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常見氣體的制備
【2017年深圳】12.(8分)我國著名化學(xué)家侯德榜先生發(fā)明了“侯氏制堿法”,其原理中重要的一步是向飽和食鹽水中先后通入足量NH3和CO2制備NaHCO3,化學(xué)方程式:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬該過程,請(qǐng)結(jié)合具體的步驟回答下列問題:
I.氣體制備
(1)二氧化碳?xì)怏w制備
實(shí)驗(yàn)室常采用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制備CO2,其化學(xué)方程式為 .應(yīng)選擇的氣體收集裝置為 ?。ㄟx填裝置對(duì)應(yīng)的字母).
(2)氨氣制備
實(shí)驗(yàn)室常用硫酸吸收氨氣,防止污染空氣,實(shí)驗(yàn)
2、室制備NH3的反應(yīng)原理為:Ca(OH)2(固)+2NH4Cl(固) CaCl2+2H2O+2NH3↑.現(xiàn)要制備并干燥NH3,所選裝置的正確連接順序?yàn)椤?
→ ?。ㄟx擇裝置對(duì)應(yīng)的字母).實(shí)驗(yàn)室制備O2也可用上述制備NH3的發(fā)生裝置,寫出用該發(fā)生裝置制備O2的化學(xué)方程式 ?。?
II.NaHCO3制備
物質(zhì)
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g(20℃)
9.6
37.2
(3)根據(jù)表格中的溶解度數(shù)據(jù),解釋20℃產(chǎn)物中NaHCO3能夠先從溶液中結(jié)晶析出的原因 ?。?
(4)該過程中另一產(chǎn)物NH4Cl在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被用作 .
【解析】解:(1)實(shí)
3、驗(yàn)室常采用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制備CO2,石灰石中的碳酸鈣能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,其化學(xué)方程式為:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
因?yàn)槎趸济芏缺瓤諝獯?,可以用向上排空氣法收集,即可以用C裝置收集.
故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;C.
(2)實(shí)驗(yàn)室利用氫氧化鈣和氯化銨制取氨氣時(shí)需要加熱,應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置;
因?yàn)閴A石灰中的氧化鈣和氫氧化鈉都不能和氨氣反應(yīng),并且能夠吸收水蒸氣,因此可以用F裝置對(duì)氨氣進(jìn)行干燥;
實(shí)驗(yàn)室制備O2用上述制備NH3的發(fā)生裝置時(shí),應(yīng)該是利用氯酸鉀和二氧化錳制取,氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱
4、分解生成氯化鉀和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2KClO32KCl+3O2↑.
故填:B;F;2KClO32KCl+3O2↑.
(3)20℃產(chǎn)物中NaHCO3能夠先從溶液中結(jié)晶析出的原因是20℃時(shí)碳酸氫鈉的溶解度小于氯化銨的溶解度.
故填:20℃時(shí)碳酸氫鈉的溶解度小于氯化銨的溶解度.
(4)該過程中另一產(chǎn)物NH4Cl在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被用作氮肥.
故填:氮肥.
【答案】 (1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;C. (2)B;F;2KClO32KCl+3O2↑.
(3)20℃時(shí)碳酸氫鈉的溶解度小于氯化銨的溶解度.(4)氮肥.
【2016年深圳】
12. (10分)某
5、化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組需制備O2并進(jìn)行O2部分性質(zhì)實(shí)驗(yàn),結(jié)合以下裝置,回答下列問題:
(1) 甲同學(xué)利用KClO3和MnO2制備O2,其發(fā)生裝置應(yīng)選用上述裝置中的 ( 選填裝置對(duì)應(yīng)的字母),收集O2的方法是 (只填一種),可用 檢驗(yàn)O2;
(2) 乙同學(xué)提出可用H2O2和MnO2制備O2,本著廢物利用的原則,可以從甲同學(xué)制備O2后剩余的固體中提取MnO2,則提取MnO2的操作步驟依次為:①溶解、② 、③洗滌、④干燥,其中步驟②比①多使用了一種玻璃儀器,該儀器名稱是 ,請(qǐng)寫出乙同學(xué)制O2的化學(xué)方
6、程式:
(3) 丙同學(xué)欲用少量的KMnO4和較多量KClO3制取較多量的O2,你認(rèn)為是否可行? ,(填“可行”或“不可行”),請(qǐng)說明理由: ;
(4) 丁同學(xué)將硫粉置于收集到的O2中燃燒,可觀察到發(fā)出 火焰(填火焰顏色),其產(chǎn)物的名稱是 ,它是形成酸雨的主要原因。
【解析】(1)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣,屬于固體加熱型制取氣體,給試管中的固體加熱時(shí)試管口要略微向下傾斜,以防冷凝
7、水倒流炸裂試管,故應(yīng)選用發(fā)生裝置是C;氧氣的密度比空氣的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空氣法和排水法收集;氧氣有助燃的作用,可以將帶火星的小木條放在集氣瓶內(nèi),如果復(fù)燃說明是氧氣.
(2)剩余物質(zhì)中有KCl(或含KClO3)和MnO2,要想回收MnO2,要利用KCl(或含KClO3)溶于水,但MnO2不溶于水,應(yīng)先將混合物溶解,然后過濾得MnO2固體,然后將MnO2固體洗滌并干燥即可;溶解需要的玻璃儀器是燒杯與玻璃棒;過濾需要的玻璃儀器是漏斗、燒杯和玻璃棒;過氧化氫在二氧化錳催化下分解生成水和氧氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2H2O22H2O+O2↑.
(3)KMnO4受熱易分解,其分解后生
8、成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,二氧化錳又可以作為氯酸鉀的催化劑,使氯酸鉀快速分解,故該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可行.
(4)硫在氧氣中的燃燒會(huì)出現(xiàn)明亮的藍(lán)紫色火焰,硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫,它是形成酸雨的主要原因.
【答案】(1)C;向上排空氣法;帶火星的木條;(2)過濾;漏斗;2H2O22H2O+O2↑;(3)可行;KMnO4受熱易分解,其分解后生成的二氧化錳又可以作為氯酸鉀的催化劑,使氯酸鉀快速分解;(4)藍(lán)紫色;二氧化硫.
【2015年深圳】11.(8分)化學(xué)實(shí)驗(yàn)題
(1)儀器B的名稱是 __________ .
(2)寫出用KClO3與MnO2的混合固體制取O2的化學(xué)方程式 _______
9、___ ,需用到的儀器是 __________ (寫字母,可多選),那么除此之外還需要用到的儀器是 __________ .
(3)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的化學(xué)方程式是 __________ .
(4)實(shí)驗(yàn)室常用塊狀固體電石(主要成分是CaC2)與水反應(yīng)制取乙炔,該反應(yīng)劇烈,速度較快,為了節(jié)約化學(xué)藥品,則應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 __________ (填字母),通常情況下乙炔(C2H2)是一種無色、無味、密度比空氣略小,難溶于水的氣體,若要收集較純凈的乙炔氣體,則應(yīng)將氣體從 __________ (填a、b、c、或d)通入.
(5)將CO2和O2通入圖L進(jìn)行分離,最終得到的氣體是_________
10、_(填序號(hào))
①CO2、O2 ②CO2 ③O2 ④O2、H2O.
【解析】(1)通過分析題中所指儀器的作用可知,B是錐形瓶;
(2)用KClO3與MnO2混合制取和收集純凈O2,反應(yīng)物的狀態(tài)是固態(tài),反應(yīng)條件是加熱,所以發(fā)生裝置選A、D;氧氣不易溶于水,所以收集方法選排水法,收集純凈的氧氣選F、G;氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣,化學(xué)方程式為:2KClO32KCl+3O2↑;因?yàn)樾枰訜?,所以還需要酒精燈;
(3)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,化學(xué)方程式是:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)制取乙炔使用固體碳化鈣與水在常溫下發(fā)生反
11、應(yīng),因此應(yīng)選用固液不需加熱型的發(fā)生裝置B,由于乙炔(C2H2)是一種難溶于水、密度比空氣略小、易燃燒的氣體,因此收集時(shí)應(yīng)選用圖中裝置D的排水法收集;乙炔難溶于水,所以要收集較純凈的乙炔氣體,則應(yīng)將氣體從d端通入;
(5)氫氧化鈉會(huì)與二氧化碳反應(yīng),濃硫酸有吸水性,所以將CO2和O2通入圖L進(jìn)行分離,最終得到的氣體是氧氣,故選:③、
【答案】(1)錐形瓶;(2)2KClO32KCl+3O2↑,ADFG,酒精燈;(3)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;(4)H,d;(5)③
【2014年深圳】12.如圖為為實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)回答問題
(1) 寫出裝置的名稱:①
12、 ,② ??;
(2) 組裝裝置完畢,裝藥前要 ??;若用AC裝置組合制取氧氣,實(shí)驗(yàn)中觀察到水槽中氣泡 ?。▌傄幻俺龌蜻B續(xù)均勻冒出)時(shí),開始收集,寫出用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式: ?。?
(3)二氧化硫是一種具有污染性的氣體,實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉固體和濃硫酸來制取,則進(jìn)行該反應(yīng)所選用的發(fā)生裝置是 ?。ㄌ钭帜福?,收集二氧化硫選用的是D裝置,因此可知二氧化硫的密度 ?。ㄌ睢按笥凇?、“小于”或“等于”)空氣的密度,F(xiàn)裝置中的氫氧化鈉溶液是足量的,原因是 ?。ㄓ梅匠淌奖硎荆?
【解析】(1)①是分液漏斗,②是集氣瓶;
(2)組裝裝置完畢,裝
13、藥前要先檢查裝置的氣密性,排水法收集氧氣時(shí),要等氣泡連續(xù)均勻冒出再收集,高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程為:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)亞硫酸鈉(Na2SO3)固體與稀硫酸在常溫下反應(yīng),因此不需要加熱;二氧化硫的密度比空氣的大,溶于水且與水反應(yīng)生成亞硫酸(H2SO3),因此只能用向上排空氣法收集;F裝置中的氫氧化鈉溶液的目的是吸收二氧化硫,化學(xué)方程式為SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O.
【答案】(1)分液漏斗,集氣瓶;
(2)檢查裝置的氣密性;連續(xù)均勻冒出;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)B,大于,SO2+2NaOH═Na2SO3+H2
14、O
【2014年深圳】.44. (10分)今年內(nèi),吉林德惠寶源豐禽業(yè)有限公司發(fā)生特大火災(zāi),引發(fā)“液氨罐”爆炸,造成多人傷亡。液氨也是氨氣加壓降溫液化而成的,氨氣(NH3)在通常情況下是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水。實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物來制取氨氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH4Cl + Ca(OH)2 ===CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O。請(qǐng)根據(jù)圖19回答:
(1)寫出所標(biāo)儀器的名稱:①是 ▲ ,②是 ▲ 。
(2)A、B兩裝置均可供實(shí)驗(yàn)室制取氧氣,與A裝置相比較,用B裝置的優(yōu)點(diǎn)是 ▲ 。寫出用B裝置制取氧氣的化學(xué)方程式
15、 ▲ (2分),若用D裝置來干燥氧氣,則D內(nèi)應(yīng)裝的干燥劑是 ▲ (選填“固體氫氧化鈉”或濃硫酸)。
(3)在不做改動(dòng)的情況下,C裝置 ▲ (選填“能”或“不能”)用來做氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)。
(4)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 ▲ (填寫裝置對(duì)應(yīng)的字母)。
(5)若用D裝置來收集氨氣,則氣體應(yīng)從 ▲ (選填“a”或“b”)通入。
(6)若選用KClO3和MnO2加熱制取氧氣,要從反應(yīng)后的殘余物中回收MnO2,以下①-④的操作步驟,你認(rèn)為正確的順序是 ▲ 。
A. ④③①② B. ④③②①
16、 C. ①②④③ D. ①②③④
【答案】(1)長頸漏斗(1分);試管(1分) (2)能控制反應(yīng)速率(1分);
(2分);濃硫酸(1分) (3)不能(1分)
(4)C(1分); (5)b(1分) (6)A(1分)
【2009年深圳】42.(5分)圖10是實(shí)驗(yàn)室用雙氧水(H202)溶液制取氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置圖,請(qǐng)回答:
(1)儀器a的名稱是____,儀器b的名稱是_____;
(2)用排水法收集氧氣的原因是___________:
(3)將136克10%的雙氧水溶液完全分解,
可放出氧氣______克。
【答案】
17、(1) 圓底燒瓶;集氣瓶;(2)氧氣不溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(3)6.4
【2008年深圳】41.(3分)圖7是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的裝置圖,據(jù)圖回答:
(1)集氣瓶中導(dǎo)管的位置應(yīng)在___處(填“a”或“b”)
(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是________________________________。
(3)怎樣檢驗(yàn)集氣瓶中的二氧化碳?xì)怏w己收集滿?_______________________ (簡述實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象)
【答案】(1)a;(2)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ;(3)將燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,證明收集滿了。