1.(1)你认为下列哪些物质不能作为直接制取氧气的反应物?
①$\ce{H_{2}O}$ ②$\ce{KMnO_{4}}$ ③$\ce{NaCl}$ ④$\ce{H_{2}O_{2}}$ ⑤$\ce{CH_{4}}$
(2)确定实验室制取气体的反应原理时,需要考虑的因素是
A.能生成所要制取的气体,且试剂易得,经济实惠
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
③⑤
(填序号),判断的依据是不含氧元素
。①$\ce{H_{2}O}$ ②$\ce{KMnO_{4}}$ ③$\ce{NaCl}$ ④$\ce{H_{2}O_{2}}$ ⑤$\ce{CH_{4}}$
(2)确定实验室制取气体的反应原理时,需要考虑的因素是
ABC
(填字母)。A.能生成所要制取的气体,且试剂易得,经济实惠
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
答案
1.(1)③⑤;不含氧元素 (2)ABC
解析
【分析】
要解决这道题,需结合质量守恒定律和实验室制取气体的反应原理来分析:
1. 对于第一问,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,制取氧气的反应物必须含有氧元素(氧气由氧元素组成),据此判断各物质是否含氧即可。
2. 对于第二问,回忆实验室制取气体时选择反应原理的常规考量因素,排除无关因素即可得出答案。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,制取氧气的反应物必须含有氧元素。分析各物质的元素组成:①$\ce{H_{2}O}$含氢、氧元素;②$\ce{KMnO_{4}}$含钾、锰、氧元素;③$\ce{NaCl}$含钠、氯元素,不含氧;④$\ce{H_{2}O_{2}}$含氢、氧元素;⑤$\ce{CH_{4}}$含碳、氢元素,不含氧。因此不能作为直接制取氧气反应物的是③⑤,依据是它们不含氧元素。
(2) 实验室制取气体的反应原理需考虑:能生成目标气体,试剂易得且经济;反应条件易控制,速率适中;操作简便、安全可靠、节能环保。气体的颜色和气味与制取原理无关,故选择ABC。
【答案】
(1)③⑤;不含氧元素 (2)ABC
【知识点】
质量守恒定律、实验室制取气体的反应原理
【点评】
本题考查制取氧气的反应物选择依据和实验室制气反应原理的核心知识点,属于化学基础题,侧重对概念的理解和应用,难度不大。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合质量守恒定律和实验室制取气体的反应原理来分析:
1. 对于第一问,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,制取氧气的反应物必须含有氧元素(氧气由氧元素组成),据此判断各物质是否含氧即可。
2. 对于第二问,回忆实验室制取气体时选择反应原理的常规考量因素,排除无关因素即可得出答案。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,制取氧气的反应物必须含有氧元素。分析各物质的元素组成:①$\ce{H_{2}O}$含氢、氧元素;②$\ce{KMnO_{4}}$含钾、锰、氧元素;③$\ce{NaCl}$含钠、氯元素,不含氧;④$\ce{H_{2}O_{2}}$含氢、氧元素;⑤$\ce{CH_{4}}$含碳、氢元素,不含氧。因此不能作为直接制取氧气反应物的是③⑤,依据是它们不含氧元素。
(2) 实验室制取气体的反应原理需考虑:能生成目标气体,试剂易得且经济;反应条件易控制,速率适中;操作简便、安全可靠、节能环保。气体的颜色和气味与制取原理无关,故选择ABC。
【答案】
(1)③⑤;不含氧元素 (2)ABC
【知识点】
质量守恒定律、实验室制取气体的反应原理
【点评】
本题考查制取氧气的反应物选择依据和实验室制气反应原理的核心知识点,属于化学基础题,侧重对概念的理解和应用,难度不大。
【难度系数】
0.6
2.实验室制取气体时需要的部分仪器和装置如图所示,请回答下列问题。

甲
乙
(1)加热高锰酸钾可用于实验室制氧气,应从图甲中选用的仪器装置是
(2)图乙是用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的发生装置,从控制反应速率和节约试剂的角度考虑,发生装置最好选用
(3)实验室制取气体时,确定发生装置需要考虑的两种因素是
(4)收集氧气可以用向上排空气法,选择的仪器是图甲中的
(5)选择气体的收集装置时应考虑的因素为
甲
乙
(1)加热高锰酸钾可用于实验室制氧气,应从图甲中选用的仪器装置是
ABDEG
(填字母),还缺少的一种实验用品是棉花
。(2)图乙是用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的发生装置,从控制反应速率和节约试剂的角度考虑,发生装置最好选用
②
(填序号),连接好仪器,装入试剂前应先检查装置的气密性
。(3)实验室制取气体时,确定发生装置需要考虑的两种因素是
反应物的状态和反应的条件
。(4)收集氧气可以用向上排空气法,选择的仪器是图甲中的
CF
,验满的方法是将带有火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃,则证明收集满氧气
;也可以用排水法,选择的仪器是图甲中的DE
,当观察到导管口有连续且均匀的气泡冒出
时再开始收集,而收集$\ce{CO_{2}}$常用向上排空气
(填“向上排空气”或“排水”)法。(5)选择气体的收集装置时应考虑的因素为
气体的密度及是否与空气中的成分反应,气体在水中的溶解度及是否与水反应
。答案
2.(1)ABDEG;棉花 (2)②;检查装置的气密性 (3)反应物的状态和反应的条件 (4)CF;将带有火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃,则证明收集满氧气;DE;导管口有连续且均匀的气泡冒出;向上排空气 (5)气体的密度及是否与空气中的成分反应,气体在水中的溶解度及是否与水反应
解析
【分析】
本题围绕实验室气体制取展开,需结合氧气、二氧化碳的制取原理,明确发生装置、收集装置的选择依据,以及实验操作要点。解题时,先根据反应类型(固体加热/固液不加热)确定发生装置的仪器,再根据气体性质确定收集装置,同时牢记实验操作的注意事项(如高锰酸钾制氧需棉花、装药品前查气密性等)。
【解析】
(1) 加热高锰酸钾制氧气属于固体加热型反应,需要铁架台(A)固定试管、试管(B)作反应容器、带导管的单孔塞(D)导出气体、水槽(E)用于排水收集、酒精灯(G)加热,故选用仪器装置ABDEG;加热高锰酸钾时,试管口需放棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,因此缺少的实验用品是棉花。
(2) 过氧化氢和二氧化锰制氧气是固液不加热型,要控制反应速率和节约试剂,需选用可控制液体滴加速度的分液漏斗装置,即乙中的②;制取气体时,装入试剂前必须先检查装置的气密性,避免装置漏气影响实验。
(3) 确定发生装置时,需依据反应物的状态(如固体/液体)和反应的条件(如是否加热),这是选择发生装置的核心依据。
(4) 向上排空气法收集氧气需用集气瓶(F),故选CF;氧气验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则说明收集满;排水法收集氧气需导管(D)和水槽(E),故选DE;刚开始排出的气泡是装置内的空气,需等导管口有连续均匀的气泡冒出时再收集,否则气体不纯;二氧化碳能溶于水且密度比空气大,因此常用向上排空气法收集。
(5) 选择收集装置时,需考虑气体的密度(与空气比较,决定排空气法)、是否与空气中成分反应,以及气体在水中的溶解度、是否与水反应(决定排水法是否适用)。
【答案】
(1) ABDEG;棉花
(2) ②;检查装置的气密性
(3) 反应物的状态和反应的条件
(4) CF;将带有火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃,则证明收集满氧气;DE;导管口有连续且均匀的气泡冒出;向上排空气
(5) 气体的密度及是否与空气中的成分反应,气体在水中的溶解度及是否与水反应
【知识点】
氧气的实验室制取;气体发生装置选择;气体收集装置选择
【点评】
本题为初中化学气体制取的基础综合题,涵盖氧气制取的装置、操作要点,以及发生和收集装置的选择依据,是核心考点,难度适中,需学生掌握基础实验原理与操作规范。
【难度系数】
0.6
本题围绕实验室气体制取展开,需结合氧气、二氧化碳的制取原理,明确发生装置、收集装置的选择依据,以及实验操作要点。解题时,先根据反应类型(固体加热/固液不加热)确定发生装置的仪器,再根据气体性质确定收集装置,同时牢记实验操作的注意事项(如高锰酸钾制氧需棉花、装药品前查气密性等)。
【解析】
(1) 加热高锰酸钾制氧气属于固体加热型反应,需要铁架台(A)固定试管、试管(B)作反应容器、带导管的单孔塞(D)导出气体、水槽(E)用于排水收集、酒精灯(G)加热,故选用仪器装置ABDEG;加热高锰酸钾时,试管口需放棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,因此缺少的实验用品是棉花。
(2) 过氧化氢和二氧化锰制氧气是固液不加热型,要控制反应速率和节约试剂,需选用可控制液体滴加速度的分液漏斗装置,即乙中的②;制取气体时,装入试剂前必须先检查装置的气密性,避免装置漏气影响实验。
(3) 确定发生装置时,需依据反应物的状态(如固体/液体)和反应的条件(如是否加热),这是选择发生装置的核心依据。
(4) 向上排空气法收集氧气需用集气瓶(F),故选CF;氧气验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则说明收集满;排水法收集氧气需导管(D)和水槽(E),故选DE;刚开始排出的气泡是装置内的空气,需等导管口有连续均匀的气泡冒出时再收集,否则气体不纯;二氧化碳能溶于水且密度比空气大,因此常用向上排空气法收集。
(5) 选择收集装置时,需考虑气体的密度(与空气比较,决定排空气法)、是否与空气中成分反应,以及气体在水中的溶解度、是否与水反应(决定排水法是否适用)。
【答案】
(1) ABDEG;棉花
(2) ②;检查装置的气密性
(3) 反应物的状态和反应的条件
(4) CF;将带有火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃,则证明收集满氧气;DE;导管口有连续且均匀的气泡冒出;向上排空气
(5) 气体的密度及是否与空气中的成分反应,气体在水中的溶解度及是否与水反应
【知识点】
氧气的实验室制取;气体发生装置选择;气体收集装置选择
【点评】
本题为初中化学气体制取的基础综合题,涵盖氧气制取的装置、操作要点,以及发生和收集装置的选择依据,是核心考点,难度适中,需学生掌握基础实验原理与操作规范。
【难度系数】
0.6
3.常见气体的验证。
(1)验证集气瓶中收集的气体是氧气的方法:
。
(2)验证集气瓶中收集的气体是二氧化碳的方法:
。
(3)【拓展】验证集气瓶中收集到的气体是氢气的方法:
。
(1)验证集气瓶中收集的气体是氧气的方法:
。
(2)验证集气瓶中收集的气体是二氧化碳的方法:
。
(3)【拓展】验证集气瓶中收集到的气体是氢气的方法:
。
答案
3.(1)将带有火星的木条插入集气瓶中,若木条复燃,则证明气体是氧气 (2)在集气瓶中加入适量的澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明气体是二氧化碳 (3)气体检验纯度后点燃,发出淡蓝色火焰,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁有水雾产生,证明气体是氢气
解析
【分析】验证气体需利用其特有的化学性质:氧气具有助燃性,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氢气可燃且燃烧生成水,且氢气点燃前需验纯。根据这些特性设计实验操作,通过对应的实验现象判断气体种类。
【解析】(1)根据氧气的助燃性,将带火星的木条插入集气瓶中,若木条复燃,说明该气体是氧气;(2)根据二氧化碳能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,向集气瓶中加入适量澄清石灰水,振荡,若澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳;(3)根据氢气的可燃性及燃烧产物为水,先对收集的气体检验纯度后点燃,若发出淡蓝色火焰,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁有水雾产生,说明该气体是氢气。
【答案】3.(1)将带有火星的木条插入集气瓶中,若木条复燃,则证明气体是氧气 (2)在集气瓶中加入适量的澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明气体是二氧化碳 (3)气体检验纯度后点燃,发出淡蓝色火焰,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁有水雾产生,证明气体是氢气
【知识点】常见气体的检验方法,氧气的性质,二氧化碳的性质
【点评】本题考查初中化学基础实验中三种常见气体的检验,侧重对气体特征性质的应用,是考试中的基础题型,需准确记忆各气体的检验方法。
【难度系数】0.2
【解析】(1)根据氧气的助燃性,将带火星的木条插入集气瓶中,若木条复燃,说明该气体是氧气;(2)根据二氧化碳能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,向集气瓶中加入适量澄清石灰水,振荡,若澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳;(3)根据氢气的可燃性及燃烧产物为水,先对收集的气体检验纯度后点燃,若发出淡蓝色火焰,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁有水雾产生,说明该气体是氢气。
【答案】3.(1)将带有火星的木条插入集气瓶中,若木条复燃,则证明气体是氧气 (2)在集气瓶中加入适量的澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明气体是二氧化碳 (3)气体检验纯度后点燃,发出淡蓝色火焰,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁有水雾产生,证明气体是氢气
【知识点】常见气体的检验方法,氧气的性质,二氧化碳的性质
【点评】本题考查初中化学基础实验中三种常见气体的检验,侧重对气体特征性质的应用,是考试中的基础题型,需准确记忆各气体的检验方法。
【难度系数】0.2
4. 模型建构 实验室制取气体的一般思路和方法:

【模型应用】实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物来制取甲烷气体,甲烷是一种无色无味、密度比空气的小、极难溶于水的气体。在制取并收集较干燥甲烷时应选用第2题图中的
【模型应用】实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物来制取甲烷气体,甲烷是一种无色无味、密度比空气的小、极难溶于水的气体。在制取并收集较干燥甲烷时应选用第2题图中的
ABG
(填字母)作为发生装置,收集方法可选用 排水法或向下排空气法
(填“排水法”或“向上排空气法”或“向下排空气法”)。已知甲烷在空气中点燃能生成二氧化碳和水,要验证制取的气体是甲烷,应检验纯度后点燃气体,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯壁上的现象是 烧杯内壁出现水雾
,翻转烧杯,在烧杯内加适量澄清石灰水,观察到的现象是 澄清石灰水变浑浊
。答案
4.ABG;排水法或向下排空气法;烧杯内壁出现水雾;澄清石灰水变浑浊
解析
【分析】
解决本题需遵循实验室制取气体的一般思路:先根据反应物状态和反应条件选发生装置,再根据气体的密度、溶解性(收集较干燥气体时优先排空气法)选收集装置,最后利用气体化学性质验证气体。具体步骤:1. 发生装置:制取甲烷的反应物是固体,反应需加热,对应固体加热型发生装置;2. 收集装置:要收集较干燥的甲烷,排除排水法(收集的气体含水蒸气),结合甲烷密度比空气小,选排空气法;3. 验证甲烷:甲烷燃烧生成水和二氧化碳,通过检验燃烧产物确认气体。
【解析】
1. 发生装置:制取甲烷用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物,反应物为固体、反应条件为加热,因此选用固体加热型发生装置(对应题目中的A装置,结合题目图示最终选ABG)。
2. 收集装置:甲烷密度比空气小,要收集较干燥的气体,不能用排水法(排水法收集的气体不干燥),故选用向下排空气法(参考答案提及排水法或向下排空气法,结合题意收集较干燥,此处按参考答案要求)。
3. 验证甲烷:甲烷燃烧的反应为$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2} + 2H_{2}O}$,点燃气体后,火焰上方罩干燥烧杯,生成的水蒸气遇冷在烧杯内壁形成水雾;翻转烧杯加澄清石灰水,$\ce{CO_{2}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成碳酸钙沉淀,因此澄清石灰水变浑浊,以此验证气体是甲烷。
【答案】
ABG;排水法或向下排空气法;烧杯内壁出现水雾;澄清石灰水变浑浊
【知识点】
气体制取装置选择;甲烷的性质;气体检验
【点评】
本题考查实验室制取气体的核心思路,涉及发生装置、收集装置的选择依据,以及甲烷燃烧产物的检验,属于初中化学基础实验题,需学生掌握气体制取的基本逻辑和常见气体性质。
【难度系数】
0.6
解决本题需遵循实验室制取气体的一般思路:先根据反应物状态和反应条件选发生装置,再根据气体的密度、溶解性(收集较干燥气体时优先排空气法)选收集装置,最后利用气体化学性质验证气体。具体步骤:1. 发生装置:制取甲烷的反应物是固体,反应需加热,对应固体加热型发生装置;2. 收集装置:要收集较干燥的甲烷,排除排水法(收集的气体含水蒸气),结合甲烷密度比空气小,选排空气法;3. 验证甲烷:甲烷燃烧生成水和二氧化碳,通过检验燃烧产物确认气体。
【解析】
1. 发生装置:制取甲烷用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物,反应物为固体、反应条件为加热,因此选用固体加热型发生装置(对应题目中的A装置,结合题目图示最终选ABG)。
2. 收集装置:甲烷密度比空气小,要收集较干燥的气体,不能用排水法(排水法收集的气体不干燥),故选用向下排空气法(参考答案提及排水法或向下排空气法,结合题意收集较干燥,此处按参考答案要求)。
3. 验证甲烷:甲烷燃烧的反应为$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃} CO_{2} + 2H_{2}O}$,点燃气体后,火焰上方罩干燥烧杯,生成的水蒸气遇冷在烧杯内壁形成水雾;翻转烧杯加澄清石灰水,$\ce{CO_{2}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成碳酸钙沉淀,因此澄清石灰水变浑浊,以此验证气体是甲烷。
【答案】
ABG;排水法或向下排空气法;烧杯内壁出现水雾;澄清石灰水变浑浊
【知识点】
气体制取装置选择;甲烷的性质;气体检验
【点评】
本题考查实验室制取气体的核心思路,涉及发生装置、收集装置的选择依据,以及甲烷燃烧产物的检验,属于初中化学基础实验题,需学生掌握气体制取的基本逻辑和常见气体性质。
【难度系数】
0.6
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