2022年中考化学复习《制取气体的反应原理的探究》大题强化练习(含答案)
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1、 中考化学复习大题强化练习制取气体的反应原理的探究中考化学复习大题强化练习制取气体的反应原理的探究 1、某兴趣小组同学在老师的指导下进行了一系列探究实验。 【探究活动一】探究二氧化碳的制取原理 (1)选用药品,按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应) ,产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图 1 所示: 实验编号 药品 块状大理石、10%盐酸溶液 块状大理石、10%硫酸溶液 大理石粉末、10%盐酸溶液 表中实验对应如图 1 曲线 (选填 “甲” 或 “乙” 或 “丙” ) , 小组同学决定用实验 的药品制取二氧化碳气体,反应的化学方程式为 ,不用实验药品制备二氧化碳的原因是
2、。 【探究活动二】探究能否用排水法收集二氧化碳 【实验一】利用图 2 装置分别用排气法和排水法收集一瓶二氧化碳(导管内空气忽略不计) 。 (2)实验前需先将甲装置中的空气排尽,使其充满二氧化碳。其操作是:关闭止水夹 K1和 ;打开止水夹,打开活塞,滴加适量稀盐酸,一段时间后检验空气已排尽的方法是 。 (3) 将丁与甲相连, 可以用排气法收集二氧化碳气体, 管口连接顺序是 c 与相连 (填 “a” 或 “b” ) 排水法收集气体:关闭 K1、K2打开 K3,滴入稀盐酸并开始计时,待水排尽,用时 28 秒。 排气法收集气体:关闭 K2、K3,打开 K1,滴入稀盐酸并开始计时,待空气排尽,用时 15
3、 秒。 【实验二】 用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的两瓶二氧化碳气体中氧气的体积分数 (图 3) (两种方法收集二氧化碳气体中的氧气均来自于空气,气体溶于水的量忽略不计) ,则: (4)两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是 。 (5)根据图 3 数据分析可推知实验一收集气体前甲装置中的空气 (填“有”或“没有” )排尽。 (6)根据图 3 数据可求得:用排水法收集的气体中二氧化碳的体积分数为 。 (7)综上分析,实验室 (填“能”或“不能” )用排水法收集二氧化碳。 2、化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气进行探究。 实验一:氧气制取和性质实验。 现有如图
4、1 装置: (1)图 D 中用于收集气体的仪器是 。 (2)用 E 装置收集氧气,发现气泡从集气瓶外冒出说明已经收集满了,接下去的操作是 。 (3)实验室用氯酸钾制氧气的化学方程式为 ,应选用的发生装置是 (用图中的序号,下同)和收集装置 。 实验二:化学实验研究小组以“过氧化氢制取氧气的最佳条件”为课题并进行实验验证。 【查阅资料】 MnO2、FeCl3、KI 都可以作 H2O2分解的催化剂。 气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线(如图 2) 。曲线斜率越大,说明过氧化氢分解速度越快,则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。 (4)进行实验 连接仪器,将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶
5、液和不同质量的 MnO2、FeCl3、KI 分别放在耐压的密闭容器中,用气压传感器测量并采集数据: 实验编号 因素 曲线斜率 催化剂种类 催化剂用量(g) 过氧化氢浓度 1 MnO2 0.1 5% 0.383 2 0.3 8% 6.367 3 0.6 10% 18.233 4 FeCl3 0.6 10% 0.099 5 KI 0.6 10% 0.163 【现象与结论】 (5)写出实验 4 反应的化学方程式 。 (6)根据实验 (填实验编号)的比较可得出,三种催化剂催化效果排序是 。 (7)实验 3 观察到瓶内反应剧烈,产生大量白雾,其他实验组中未见到白雾。根据以上信息你认为最适合实验室制取氧气
6、的为 (填实验编号) 。 验证实验 (8)实验小组同学不采用气压传感器和数字传感器,而是取来 150mL 集气瓶、水槽、秒表等,重复进行上 述实验,通过测量 的测试,从而验证结论是否适合实际操作。 【交流与反思】 (9)实验室制取氧气,若采用如图 3 仪器作为气体发生装置,请从安全角度说出上述实验在操作中的注意事项 (写 1 条) 。 3、某化学兴趣小组对氧气的制取进行了进一步的探究。 (1)用高锰酸钾制氧气,对比用向上排空气法和排水法收集到的氧气的纯度。 【进行实验】 用向上排空气法收集氧气:将带火星的木条放在集气瓶口,当 时证明氧气集满,用传感器测定集气瓶中氧气的体积分数。重复该实验 3
7、次并记录数据。 用排水法收集氧气, 氧气能用排水法收集的原因是 , 用传感器测定集气瓶中氧气的体积分数。重复该实验 3 次并记录数据。 氧气的收集方法 向上排空气法 排水法 氧气的体积分数/% 79.7 79.6 79.9 90.0 89.8 89.3 氧气的平均体积分数/% 79.7 89.7 【实验分析】不考虑操作失误的因素,用排水法也收集不到纯净的氧气,其主要原因是 。 (2)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式 。 (3)某同学将如图 1 装置的长颈漏斗换成分液漏斗,这样做的优点是 。 (4)实验室里制取气体的一般思路和方法: 选择适当的反应,包括 ; 选择合适的 ; 。 (5
8、)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动,数据处理软件可以实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验:敞口放置;双手贴在塑料瓶外壁上;将塑料瓶的瓶口朝下,三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图 2 中的 MN 段、NP 段和 PQ 段。 能够说明氧气分子不断运动的曲线是 ; A.MN 段 B.NP 段 C.PQ 段 MN 段和 NP 段相比较,说明 ; 随着实验的进行,传感器测出氧气的体积分数约为 时几乎不再变化。 【拓展探究】同学们在老师的指导下设计实验继续探究。向另两支试管分别加入等质量不同浓度的 H2O2溶液,再加上等质量、等浓度的 FeCl
9、3溶液,分别用气压传感器测定两试管中气压变化曲线,见图 3、图 4。请你思考: .保证实验的准确性,请你设计向两试管中加入 FeCl3溶液的具体方法 ; .请你从曲线中找出 FeCl3溶液对 H2O2溶液分解影响的一条规律性结论 。 4、某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究: 【实验一】氧气制取和性质实验。现有如图 1 装置: (1)实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为 ,应选择的发生装置是 (填标号,下同) ,收集装置是 或 。实验室用此套发生装置制取 CO2时发生反应的化学方程式为 。 (2)检查 B 装置气密性的操作是 。 (3)用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,观
10、察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。 【实验二】探究 H2O2质量分数、温度对反应速率的影响。 设计如下表实验方案: 实验序号 H2O2质量分数/% 温度/ 每分钟气泡数 (1) 30 30 (2) 30 20 (3) 15 30 实验(1)和(2)的实验目的是 ,实验(1)和(3)的实验目的是 。 【实验三】探究制取氧气的适宜催化剂。 实验方案如下: 用等质量的 MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂粉末分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成颗粒表面积相同的海藻酸钠微球,备用。 取 30 粒含 MnO2的海藻酸钠微球,采用图 2 装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述
11、实验,得到图 3 的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。 (1)每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因 。 (2)用含 MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s 时压强瞬间回落,其原因是 。 (3)从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是 。 5、小明进行 H2O2溶液制 O2的实验探究。结合下列过程,回答有关问题。 (1)MnO2作催化剂向 5 mL 5%的 H2O2溶液中加入少量 MnO2,立即产生大量气泡。 写出用 H2O2溶液制备 O2的化学方程式: 。 用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的 O2,从所给装置图中选择并组装一套装置,其连接顺序为 (填序号) 。 为了确保实验成功,在装药品
12、之前应该 。 检验 O2的方法是 。若木条复燃,则证明收集的气体为 O2。 (2)FeCl3溶液作催化剂向 5 mL 59%的 H2O2溶液中加入 2 滴定浓度的 FeCl3溶液,立即产生大量气泡。 【已知】FeCl3溶液中主要含有三种微粒:H2O、Fe3+、Cl- 【问题】哪种微粒对 H2O2溶液的分解起催化作用? 【假设】假设一:可能是 H2O 假设二:可能是 Fe3+ 假设三:可能是 Cl- 【分析】假设一不可能成立,理由是 。 【实验】 操作 现象 其他条件不变,向 H2O2溶液中加入 NaCl 溶液 无明显变化 其他条件不变,向 H2O2溶液中加入 Na2SO4溶液 无明显变化 其他
13、条件不变,向 H2O2溶液中加入 Fe2(SO4)3溶液 立即产生大量气泡 【结论】假设 成立,而假设一和另一种假设不成立。 (3)催化剂比较 从循环利用的角度分析, (填化学式)更适合作该反应的催化剂。 (4)从第(1)题所给装置图中选择并组装一套装置用于实验室制备 二氧化碳,反应装置是 ,收集装置是 ,其反应的化学方程式 。 6、水产养殖经营业经常用到“鱼浮灵” ,某品牌“鱼浮灵”的主要成分是过氧化钙。刚学完氧气的实验室制法,兴趣小组的同学想可否用“鱼浮灵”实验室制取氧气。在老师的指导下,他们进行了探究: 【查阅资料】 .过氧化钙(CaO2)固体室温下稳定,300C 时分解成氧气和氧化钙(
14、CaO) ,可做增氧剂、杀菌剂。 .过氧化钙固体与水反应生成氧气,增加鱼池中的含氧量。 【猜想与论证】 (1)小明根据过氧化钙(CaO2)中含有氧元素,提出猜想。 猜想:加热过氧化钙可制取氧气 【实验装置】利用加热过氧化钙固体制取氧气时,可以选用的发生装置为 (填序号) 。 【实验过程】 检查 。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。 将过氧化钙加入试管中,加热,导管口有大量气泡冒出。 收集一瓶气体。小明选择装置 E 收集氧气,能用该方法收集氧气的原因是 。收集时,观察到气泡 时开始收集,氧气收集完毕时的正确操作顺序是 (填写序号) 。 A盖上玻璃片
15、B正放在实验台上 C取出集气瓶 如使用向上排空气法收集氧气,验满的方法是 。 停止加热。熄灭酒精灯前,应先 ,防止 。 【实验结论】通过上述实验证明,加热过氧化钙可制取氧气。 小组同学联想到工人用过氧化钙增加鱼池中的含氧量,提出猜想。 猜想:用过氧化钙与水反应可制取氧气。 【实验过程】加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎看不到气体。该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。 【实验结论】通过上述实验证明,实验室在常温条件下 (填“能”或“不能” )用过氧化钙与水反应制取氧气。 【反思与评价】实验证明过氧化钙在水中可持续、缓慢放出氧气
16、,欲使过氧化钙与水反应的速率加快,你的建议是 。 7、实验室制取气体的一般思路和方法:选择适当的反应,包括反应物和反应条件;选择合适的实验装置;验证所制得的气体。 .选择药品 若要实验室制取二氧化碳,小明对三组药品进行了探究,实验记录如下: 组别 药品 实验现象 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡的速率适中 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快 小明和同学分析比较,认为实验室制取二氧化碳最佳药品应选择第 组,请写出第组反应的化学方程式为 。 .选择实验装置 (1)仪器 a 的名称为 ,实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置是 (填装置字母号) ,该反应的化
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