課時(shí)訓(xùn)練18 氣體的制備和凈化
夯實(shí)基礎(chǔ)
1．[2017·南京]實(shí)驗(yàn)室制取某氣體的裝置如圖K18－1所示。下列說(shuō)法正確的是( )
圖K18－1
A．裝置①和⑤組合可以用來(lái)制取氧氣
B．裝置②和③組合可以用來(lái)制取氫氣
C．裝置②和④組合可以用來(lái)制取二氧化碳
D．裝置②可以較好地控制反應(yīng)速率
2．[2017·郴州]一氧化氮?dú)怏w是一種無(wú)色、無(wú)味、有毒且難溶于水的氣體，能與空氣中的氧氣迅速反應(yīng)。下列實(shí)驗(yàn)室收集一氧化氮?dú)怏w的方法中，正確的是( )
A．向上排空氣法 B．向下排空氣法
C．排水法 D．以上方法都可以
3．如圖K18－2所示是實(shí)驗(yàn)室一些常見(jiàn)的儀器和裝置，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題。
圖K18－2
(1)用KClO3與MnO2混合制取較純凈的O2，應(yīng)選用圖中的____________(填序號(hào))，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。集滿O2的集氣瓶應(yīng)________(填'倒'或'正')放在桌面上。
(2)實(shí)驗(yàn)室用儀器ABCEF組合還可制取的另一種氣體是________，檢驗(yàn)該氣體的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．[2017·蘭州]通過(guò)近一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的有關(guān)方法，請(qǐng)根據(jù)圖K18－3回答問(wèn)題。
圖K18－3
(1)以上裝置A～F中有一處明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)加以改正：________________________________________________________________________，
利用改正后的裝置完成后面的實(shí)驗(yàn)。
(2)若選用裝置B、D、G制取并收集干燥的二氧化碳?xì)怏w，正確的組裝順序?yàn)開(kāi)_______，則在裝置G中加入的液體試劑是________(填名稱)。
(3)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________；若用裝置G收集氧氣，氣體從______(填'a'或'b')端通入。
(4)裝置B、C都能用來(lái)制取氫氣，相對(duì)于裝置B，裝置C的突出優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。
5．如圖K18－4所示為實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)氣體的制備、凈化和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器。根據(jù)要求回答下列問(wèn)題。
圖K18－4
(1)實(shí)驗(yàn)室用稀鹽酸和鋅粒制取氫氣的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________，這種方法制得的氫氣中往往含有少量的________和水蒸氣，可將雜質(zhì)氣體通過(guò)裝置________(填序號(hào)，下同)除去；B裝置與A裝置相比具有的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)室中可采用________裝置收集氫氣，原因是________________________________________________________________________。
能力提升
1．[2017·瀘州]已知：CO2和SO2既有相似性也有差異性。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：
圖K18－5
(1)化石燃料的氣體產(chǎn)物中有CO2和SO2等物質(zhì)，其中SO2是形成________(填一污染名稱)的主要物質(zhì)。
(2)制取CO2的化學(xué)方程式是______________________________________，可用于收集CO2的裝置是________(填序號(hào))。
(3)寫(xiě)出Na2SO3與70%硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________，制備SO2的發(fā)生裝置用________(填序號(hào))。
(4)將收集滿SO2的試管倒扣在水中觀察到的現(xiàn)象是______________________。
(5)結(jié)合已知信息，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明化石燃料燃燒的氣體產(chǎn)物中有CO2：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(寫(xiě)出操作、試劑、現(xiàn)象、結(jié)論)。
2．圖K18－6所示是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的裝置(a、c為止水夾，b是分液漏斗活塞)，利用該裝置與其他裝置組合，可完成以下實(shí)驗(yàn)。
(1)制取氣體。若分別用來(lái)制取O2、CO2，請(qǐng)完成下表內(nèi)容。
圖K18－6
(2)分離混合氣體及驗(yàn)證物質(zhì)間的反應(yīng)。甲同學(xué)用該裝置分離CO、CO2的混合氣體，需要用到的試劑有____________________________，其操作是________________________________________________________________________。
乙同學(xué)認(rèn)為甲分離混合氣體的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也驗(yàn)證了二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。
丙同學(xué)按甲的方法操作，但分離得到的二氧化碳的質(zhì)量較原混合物中二氧化碳的質(zhì)量偏小，可能的原因是________________________________________________________________________。
參考答案
夯實(shí)基礎(chǔ)
1．A [解析] 用加熱高錳酸鉀或氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，可選用發(fā)生裝置①；氧氣不易溶于水且密度大于空氣，可選用裝置③或⑤收集；實(shí)驗(yàn)室制取氫氣可用鋅和稀硫酸在常溫下反應(yīng)，可選用發(fā)生裝置②，氫氣難溶于水且密度小于空氣，可用裝置④或⑤收集；實(shí)驗(yàn)室用石灰石(或大理石)與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)制取二氧化碳，二氧化碳?xì)怏w能溶于水且密度比空氣大，可選裝置②③組合來(lái)制?。谎b置②可隨時(shí)添加液體，但不能控制反應(yīng)速率。
2．C
3．(1)ACDHI 2KClO3
(2)CO2 把氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明是CO2
4．(1)裝置B中的長(zhǎng)頸漏斗下端應(yīng)伸入液面以下
(2)BGD 濃硫酸
(3)A 2KMnO4
5．(1)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 氯化氫 CD
可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止
(2)G 氫氣不易溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)(或F 氫氣的密度比空氣的小)
能力提升
1．(1)酸雨
(2)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑?、诨颌?/p>
(3)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
⑥ (4)試管中液面上升
(5)把化石燃料燃燒的氣體產(chǎn)物先通入足量的KMnO4溶液中，再通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，證明燃燒產(chǎn)物中有二氧化碳
2．(1)H2O2溶液 2H2O2
(2)稀硫酸(或稀鹽酸)、氫氧化鈉溶液
在廣口瓶里加入氫氧化鈉溶液，關(guān)閉b，打開(kāi)a、c，從a端通入混合氣體，在c端收集分離出來(lái)的CO氣體，反應(yīng)完畢后，關(guān)閉a、c，在分液漏斗里加入稀硫酸(或稀鹽酸)，打開(kāi)b、c，并在c處收集CO2氣體 滴加稀硫酸(或稀鹽酸)時(shí)有氣泡產(chǎn)生 Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑(或Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑)
瓶?jī)?nèi)殘留部分二氧化碳；加入的氫氧化鈉溶液不足量，二氧化碳沒(méi)有完全被吸收；使用的稀硫酸不足量，碳酸鈉沒(méi)有完全反應(yīng)等(合理即可)
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