减少,压强降低。
【答案】
锥形瓶;$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$;b;比空气大;溶液由红色变成无色;把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气;$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}↑}$(或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$);注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大;能溶于水(或能与水反应)
【知识点】
二氧化碳的制取与性质、化学方程式书写、气体的检验
【点评】
本题为综合实验题,围绕二氧化碳的制取、性质及相关实验展开,涵盖实验室制取气体的装置选择、反应原理、气体检验等核心知识点,注重基础实验能力考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是关于二氧化碳制取与性质的综合实验题,需结合实验室制取气体的装置特点、反应原理、气体性质等知识点逐一分析:
1. 第(1)问:A为固液不加热型发生装置,固体药品(石灰石)加入反应容器锥形瓶,液体从长颈漏斗加入;反应为碳酸钙与稀盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳;CO₂密度比空气大,用向上排空气法收集,故B装置中气体从长导管通入。
2. 第(2)问:CO₂与澄清石灰水中的Ca(OH)₂反应,消耗碱性物质,使酚酞溶液由红色变为无色;植物光合作用产生氧气,需用带火星的木条检验。
3. 第(3)问:A装置为固液不加热型,可用于过氧化氢分解制氧气或锌与稀硫酸反应制氢气,任选其一书写方程式。
4. 第(4)问:EF段压强上升是因为注入的水压缩了瓶内气体体积;FG段压强减小是因为CO₂溶于水或与水反应,瓶内气体减少。
【解析】
(1) 实验室制取CO₂时,固体药品石灰石应加入锥形瓶,稀盐酸从长颈漏斗注入;反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$;CO₂密度比空气大,用向上排空气法收集,故B装置中气体从b端通入。
(2) CO₂与澄清石灰水中的$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应,溶液碱性消失,滴加的酚酞溶液由红色变为无色;植物光合作用产生氧气,检验方法为:将带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则气体为氧气。
(3) A装置为固液不加热型,可用于过氧化氢在二氧化锰催化下分解制氧气,反应方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}↑}$(或锌与稀硫酸反应制氢气:$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$)。
(4) EF段压强迅速上升是因为注射器中的水注入集气瓶,占据部分空间,压缩瓶内气体体积,导致压强增大;FG段压强逐渐减小,说明CO₂能溶于水(或能与水反应),瓶内气体减少,压强降低。
【答案】
锥形瓶;$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$;b;比空气大;溶液由红色变成无色;把带火星的木条伸入试管内,若木条复燃,则是氧气;$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}↑}$(或$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}↑}$);注射器中的水进入集气瓶中,使气体的体积缩小,压强增大;能溶于水(或能与水反应)
【知识点】
二氧化碳的制取与性质、化学方程式书写、气体的检验
【点评】
本题为综合实验题,围绕二氧化碳的制取、性质及相关实验展开,涵盖实验室制取气体的装置选择、反应原理、气体检验等核心知识点,注重基础实验能力考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
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