制取气体的反应原理的探究 知识点题库

（1） 【知识回顾】能产生氢气的化学反应有：①水电解②活泼金属与酸反应

【讨论交流】反应①中的化学方程式为；同学们讨论后认为该反应不适用于实脸室制取氢气．

（2） 【实验探究】为了探究哪种物质更适合用于实脸室制取氢气，大家设计了如下实脸：

【分析与结论】填写实验报告．

实验序号	实验现象	实验结论
A	剧烈反应，急速产生大量气泡，试管外壁	反应速率过快，气体不便收集，不适用于实验室制取氢气
B	缓慢，产生大量气泡	反应速率过慢，不适用于实验室制取氢气
C	较快，产生大量气泡，试管外壁发热

通过实验得出，适用于实验室制取氢气的化学方程式为；

（3） 【知识拓展】在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，如反应的快慢、收集的难易、等．

（4） 用稀盐酸代替稀硫酸制取氢气时．制得的气体中可能会增加的杂质为．

（1） 小明依据，提出猜想Ⅰ．

猜想Ⅰ：加热过氧化钙可制取氧气．

实验装置	实验主要过程
	①检验装置气密性．操作如下：先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到，松开手后，有液体进入导管． ②加入过氧化钙于试管中，加热，导管口有大量气泡冒出． ③收集满一瓶气体． ④停止加热．熄灭酒精灯前，应． ⑤检验气体．方法是

实验结论：加热过氧化钙可制取氧气．

（2） 小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ．

猜想Ⅱ：过氧化钙与水反应可制取氧气．

将过氧化钙装入试管，加入水后，有少量细小气泡缓慢放出．到第二天，震荡试管，仍有少量小气泡缓慢放出．

实验结论：不能用过氧化钙与水反应制氧气．

分析与反思：

①虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明认为农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是

②小明希望对此实验进行改进，使该反应加快，你能帮他提出建议吗？

你的合理建议：．以上建议是否可行，还需进一步通过实验验证．

（1）

【方案设计】小红认为可选用稀硫酸、氯化钙反应制得CO₂ ， 小江认为不可能，小江的理由是．大家经过讨论后，设计了如下三个实验进行对比分析．

【实验与结论】请你填写实验报告中①、②处的内容．

实验	实验现象	实验分析、结论
A	剧烈反应，迅速放出大量气泡	反应速率过快，气体不便收集，不宜于实验室制取二氧化碳
B	产生气泡，速率迅速减慢，反应几乎停止．	无法持续产生CO2 ， 不能用于实验室制取CO2
C	①	②

（2） 根据探究结论，实验室制取二氧化碳的反应原理为（用化学方程式表示）．

（3） 分析：实验室不能用实验B制取二氧化碳的原因是．

（4） 【拓展与迁移】1）由上述探究可知，在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，例如反应速率要适中，便于收集等．请你再写出一种需要考虑的因素：．

2）以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据．

实验序号	H2O2溶 液浓度%	H2O2溶液体积/mL	温度℃	MnO2的用量/g	收集氧气的体积/mL	反应所需 的时间/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35		2	49.21
④	30	5	55		2	10.76

通过实验①和②对比可知，化学反应速率与有关；

从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是：．

（1） 写出装置图中标号仪器的名称：a。

（2） 若实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的符号表达式是，若要制取并收集一瓶比较干燥的氧气，应选用的装置组合是 (填字母)，检验该气体已收集满的方法是。

（3） 若实验室用过氧化氢制取氧气，反应的符号表达式是，若要用F装置收集氧气，则氧气从端(填“b”或“c”)进入，选用该装置收集氧气的依据是，若将B装置换成C装置，则优点是。

（4） 利用下图的装置，可以粗略测定出空气中氧气的体积分数。实验过程如下：

第1步：在一个容积为V毫升的集气瓶中加入V₁毫升(少量)的水，量筒中预先装入V₂毫升的水。

第2步：点燃燃烧匙内的红磷，并迅速伸入集气瓶中再塞紧塞子。

第3步:待反应结束并冷却后，松开止水夹。此时水进入集气瓶，最终量筒中的水面停止在刻度V₃毫升处。

请回答下列问题：

①在此设计方案中，红磷燃烧的符号表达式是。

②实验中红磷必须要过量，目的是：。

③该方案中计算空气中氧气的体积分数的数学表达式为：。

（1） 写出标号仪器的名称：a   

（2） 用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 用高锰酸钾制取氧气时，所选用的发生装置为(填字母)，反应的化学方程式为 。

（3） 用大理石和稀盐酸制取二氧化碳选用的发生装置为(填字母)。反应的化学方程式为。用装置(填字母)收集一瓶二氧化碳，将燃着的木条接近瓶口，若观察到，说明瓶中已充满二氧化碳。

（4） 常温下，乙炔是一种无色气体，密度比空气略小，难溶于水。实验室常用碳化钙固体与饱和食盐水反应来制取乙炔。现选择合适的装置来制取并收集乙炔，应选择的发生装置是(填序号，下同)，收集装置是。

（1） 若实验室需要制备 CO₂ ， 可选用的发生装置是（填字母代号）。

（2） 若实验室需要制备 O₂ ， 请你选择一套发生装置，并写出化学方程式（填写所选装置字母代号及对应反应方程式）。

（3） 事实上，用 C 装置也可以收集 CO₂ ， 请你说明理由（写一 条即可）。

（1） 步骤②中，如称量时只在天平左盘放了纸，则所得溶液的溶质质量分数会（填“偏大”“偏小”“不变”）。

（2） 步骤③中，需要用到的仪器有。

（3） 步骤④中，玻璃棒的作用是。

（4） 实验室用右图所示的装置制取某种气体。下列说法中，一定正确的是        （填序号）。

（5） 晓辉同学打算在实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，但他发现锌粒用完了，只找到了镁条。小跃同学提出只要选用合适的发生装置，用镁条代替也能顺利完成。下列发生装置中，应选用的是（填序号）。

（1） 写出指定仪器的名称③⑤。

（2） 实验室制取并收集较多量的二氧化碳气体，应选择的仪器组合是（填序号），反应的化学方程式为。

（3） 欲使用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气，应选择的仪器组合是（填序号），用排水法收集氧气时，气体收集满的现象是如果要做细铁丝在氧气中燃烧的实验，收集氧气时要在瓶底留一些水，其原因是。

（1） 图中丙曲线对应实验(选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

（2） 小组的同学讨论确定用图中乙曲线对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的符号表达式是；

（3） 不用图中甲曲线对应的药品，理由是。

（1） 实验室利用氯酸钾与二氧化锰制氧气，反应的化学方程式为，可选择的发生装置为。

（2） 利用装置B在实验室制取二氧化碳时，可选用的药品是（选填序号）。

①浓盐酸、石灰石②稀硫酸、大理石③稀盐酸、NaCl④稀盐酸、CaCO₃

（3） 氨气（NH₃）是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，能灼伤皮肤、眼睛等的粘膜。实验室用熟石灰与氯化铵固体共热制取一瓶氨气时，正确的仪器连接顺序是：a→（选填“cd”或“dc”）→e．装置D可以起到防止NH₃扩散污染空气的作用，其中倒置漏斗的作用是。

（1） 用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择（从A~G中选择，填字母序号，下同）组合装置，反应的化学方程式为。

（2） 实验室制取二氧化碳，为了便于控制反应速率，组合发生装置应选择。将气体通入H装置（从m口进入），还可以进行许多实验。下列实验不能达到预期目的的是（填序号）。

①收集二氧化碳；

②H中盛澄清石灰水，检验二氧化碳；

③H中盛满水，n口连接量筒，测二氧化碳的体积；

④H中盛氢氧化钠溶液，除去二氧化碳中的氯化氢气体。

（3） 小明同学设计一套实验室制取二氧化碳的发生装置（如图），其突出优点是。该发生装置（填“能”或“不能”）用于稀硫酸和锌粒反应制氢气。

（1） （一）制取装置的研究

装置A~C是常见的制取二氧化碳的发生装置，制取二氧化碳的化学方程式为。装置D~F是改进装置，其中不能起到“控制反应发生和停止”效果的是。

（2） 用图1装置制取、收集CO₂ ， 并将燃着的木条放在集气瓶口处，同时利用数据采集器和传感器测定并记录木条燃烧情况变化时对应的CO₂体积分数。

实验测得的数据见下表。

CO2的体积分数/%	34.4	36.3	39.2	43.1	44.3	48.8	51.5
木条的燃烧状况	正常燃烧	正常燃烧	火焰变小	火焰变小	火焰熄灭	火焰熄灭	火焰熄灭

当瓶内O₂的体积分数为10%时放在瓶口的木条（填“正常燃烧”“火焰变小”或“火焰熄灭”）。

（3） （反思）

如果用排空气法收集体积分数更大的二氧化碳，则需要在木条熄灭后（填一种操作）。

（4） （二）气体性质的研究

利用已收集满250mL CO₂的2个烧瓶进行实验如图2所示。同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞；一段时间后，同时振荡两个烧瓶。分别得到如图3所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。

回答下列问题：

检查装置气密性的方法。

（5） 两个实验ab段压强都快速增大的原因是。

（6） 步骤中“一段时间后，同时振荡两个烧瓶”的时间是指。

（7） 用注射器加入液体而不用长颈漏斗原因。

（8） 根据图3所示曲线可以得出的结论是____。（填字母序号）。

（9） 根据图3中曲线1所得出的相应结论，还可以完成图4实验，在室温下将容积为250毫升的广口瓶注满蒸馏水，通过导管缓慢通入300毫升CO₂。则在量筒中收集到的水约为毫升。

（10） （三）测量气体的研究

利用图5装置还可以粗略测定收集的CO₂的体积。

让Y形管中药品反应的操作是。

（11） 反应结束后进行读数，读数前需要调节水准管与量气管液面相平的原因是。

（12） 取大理石样品质量ag，实验中加入足量稀盐酸前左侧量气管液面读数为V₁mL，最后读数为V₂mL，若该实验条件下CO₂密度为bg/mL，则大理石样品中碳酸钙质量分数表达式为。

（1） 写出用A装置制取氧气时发生反应的化学方程式。

（2） 实验室若用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取氨气（NH₃），已知氨气极易溶于水，则实验室制取氨气可选择的装置组合是什么？

（3） B装置有不正确，请你画出利用改正后的装置制取二氧化碳时所加药品的装置图。

（1） 实验室里制取氧气、二氧化碳和氢气都可用装置A，写出用锌和稀硫酸制取氢气的化学方程式。

（2） 某同学设计制备CO₂和模拟自然界中CO₂的循环。先制得CO₂的水溶液，应从装置C的（填“m”或“n”）端通入气体，再将CO₂的水溶液转移至烧杯，并组装装置如图D所示，置于阳光下一段时间，观察到有气泡产生，写出检验该气体的方法。

（1） 写出标号仪器的名称：①；②。

（2） 用A装置制取氧气的化学方程式为，用D装置收集O₂ ， 验满的方法是。

（3） 装置B制得的CO₂中通常含有少量的水蒸气，若要制取干燥的CO₂ ， 正确的装置连接顺序是（填字母）；再连接F装置，m处干燥的紫色石蕊纸片（填“变”或“不变”）红，G装置产生的现象可证明CO₂具有的物理性质是，装置C可代替装置B，其优点是。

（4） 硫化氢（H₂S）气体有毒，密度比空气大，溶于水形成酸，能在空气中燃烧生成SO₂和水，实验室用块状硫化亚铁（FeS）和稀硫酸发生复分解反应制取H₂S，该反应的化学方程式是，该实验需要对尾气进行处理，下列方法正确的是（填序号）。

a．用稀硫酸吸收       b．用氢氧化钠溶液吸收       c．点燃

（1） A中长颈漏斗的作用是。

（2） 用A中制取的二氧化碳探究二氧化碳的性质。

①B中蜡烛火焰自下而上依次熄灭，说明CO₂具有的化学性质是。

②C实验是将充满CO₂的试管倒扣入澄清石灰水中，然后取下橡皮塞，能观察到的实验现象是。

③D中现象：干石蕊纸花，湿石蕊纸花由紫色变红色。

（3） 牙膏是常见的日用化学品，牙膏中常用的摩擦剂有碳酸钙和二氧化硅，根据其用途猜测二氧化硅（选填“易溶”或“难溶”）于水。牙膏中使用的碳酸钙用石灰石来制备，下面有两种制备方案：

①甲方案中Na₂CO₃溶液Ca（OH）₂反应的化学方程式。

②乙方案与甲相比，优点之一是。

（4） 足量的盐酸与250克碳酸钙反应，生成二氧化碳的质量是多少？

（1） Ⅰ、氧气的制取

实验室利用A装置制取氧气，发生反应的化学方程式是。

（2） 若用B装置收集氧气，检验氧气集满的方法是。

（3） Ⅱ、二氧化碳的制取

仪器①的名称是。

（4） 收集二氧化碳的装置不选用C、D的原因是。

（5） 将实验室制得的二氧化碳气体依次通过E装置和F装置，若液体X是饱和碳酸氢钠溶液，则其作用是。

（1） 仪器①的名称是。

（2） 利用上述仪器和药品制取氧气，反应的化学方程式为，利用装置A制氧气还需改进的地方是。在上述收集气体的装置中，不能用于收集氧气的是（填代号）。

（3） 实验室常用装置B和（填药品名称）制取CO₂ ， 其反应的化学方程式为。若使用装置F作为制取CO₂的发生装置。与装置B比较，除了利用废物的优点外，请写出其他一个优点，该装置使用铜丝网面不使用铁丝网盛放固体的原因是（用化学方程式表示）。

（4） 若用装置G来干燥制取的二氧化碳，则气体应从（填“a”或“b”）口进入。