1. 实验室制取氧气的反应原理(用化学方程式表示)
(1)
(2)
(1)
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
。(2)
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
。答案
1. (1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
解析
【分析】
要解决实验室制取氧气反应原理的化学方程式书写问题,需回忆初中阶段要求掌握的实验室制取氧气的常见反应:一是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解,二是高锰酸钾受热分解,书写时需注意化学方程式的配平、反应条件、气体符号的正确标注。
【解析】
(1) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
(2) 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
(2) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$。
【知识点】
实验室制取氧气,化学方程式书写
【点评】
本题考查初中化学核心基础知识点,需准确记忆实验室制取氧气的常见反应原理,熟练掌握化学方程式的书写规则,属于必掌握的基础内容。
【难度系数】
0.3
要解决实验室制取氧气反应原理的化学方程式书写问题,需回忆初中阶段要求掌握的实验室制取氧气的常见反应:一是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解,二是高锰酸钾受热分解,书写时需注意化学方程式的配平、反应条件、气体符号的正确标注。
【解析】
(1) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
(2) 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
(2) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$。
【知识点】
实验室制取氧气,化学方程式书写
【点评】
本题考查初中化学核心基础知识点,需准确记忆实验室制取氧气的常见反应原理,熟练掌握化学方程式的书写规则,属于必掌握的基础内容。
【难度系数】
0.3
2. 实验室制取二氧化碳的反应原理为
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(用化学方程式表示)。答案
2. $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
解析
【分析】首先回忆实验室制取二氧化碳的常用药品是大理石(或石灰石,主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$)和稀盐酸,二者发生复分解反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,书写化学方程式时需注意标注气体符号,同时要配平原子个数。
【解析】实验室制取二氧化碳利用碳酸钙与稀盐酸反应,反应的化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【答案】$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】实验室制取二氧化碳、化学方程式书写
【点评】本题考查实验室制取二氧化碳的反应原理,属于化学基础实验的核心知识点,需准确记忆反应药品及对应化学方程式,注意气体符号的正确标注。
【难度系数】0.8
【解析】实验室制取二氧化碳利用碳酸钙与稀盐酸反应,反应的化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【答案】$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】实验室制取二氧化碳、化学方程式书写
【点评】本题考查实验室制取二氧化碳的反应原理,属于化学基础实验的核心知识点,需准确记忆反应药品及对应化学方程式,注意气体符号的正确标注。
【难度系数】0.8
1. 实验室用高锰酸钾制取氧气和用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳都不可能用到的装置是(
D
)答案
1. D
解析
【分析】
要解决该题,需依据实验室制取气体时发生装置和收集装置的选择依据分析:发生装置由反应物状态和反应条件决定,收集装置由气体的密度和溶解性决定。先分别确定两种气体制取所需的装置,再判断共同不使用的装置。
【解析】
1. 高锰酸钾制取氧气:反应物为固体,反应需要加热,发生装置选A;氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,对应装置C。
2. 石灰石与稀盐酸制取二氧化碳:反应物为固体和液体,反应在常温下进行,发生装置选B;二氧化碳密度比空气大且能溶于水,只能用向上排空气法收集,对应装置C。
3. 装置D为向下排空气法,仅适用于收集密度比空气小的气体,氧气和二氧化碳密度均大于空气,因此两种实验都不会用到装置D。
【答案】
D
【知识点】
实验室气体制取装置选择;气体收集方法
【点评】
本题考查常见气体制取装置的选择,需掌握发生装置和收集装置的选择依据,属于基础题型,需准确区分不同气体的制取装置特点。
【难度系数】
0.4
要解决该题,需依据实验室制取气体时发生装置和收集装置的选择依据分析:发生装置由反应物状态和反应条件决定,收集装置由气体的密度和溶解性决定。先分别确定两种气体制取所需的装置,再判断共同不使用的装置。
【解析】
1. 高锰酸钾制取氧气:反应物为固体,反应需要加热,发生装置选A;氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,对应装置C。
2. 石灰石与稀盐酸制取二氧化碳:反应物为固体和液体,反应在常温下进行,发生装置选B;二氧化碳密度比空气大且能溶于水,只能用向上排空气法收集,对应装置C。
3. 装置D为向下排空气法,仅适用于收集密度比空气小的气体,氧气和二氧化碳密度均大于空气,因此两种实验都不会用到装置D。
【答案】
D
【知识点】
实验室气体制取装置选择;气体收集方法
【点评】
本题考查常见气体制取装置的选择,需掌握发生装置和收集装置的选择依据,属于基础题型,需准确区分不同气体的制取装置特点。
【难度系数】
0.4
2. 收集气体的常用方法有:①向上排空气法;②向下排空气法;③排水法。已知在标准状况下,氢气的密度比空气小,难溶于水,那么收集氢气的方法是 (
A.①②
B.①③
C.②③
D.①
C
)A.①②
B.①③
C.②③
D.①
答案
2. C
解析
【分析】
要确定收集氢气的方法,需依据气体收集方法的选择原则:排空气法根据气体与空气的密度相对大小选择,密度比空气大的用向上排空气法,密度比空气小的用向下排空气法;排水法适用于难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体。结合题目中氢气的性质,即可选出正确收集方法。
【解析】
收集气体时,排空气法的选择:密度比空气大的气体用向上排空气法(①),密度比空气小的气体用向下排空气法(②);排水法的选择:难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法(③)。已知标准状况下氢气密度比空气小,因此不能用向上排空气法,需用向下排空气法;氢气难溶于水,因此可选用排水法。故收集氢气的方法是②③,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
气体的收集方法
【点评】
本题考查气体收集方法的选择,属于化学基础知识点,只要掌握收集方法的选择依据即可快速解答,难度较低。
【难度系数】
0.9
要确定收集氢气的方法,需依据气体收集方法的选择原则:排空气法根据气体与空气的密度相对大小选择,密度比空气大的用向上排空气法,密度比空气小的用向下排空气法;排水法适用于难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体。结合题目中氢气的性质,即可选出正确收集方法。
【解析】
收集气体时,排空气法的选择:密度比空气大的气体用向上排空气法(①),密度比空气小的气体用向下排空气法(②);排水法的选择:难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法(③)。已知标准状况下氢气密度比空气小,因此不能用向上排空气法,需用向下排空气法;氢气难溶于水,因此可选用排水法。故收集氢气的方法是②③,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
气体的收集方法
【点评】
本题考查气体收集方法的选择,属于化学基础知识点,只要掌握收集方法的选择依据即可快速解答,难度较低。
【难度系数】
0.9
3. 实验室制取二氧化碳时,为了控制反应的发生与停止,可选用的装置(铁架台省略)是(

C
)答案
3. C
解析
【分析】
要选择能控制反应发生与停止的装置,需利用启普发生器的原理:通过装置内气压变化,使固体和液体药品分离或接触,从而控制反应。实验室制取二氧化碳用块状固体(大理石)和稀盐酸,需装置能实现固液的分离与接触。逐一分析各装置:A装置中,多孔塑料片位置不当,长颈漏斗末端未伸到塑料片下方,关闭止水夹时无法将液体压离固体,不能控制反应停止;B装置无多孔塑料片,无法分离固液,不能控制反应;C装置中,多孔塑料片在试管中部,长颈漏斗末端伸入塑料片下方,打开止水夹时液体浸没固体,反应发生,关闭止水夹时试管内气压增大,液体被压入长颈漏斗,液面下降至塑料片以下,固液分离,反应停止,符合要求;D装置液体过多,无法通过气压变化使固液分离,不能控制反应。
【解析】
实验室制取二氧化碳的反应物是块状固体和液体,要控制反应发生与停止,需装置能通过气压变化实现固液分离或接触。
装置A:多孔塑料片位置偏低,长颈漏斗末端未伸入塑料片下方,关闭止水夹时,装置内压强增大,液体无法被压离塑料片上的固体,不能控制反应停止,不符合要求;
装置B:没有多孔塑料片,无法将固体和液体分离,不能控制反应的发生与停止,不符合要求;
装置C:多孔塑料片位于试管中部,长颈漏斗末端伸入塑料片下方。打开止水夹时,试管内压强减小,长颈漏斗中的液体进入试管,浸没塑料片上的固体,反应发生;关闭止水夹时,试管内产生的气体使压强增大,液体被压入长颈漏斗,液面下降至塑料片以下,固体和液体分离,反应停止,符合控制反应的要求;
装置D:试管内液体过多,长颈漏斗末端在液面下,无法通过气压变化使固液分离,不能控制反应,不符合要求。
综上,应选装置C。
【答案】
C
【知识点】
二氧化碳的制取;气体发生装置选择
【点评】
本题考查实验室制取二氧化碳时,能控制反应发生与停止的装置的选择,核心是利用气压变化实现固液分离,需掌握启普发生器的原理及装置特点,难度适中。
【难度系数】
0.6
要选择能控制反应发生与停止的装置,需利用启普发生器的原理:通过装置内气压变化,使固体和液体药品分离或接触,从而控制反应。实验室制取二氧化碳用块状固体(大理石)和稀盐酸,需装置能实现固液的分离与接触。逐一分析各装置:A装置中,多孔塑料片位置不当,长颈漏斗末端未伸到塑料片下方,关闭止水夹时无法将液体压离固体,不能控制反应停止;B装置无多孔塑料片,无法分离固液,不能控制反应;C装置中,多孔塑料片在试管中部,长颈漏斗末端伸入塑料片下方,打开止水夹时液体浸没固体,反应发生,关闭止水夹时试管内气压增大,液体被压入长颈漏斗,液面下降至塑料片以下,固液分离,反应停止,符合要求;D装置液体过多,无法通过气压变化使固液分离,不能控制反应。
【解析】
实验室制取二氧化碳的反应物是块状固体和液体,要控制反应发生与停止,需装置能通过气压变化实现固液分离或接触。
装置A:多孔塑料片位置偏低,长颈漏斗末端未伸入塑料片下方,关闭止水夹时,装置内压强增大,液体无法被压离塑料片上的固体,不能控制反应停止,不符合要求;
装置B:没有多孔塑料片,无法将固体和液体分离,不能控制反应的发生与停止,不符合要求;
装置C:多孔塑料片位于试管中部,长颈漏斗末端伸入塑料片下方。打开止水夹时,试管内压强减小,长颈漏斗中的液体进入试管,浸没塑料片上的固体,反应发生;关闭止水夹时,试管内产生的气体使压强增大,液体被压入长颈漏斗,液面下降至塑料片以下,固体和液体分离,反应停止,符合控制反应的要求;
装置D:试管内液体过多,长颈漏斗末端在液面下,无法通过气压变化使固液分离,不能控制反应,不符合要求。
综上,应选装置C。
【答案】
C
【知识点】
二氧化碳的制取;气体发生装置选择
【点评】
本题考查实验室制取二氧化碳时,能控制反应发生与停止的装置的选择,核心是利用气压变化实现固液分离,需掌握启普发生器的原理及装置特点,难度适中。
【难度系数】
0.6
4. 下列有关玻璃导管的使用图示正确的是(省略夹持和加热装置) (

A.用排水法集气
B.向上排空气法集气
C.用高锰酸钾制氧气
D.检验二氧化碳
D
)A.用排水法集气
B.向上排空气法集气
C.用高锰酸钾制氧气
D.检验二氧化碳
答案
4. D
解析
【分析】要判断玻璃导管在各实验操作中的使用是否正确,需回忆排水法集气、向上排空气法集气、高锰酸钾制氧气、二氧化碳检验的装置要求:①排水法集气时,导管只需放在集气瓶瓶口,便于气体排出;②向上排空气法集气时,导管要伸入集气瓶底部,才能排尽瓶内空气;③高锰酸钾制氧气时,试管内的导管应稍露出橡皮塞,利于气体导出;④检验二氧化碳时,导管需伸入澄清石灰水中,使气体与溶液充分接触。据此逐一分析选项。
【解析】
选项A:排水法集气,导管伸入集气瓶内过长,应仅放在瓶口,操作错误;
选项B:向上排空气法集气,导管未伸入集气瓶底部,无法排尽瓶内空气,操作错误;
选项C:高锰酸钾制氧气,试管内导管伸入过长,应稍露出橡皮塞,操作错误;
选项D:检验二氧化碳时,导管伸入澄清石灰水中,气体能与溶液充分接触,操作正确。
【答案】D
【知识点】化学实验基本操作、气体收集、二氧化碳的检验
【点评】本题考查常见化学实验中玻璃导管的正确使用,需掌握各实验的装置细节,属于基础实验操作题,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
选项A:排水法集气,导管伸入集气瓶内过长,应仅放在瓶口,操作错误;
选项B:向上排空气法集气,导管未伸入集气瓶底部,无法排尽瓶内空气,操作错误;
选项C:高锰酸钾制氧气,试管内导管伸入过长,应稍露出橡皮塞,操作错误;
选项D:检验二氧化碳时,导管伸入澄清石灰水中,气体能与溶液充分接触,操作正确。
【答案】D
【知识点】化学实验基本操作、气体收集、二氧化碳的检验
【点评】本题考查常见化学实验中玻璃导管的正确使用,需掌握各实验的装置细节,属于基础实验操作题,难度适中。
【难度系数】0.5
5. 研究气体的制备及相关气体的性质。
(1)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式:

(2)写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式:
(3)某同学为了便于加入液体试剂,在上述装置的橡胶塞上添加了一个注射器,该同学发现,这样做的优点还有
(4)实验室里制取气体的一般思路和方法:
①选择适当的反应,包括
②选择合适的
③验证所制得的气体。
(5)请设计实验验证制得的氧气或二氧化碳气体,并完成实验报告。

(1)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式:
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2)写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式:
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(3)某同学为了便于加入液体试剂,在上述装置的橡胶塞上添加了一个注射器,该同学发现,这样做的优点还有
可以得到平稳的气流(合理答案均可)
(写出一点即可)。(4)实验室里制取气体的一般思路和方法:
①选择适当的反应,包括
反应物和反应条件
;②选择合适的
实验装置
;③验证所制得的气体。
(5)请设计实验验证制得的氧气或二氧化碳气体,并完成实验报告。
答案
5. (1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(3) 可以得到平稳的气流(合理答案均可)
(4) ①反应物和反应条件 ②实验装置
(5) 用带火星的木条伸入集气瓶中 木条复燃 该气体是氧气(合理答案均可)
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(3) 可以得到平稳的气流(合理答案均可)
(4) ①反应物和反应条件 ②实验装置
(5) 用带火星的木条伸入集气瓶中 木条复燃 该气体是氧气(合理答案均可)
解析
【分析】
本题围绕实验室气体制备展开,需结合常见气体制取的反应原理、装置优化、制取思路及气体检验方法逐一解答:
1. 第(1)问:回忆过氧化氢分解制氧气的反应,明确反应物、催化剂、生成物,正确书写化学方程式;
2. 第(2)问:石灰石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应,确定生成物,配平并标注气体符号;
3. 第(3)问:注射器可控制液体滴加速率,据此分析装置优点;
4. 第(4)问:依据实验室制取气体的常规流程,明确反应选择和装置选择的依据;
5. 第(5)问:利用氧气的助燃性,设计检验实验。
【解析】
(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
(2)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;
(3)注射器可控制液体试剂的滴加速度,从而控制反应速率,得到平稳的气流(合理即可);
(4)实验室制取气体的一般思路:①选择适当的反应,需考虑反应物和反应条件;②选择合适的实验装置;③验证所制得的气体;
(5)利用氧气的助燃性,用带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,说明该气体是氧气(合理即可)。
【答案】
5. (1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(3) 可以得到平稳的气流(合理答案均可)
(4) ①反应物和反应条件 ②实验装置
(5) 用带火星的木条伸入集气瓶中 木条复燃 该气体是氧气(合理答案均可)
【知识点】
实验室气体制备,化学方程式书写,气体制取思路
【点评】
本题考查化学实验中常见气体制备的核心基础知识点,涵盖反应原理、装置优化、制取思路及气体检验,均为中考常考的实验基础内容,难度适中。
【难度系数】
0.8
本题围绕实验室气体制备展开,需结合常见气体制取的反应原理、装置优化、制取思路及气体检验方法逐一解答:
1. 第(1)问:回忆过氧化氢分解制氧气的反应,明确反应物、催化剂、生成物,正确书写化学方程式;
2. 第(2)问:石灰石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应,确定生成物,配平并标注气体符号;
3. 第(3)问:注射器可控制液体滴加速率,据此分析装置优点;
4. 第(4)问:依据实验室制取气体的常规流程,明确反应选择和装置选择的依据;
5. 第(5)问:利用氧气的助燃性,设计检验实验。
【解析】
(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
(2)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$;
(3)注射器可控制液体试剂的滴加速度,从而控制反应速率,得到平稳的气流(合理即可);
(4)实验室制取气体的一般思路:①选择适当的反应,需考虑反应物和反应条件;②选择合适的实验装置;③验证所制得的气体;
(5)利用氧气的助燃性,用带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,说明该气体是氧气(合理即可)。
【答案】
5. (1) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
(3) 可以得到平稳的气流(合理答案均可)
(4) ①反应物和反应条件 ②实验装置
(5) 用带火星的木条伸入集气瓶中 木条复燃 该气体是氧气(合理答案均可)
【知识点】
实验室气体制备,化学方程式书写,气体制取思路
【点评】
本题考查化学实验中常见气体制备的核心基础知识点,涵盖反应原理、装置优化、制取思路及气体检验,均为中考常考的实验基础内容,难度适中。
【难度系数】
0.8
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