课时训练 14 常见气体的制取和净化

[课时训练14常见气体的制取和净化]|夯实基础|1.[·安徽]实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气。下列实验操作正确的是 ()A.组装好装置后,检查装置的气密性B.加入药品后,直接将酒精灯火焰对准药品加热C.水槽中有气泡冒出时,立即收集气体D.实验结束时,先移走酒精灯再移出导管2.[·三明二检]根据下列仪器或装置,回答问题。图Z14-1(1)若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,必须再增加的一种玻璃仪器是,若用装置F收集氧气,氧气应从(填“a”或“b”)端通入,该反应的化学方程式为,

反应的基本类型是反应。

(2)若要组装一套二氧化碳的发生和收集装置,可选择的装置组合为(填序号)。

(3)若将F装置中的水换成适量的石灰水,可用于二氧化碳的检验,反应的化学方程式为。

3.[·龙岩一检改编]实验室用下列装置制取并收集气体。图Z14-2(1)仪器①的名称是。

(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是(填序号),该反应的化学方程式是;若用排水法收集氧气时,不能刚有气泡就开始收集,其原因是。

(3)既能收集氧气也能收集二氧化碳气体的装置是(填序号),检验二氧化碳气体是否收集满的方法是;检验瓶中气体是否为二氧化碳可用(填药品名称)。

(4)乙炔(C2H2)气体可用电石(CaC2块状固体)和水反应来制取,化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑,实验室制取乙炔(C2H2)气体的发生装置应选用(填序号)。

4.[·泉州]利用如图Z14-3所示实验装置制备常见气体,请回答有关问题。图Z14-3(1)写出标号仪器的名称:①。

(2)装置A为气体发生装置,在试管内的适当位置放入、等实验用品可制取氧气,写出有关反应的化学方程式:。

(3)若用装置B收集的氧气不纯,原因可能是(写一种)。

(4)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。

(5)装置D是用软塑料管自制的气体发生装置,利用该装置可制取二氧化碳气体,软塑料管中的液体药品是,药品加入完毕后,接下来的操作是。

|能力提升|1.[2018·威海]以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,有关说法错误的是 ()图Z14-4A.实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入C.实验室干燥氯气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管a进入D.实验室收集的氯气和二氧化碳,均可使用装置⑤临时存放2.[·武汉]某化学兴趣小组用图Z14-5所示的装置来制取干燥的氧气,并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好,图中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液,燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是 ()图Z14-5A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ连接,均能达到实验目的B.称量装置Ⅰ反应前及完全反应冷却后的质量,可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数C.若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b导管口处验满D.若用装置Ⅴ测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大3.[·广东]据图Z14-6回答有关问题。图Z14-6(1)仪器a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装置收集H2时,导入气体的导管端为(填“b”或“c”);检验装置D气密性的方法是:用止水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止水夹夹紧胶皮管后,。

(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”)端连接一个量筒。

4.[·包头]据图Z14-7回答问题。图Z14-7(1)仪器⑥的名称是;从图中选择实验室制备并收集二氧化碳的仪器组合:(填序号),该装置还可用于实验室制氧气,写出相关的制氧气的化学方程式:。

(2)氯气是一种重要的化工原料,它是一种黄绿色的有毒气体,密度比空气大,能溶于水,并能与氢氧化钠等碱溶液反应。①实验室制取氯气的反应原理为MnO2(固体)+4HCl(浓)X+2H2O+Cl2↑,则X的化学式为。

②实验室用图Z14-8所示的装置可制取并收集一瓶纯净干燥的氯气,导管口的正确连接顺序是a→(填序号),其中饱和食盐水的作用是。

图Z14-8参考答案|夯实基础|1.A[解析]用加热高锰酸钾的方法制取氧气时,先将装置连接好,然后检查装置的气密性,A正确;加入药品后,为防止试管炸裂,需先用酒精灯预热,然后对准装药品的部位集中加热,B错误;用排水法收集氧气时,待导管口气泡均匀、连续冒出时再收集气体,若一产生气泡就开始收集,会导致收集的氧气不纯,C错误;实验结束时,为防止水倒吸入热的试管中使试管炸裂,要先将导管移出水面再熄灭酒精灯,D错误。2.(1)酒精灯b2KClO32KCl+3O2↑分解(2)ABCD(3)Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O[解析](1)氯酸钾和二氧化锰制取氧气需要加热,因此需要酒精灯;(2)制取二氧化碳的实验装置包括铁架台、试管、导管、集气瓶,所以是A、B、C、D。3.(1)酒精灯(2)A2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑冒出的是装置内的空气(3)C将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭说明气体已满澄清石灰水(4)B4.(1)水槽(2)高锰酸钾棉花2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(合理即可)(3)收集气体前集气瓶中未装满水(合理即可)(4)a(5)稀盐酸用手紧捏软塑料管下部,使液体试剂与固体试剂接触发生反应,制得所需的气体后松手(合理即可)|能力提升|1.B[解析]②适用于固体、液体常温下反应制取气体,故实验室用双氧水制取氧气、用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳都可以使用②,A正确;氧气、二氧化碳的密度都比空气大,故用③收集时,气体应该从a管进入,B错误;浓硫酸有吸水性,且不能和氯气、二氧化碳反应,故可以用④干燥氧气和二氧化碳,为使气体和浓硫酸充分接触被干燥,则气体从a管进入,C正确;氯气、二氧化碳的密度比空气大,故集满氯气和二氧化碳的集气瓶要正放在桌面上,D正确。2.B[解析]该实验是制取干燥的氧气,并测定H2O2溶液中溶质的质量分数,排水法收集的氧气不干燥,Ⅲ、Ⅳ无法测定收集的氧气的体积,A错误;称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量,减少的质量即为生成氧气的质量,然后利用化学方程式,根据氧气的质量计算出过氧化氢的质量,最后根据过氧化氢溶液的质量即可计算出过氧化氢溶液中溶质的质量分数,B正确;氧气的密度比空气大,若用装置Ⅳ收集氧气,应“长进短出”,氧气应从b端进入,验满时将带火星的木条放在a端管口处,观察木条是否复燃,C错误;量筒内水的体积即为生成的氧气的体积,所以用装置Ⅴ测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气对测量结果没有影响,D错误。3.(1)漏斗C2KClO32KCl+3O2↑(2)塑料片上方c向长颈漏斗中加入一定量水,若液面下降到一定程度后能稳定,保持液面不再下降(3)B固液不能分离(或不能把液体压入长颈漏斗)(4)Bb[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,可以控制反应的发生与停止。H2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。检验装置D气密性的方法是:用止水夹夹紧导管口的胶皮管后,向长颈漏斗中加入一定量的水,若液面下降一定程度后,在长颈漏斗中形成稳定的水柱,一段时间内液面不下降,则装置气密性良好。(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止水夹夹紧胶皮管后,液体不能与固体分离,反应还会继续直至反应完全。(4)A、D、E装置适用于块状固体与液体常温下制取气体,用过氧化氢溶液制备O2需要加入粉末状的MnO2作催化剂,故发生装置应选B;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端连接一个量筒,水从b端进入量筒,通过测进入量筒中水的体积得出O2的体积。4.(1)长颈漏斗①②③⑥⑨(或③⑤⑥⑨)2H2O22H2O+O2↑(2)①MnCl2②d→e→c→b→g→f→h除去浓盐酸挥发出的氯化氢气体[解析](1)实验室用石灰石或大理石和稀盐酸在常温下反应制取二氧化碳气体,反应物是固体和液体,反应不需加热,反应的发生装置应选用固液常温型装置,收集只能用向上排空气法,因此,制备和收集二氧化碳气体的仪器组合为①②③⑥⑨,或用锥形瓶作反应容