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1、 专题06 碳和碳的氧化物(考点解读)中考命题解读 在本单元中,二氧化碳的性质、制法及用途是历年中考必考的内容,估量2021年毕节中考中有关二氧化碳的性质、制法、用途的开放性、综合性题目会有所增加。专门是运用二氧化碳的性质说明生活中的一些化学现象和分析其用途,依照化学现象分析二氧化碳的性质及对环境爱护和农业进展等问题的考查将成为热点;关于单质碳及一氧化碳,今后中考命题会将其他气体或单质和碳与一氧化碳组合,比较其异同点,找出鉴别、分离、除杂的方法。考点精讲 考点1 碳单质1.金刚石、石墨和名称金刚石石墨C60外观无色透明、正八面体形状的固体,仔细琢磨后有璀璨夺目的光泽深灰色不透明的细鳞片状的固体
2、,有金属光泽C60分子形状似足球结构 导电性几乎不导电良好几乎不导电硬度天然存在的最硬的物质质软(最软的矿物之一)质脆导热性良好 良好很差用途钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等制备新材料、超导材料等2.碳的化学性质1.稳定性:在常温下,碳的化学性质不活泼。在高温下,碳能够与很多物质起反应。2.可燃性(碳与氧气反应):(1)当氧气充足时,碳完全燃烧,生成二氧化碳,同时放出大量的热。实验现象:木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放热,生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体。C+O2CO2 (2)当氧气不足时,碳不完全燃烧,生成一氧化碳,同时放出热量。2C+O22CO3.还原性(碳与某些氧化物反
3、应):高温下碳能跟某些氧化物反应,夺取某些氧化物中的氧元素,使这些氧化物失去氧而发生还原反应。木炭还原氧化铜实验:(1)药品:木炭粉(黑色)、氧化铜(黑色粉末)。 (2)实验现象:黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊。(3)实验结论:2CuOC2CuCO2 (4)几点说明:酒精灯加网罩可使火焰集中并提高温度;试管口要略向下倾斜;装置的气密性要良好;实验结束时,先撤出导气管,然后再熄灭酒精灯(防止澄清石灰水倒流入热的试管致使试管破裂),待试管冷却后再把试管内的粉末倒在纸上(防止生成的铜再被氧化成氧化铜)。3性质决定用途:(1)碳在常温下具有稳定性,所以古代用墨写的字经久不褪色。(2)碳具有可燃性,
4、可用作燃料。(3)碳具有还原性,可用作还原剂,可用来冶炼金属。如2Fe2O33C4Fe3CO2,在该反应中,碳得到氧、被氧化生成二氧化碳,碳是还原剂。氧化铁失去氧、被还原成铁,是氧化剂。4.碳的还原性还体现在反应CO2C2CO中,该反应是吸热反应。考点2 二氧化碳的制取一、二氧化碳的工业制法:煅烧石灰石:CaCO3高温CaO+CO2生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2 二、CO2的制法1、实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)(1)发生装置:由反应物状态及反应条件决定:反应物是固体,需加热,制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。 反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时
5、则用制CO2的发生装置。(2)收集方法:气体的密度及溶解性决定:难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法 密度比空气小用向下排空气法2、二氧化碳的实验室制法1)原理:用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2不能用浓盐酸(产生的气体不纯含有HCl),不能用稀硫酸(生成的CaSO4微溶于水,覆盖在大理石的表面阻止了反应的进行2)发生装置(选用和制氢气相同的发生装置)装置的注意事项:(1)若用长颈漏斗来注入盐酸,长颈漏斗下端必须伸入液面以下(2)若用试管来装药品,固定试管时,试管口竖直向上,试管底部与铁架台面
6、接触。3)气体收集方法:向上排空气法4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。 验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。考点3 常见气体的制取和净化考点3 常见气体的制取和净化1.实验室制取气体的思路和方法:(1)研究气体实验室制法的化学反应原理。就是研究在实验条件下(如常温、加热、加催化剂等)可用什么药品,通过什么反应来制取这种气体;(2)研究制取这种气体所采用的实验装置;(3)研究如何验证所得的气体就是所要制的气体。2.气体发生装置:“固+固”的反应,简称“固体加热型”,装置如图A所示,如用KMnO4或KClO3和MnO2制O2。
7、“固+液”的反应,简称“固液常温型”,装置如图B、C、D、E。如用H2O2和MnO2制O2、用锌粒与稀H2SO4制H2或用CaCO3与稀盐酸制CO2。同B装置相比,D装置具有便于添加液体药品,制取的气体量较多的优点;C装置不仅添加液体药品方便,而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止;E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。 “固+液”的反应的发生装置的其他改进:为了节约药品,方便操作,可设计如下图所示装置,这些装置都可自动控制。当打开弹簧夹时,溶液进入反应器内开始反应;当关闭弹簧夹时,气路不通,反应产生的气体将溶液压出反应器外,液体与同体分离,反应停止。3.气体收集装置:收集装置
8、选择条件难溶或微溶于水,与水不发生化学反应的气体。如:H2、 O2、CH4等不与空气发生反应,密度比空气密度大的气体。如:O2、 CO2等不与空气发生反应,密度比空气密度小的气体。如:H2、CH4等说明使用排水法收集的气体较纯净,但缺点是会使收集的气体中禽有水蒸气。当导管口有连续均匀的气泡冒出时才开始收集,当有大量气泡从集气瓶口冒出时,表明气体已收集满。 用向上排空气法收集气体,应注意将导管伸到接近集气瓶瓶底,同时应在瓶口盖上玻璃片,以便尽可能地排尽空气,提高所收集气体的纯度。使用排空气法收集的气体比较十燥,但纯度较低,需要验满(可燃性气体则要注意安全,点燃之前一定要验纯,否则有爆炸危险)4.
9、气体的干燥气体的干燥是通过干燥剂来实现的,选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是:酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体,碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体,干燥装置由干燥剂的状念决定(1)常见的干燥剂干燥剂可干燥的气体不可干燥的气体名称或化学式酸碱性状态浓H2SO4酸性液体H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CONH3固体NaOH、生石灰,碱石灰(氢氧化钠和生石灰的混合物)碱性固态H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HCl无水CaCl2中性固态除NH3外的所有气体NH3(2)干燥装置的选择除杂试剂为液体时,常选用洗气瓶,气体一般是 “长进短出”,如下图A。 除杂试剂为同体时,常
10、选用干燥管(球形或u 形),气体一般是“大进小出”,如下图B、C。 需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体,常采用硬质玻璃管和酒精灯,如下图D。5. 气体的净化(1)常用的装置除杂气体除杂试剂或方法HCL气体先通过灼热的CuO将其氧化成水,再用浓硫酸或者碱石灰吸收CO先通过灼热的CuO将其氧化成水,再用NaOH溶液吸收通过灼热的铜网(2) 常见气体的净化方法注意:1.装置连接顺序的确定规律: (1)除杂和干燥的先后顺序 若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后。原因:从溶液中出来的气体通常混有水蒸气,干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气,应将气体先通过。NaOH溶
11、液,再通过浓H2SO4。 若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。如除去CO2中混有的CO和水蒸气,应将气体先通过浓H2SO4,再通过灼热的CuO。 (2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H2O(气)、O2时,应先除去HCl,再除去水,最后除去O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气):有多种气体需要检验时,应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时,应先通过无水CuSO4。检验水蒸气,再通过澄清的石灰水检验CO2.2.确定气体收集方法的技巧:(1)排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体
12、”,如下图A。 (2)向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体),如下图B。 (3)向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体),如下图C。(4)不能用排空气法收集的气体 气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集 当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集(5)有毒气体收集方法的确定 有毒,但气体难溶于水时,一般采用排水法收集。如下图D有毒,但气体叉易溶于水时,则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体,但必须接尾气处理装置,以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气,如收集
13、氨气可用 图E。考点4 二氧化碳和一氧化碳一、二氧化碳的性质1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体-干冰。2、化学性质:1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸。2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O=H2CO3 (生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红)H2CO3 = H2O+ CO2 碳酸不稳定,易分解3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O (本反应可用于检验二氧化碳!)4)与灼热的碳反应: C+CO2高温2CO (吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)3、用途:a灭火(灭火器原理:Na2
14、CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2),既利用其物理性质,又利用其化学性质;b.干冰用于人工降雨、制冷剂;c 温室肥料。4、二氧化碳与环境的关系:温室效应使地球温度适应人类生存。二、一氧化碳1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水2、有毒:吸进肺里与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。3、化学性质: (H2、CO、C具有相似的化学性质:可燃性 还原性)1)可燃性:2CO+O2点燃2CO2 (可燃性气体点燃前一定要检验纯度)H2和O2的燃烧火焰是:发出淡蓝色的火焰。CO和O2的燃烧火焰是:发出蓝色的火焰。CH4和O2的燃烧火焰是:发出明亮的蓝色火焰。鉴别:H2、C
15、O、CH4可燃性的气体:看燃烧产物(不可根据火焰颜色)(水煤气:H2与CO 的混合气体 C + H2O高温 H2 + CO)2)还原性: CO+CuO Cu+CO2 (非置换反应) 应用:冶金工业 现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2(现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。) 真题精选考点1 碳单质定律1(2022贺州)下列物质中,硬度最大的是()AC60B活性炭C石墨D金刚石【答案】D【解答】解:金刚石是正八面体结构,其硬度是最大的。故选:D。2(2022长沙)“碳家族”的成员很多,用途很广。下列说法正确的是()A石墨不具有导电性B
16、C60单质是由碳原子直接构成的C活性炭具有吸附性D金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同【答案】C【解答】解:A、石墨具有优良的导电性,故A错误;B、C60单质是由C60分子构成的,故B错误;C、活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,故C正确;D、金刚石和石墨里碳原子的排列方式不同,故D错误。故选:C。3(2021鞍山)下列关于金刚石和石墨的说法正确的是()A都是黑色固体B都有良好的导电性C硬度都很大D都由碳原子构成【答案】D【解答】解:A、金刚石是无色透明的正八面体形状的固体,石墨是深灰色有金属光泽的细鳞片状的固体,故选项A说法错误。B、石墨具有良好的导电性,金刚石不具有导电性,故选项B说法错误
17、。C、金刚石是天然存在的最硬的物质,石墨很软,故选项C说法错误。D、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,都是由碳原子构成的,故选项D说法正确。故选:D。4(2022无锡)下列物质的性质和用途对应关系正确的是()A金刚石硬度大,可用于切割玻璃B石墨具有导电性,可制作铅笔芯C炭黑具有还原性,可制作墨水D木炭具有吸附性,可用作燃料【答案】A【解答】解:A、金刚石硬度大,可用于切割玻璃,故选项说法正确。B、石墨具有导电性,能用作电极;石墨质地较软,且呈深灰色,可制作铅笔芯,故选项说法错误。C、炭黑常温下化学性质不活泼,可制作墨水,故选项说法错误。D、木炭具有吸附性,可用于吸附异味和色素;木炭具有可燃性
18、,可用作燃料,故选项说法错误。故选:A。5(2022吉林)碳元素能组成多种单质。下列关于碳单质的说法中正确的是()A硬度都很大B都可用于制造铅笔芯C都是黑色固体D常温下化学性质都不活泼【答案】D【解答】解:A、碳单质的硬度不是都很大,如石墨质软,故选项说法错误。B、碳单质不是都可用于制造铅笔芯,如金刚石硬度大,不能用于制造铅笔芯,故选项说法错误。C、单碳单质不都是黑色固体,如石墨呈深灰色,故选项说法错误。D、常温下碳单质的化学性质都不活泼,故选项说法正确。故选:D。6(2022江西)取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如图,下列说法正确的是()AM点对应的固体物质只有
19、两种BN点对应的固体为黑色C反应后产生气体的总质量为(ab)gD0t2min内,固体中铜元素的质量分数不变【答案】C【解答】解:A、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,随着反应的进行,固体的总质量逐渐减少,至完全反应不再发生改变,至N点恰好完全反应,则M点对应的固体物质有碳、氧化铜、铜三种,故选项说法错误。B、N点对应的固体为铜,为红色,故选项说法错误。C、碳与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳,由质量守恒定律,反应后产生气体的总质量为(ab)g,故选项说法正确。D、反应前后铜元素的质量不变,但固体的质量逐渐减小,0t2min内,固体中铜元素的质量分数增大,故选项说法错误。故选:C。7(2
20、021潍坊)2021年化学教育第3期,报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置,如图所示,下列说法错误的是()A用酒精灯加热氧化铜部位,无明显现象,证明二氧化碳不能还原氧化铜B先用酒精灯加热炭粉再加热氧化铜,黑色氧化铜变为红色,证明炭粉还原氧化铜C加热炭粉过程中发生反应CO2+C2COD气球可防止有害气体外逸,污染空气【答案】B【解答】解:A、用酒精灯加热氧化铜部位,无明显现象,说明二氧化碳不能与氧化铜反应,不能还原氧化铜,故选项说法正确。B、先用酒精灯加热炭粉,碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,一氧化碳具有还原性,能与氧化铜反应,黑色氧化铜变为红色,不能证明炭粉还原氧化铜,故选项说法错误
21、。C、碳能与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,加热炭粉过程中发生反应CO2+C2CO,故选项说法正确。D、一氧化碳有毒,会污染环境,气球可防止有害气体外逸,污染空气,故选项说法正确。故选:B。8(2022台州)天工开物中介绍了用碳和氧化锌在高温条件下冶炼锌的方法,化学方程式为:2ZnO+C2Zn+CO2。该反应中具有还原性的反应物是 ,ZnO中锌元素的化合价为 价。【答案】碳;+2。【解答】解:碳夺取了氧化锌中的氧,具有还原性。在化合物中氧元素一般显2价,设锌元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(2)0,则x+2价。故答案为:碳;+2。9(2021株洲)金刚石、石墨
22、、C60都是由碳元素形成的单质,它们的原子排列方式不同,导致它们在性质上存在着明显差异。(1)请写出另一组由同种元素形成的不同单质 。(2)石墨具有优良的 ,常用作干电池的电极。(3)硅是一种良好的半导体材料。工业上制粗硅的反应为:2C+SiO2Si+2CO,该反应中SiO2发生 (填“氧化”或“还原”)反应。(4)已知反应:2Mg+CO22 +C,则Mg着火时 (填“能”或“不能”)使用干粉灭火器灭火。【答案】(1)红磷、白磷(或氧气、臭氧等);(2)导电性;(3)还原;(4)MgO;不能。【解答】解:(1)红磷、白磷(或氧气、臭氧等)是另一组由同种元素形成的不同单质。(2)石墨具有优良的导
23、电性,常用作干电池的电极。(3)工业上制粗硅的反应为:2C+SiO2Si+2CO,该反应中SiO2失去了氧,发生了还原反应。(4)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前镁、碳、氧原子个数分别为2、1、2,反应后的生成物中镁、碳、氧原子个数分别为0、1、0,根据反应前后原子种类、数目不变,则2X分子中含有2个镁原子和2个氧原子,则每个X分子由1个镁原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为MgO。Mg能在二氧化碳中燃烧,镁着火时不能使用干粉灭火器灭火。故答案为:(1)红磷、白磷(或氧气、臭氧等);(2)导电性;(3)还原;(4)MgO;不能。10(2022重庆)
24、虎年央视春晚舞蹈只此青绿创作灵感源自宋代名画千里江山图,该画采用了炭黑、赭石(主要成分Fe2O3),孔雀石主要成分Cu2(OH)2CO3等矿物颜料。实验室现有炭黑和孔雀石的固体混合物,某同学设计了如下探究实验。(1)研磨是为了 (填“增大”或“减小”)反应物的接触面积,使反应更充分。(2)溶液A中的阳离子有 (填符号),气体B的化学式为 。(3)矿物颜料用于画作能避免虫蛀的主要原因 (填序号)。A.炭黑有吸附性B.赭石有吸水性C.孔雀石有毒性(4)反应能一步完成,并有水生成,该反应的化学方程式为 。【解答】解:(1)研磨是为了增大反应物的接触面积,使反应更充分;故答案为:增大;(2)Cu2(O
25、H)2CO3与硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,因此溶液A中的阳离子铜离子以及氢离子;气体B是二氧化碳,它的化学式为CO2;故答案为:Cu2+、H+;CO2;(3)矿物颜料用于画作能避免虫蛀的主要原因是孔雀石有毒性;故答案为:C;(4)Cu2(OH)2CO3在高温的条件下分解为氧化铜、水和二氧化碳,然后氧化铜和炭黑反应生成铜、水和二氧化碳,则化学方程式可写为Cu2(OH)2CO3+C2Cu+2CO2+H2O;故答案为:Cu2(OH)2CO3+C2Cu+2CO2+H2O。11(2022营口)根据如图所示的实验回答问题:(1)A实验 (填“能”或“不能”)用来测定空气中氧气的含量;(2)B实验现象
26、说明:空气中的氧气含量比呼出气体中的 (“高”或“低”);(3)C实验中小灯泡发亮,说明石墨具有 性;(4)D实验用来验证质量守恒定律,其中气球的作用是 。【解答】解:(1)木炭燃烧虽然会消耗氧气的,但会生成等体积的二氧化碳,装置内的压强不变,无法测定空气中氧气的含量;故答案为:不能;(2)将燃着的木条分别伸入盛有空气和呼出气体的集气瓶内,观察到伸入空气中的木条正常燃烧,伸入呼出气体中的木条熄灭,由此可知,空气中的氧气含量比呼出气体中的高;故答案为:高;(3)C实验中小灯泡发亮,说明石墨具有导电性;故答案为:导电;(4)在这个实验中气球的作用是密封容器,缓冲气压;故答案为:密封容器,缓冲气压。
27、考点2 二氧化碳的制取12(2020上海)如图实验设计,能制取二氧化碳并可控制反应发生或停止的是()A BC D【答案】B【解答】解:A.大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙、二氧化碳和水,生成的硫酸钙会附着在大理石的表面而阻止反应的进一步发生,不合题意;B.大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该装置中若在导管上加上止水夹,装置内的压强增大,大理石与稀盐酸分离,反应停止;打开止水夹后,气体排出,装置内的压强减少,稀盐酸与大理石接触,反应开始,符合题意;C.该反应无法控制的反应的停止,不合题意;D.该反应无法控制的反应的停止,不合题意。
28、故选:B。13(2021攀枝花)某同学在实验室制取二氧化碳的过程中,进行制取、收集、检验、验满的四步操作如下图所示,其中正确的是()A制取B收集C检验D验满【答案】C【解答】解:A、用图示装置制取二氧化碳时,长颈漏斗一定要伸入液面以下,以防产生的气体由长颈漏斗逸出,操作错误,不合题意;B、二氧化碳的密度比空气大,所以采用向上排空气法来收集二氧化碳,操作错误,不合题意;C、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,故常用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体,操作正确,符合题意;D、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,所以收集二氧化碳时的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶
29、口,观察木条是否熄灭,不可伸入集气瓶内,操作错误,不合题意。故选:C。14(2021苏州)下列有关实验室制取二氧化碳气体的操作图示正确的是()A导管连接B胶塞塞紧C气体验满D气体收集【答案】A【解答】解:A、导管连接胶皮管时,先把导管一端湿润,然后稍用力转动使之插入胶皮管内,图中所示装置正确。B、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口,切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子,以免压破试管,图中所示操作错误。C、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作错误。D、二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,且用排水法收集气体时,导管不能伸入集气瓶太长,图中所示操作错误。故选:A。
30、15(2022秋长安区期末)下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是()A因为通常情况下二氧化碳密度大于空气,故能用向上排空气法收集B在发生装置中加入块状石灰石和硫酸C在发生装置中加入块状石灰石和盐酸D因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应,故气体发生装置不需要加热【答案】B【解答】解:A、因为通常情况下二氧化碳密度大于空气,故能用向上排空气法收集,故A正确;B、碳酸钙和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,生成的硫酸钙微溶于水,包裹在石灰石的表面,阻止反应的进行,因此不能用石灰石和稀硫酸制取二氧化碳,故B不正确;C、碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,可以用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,
31、故C正确;D、因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应,故气体发生装置不需要加热,故D正确。故选:B。16(2022秋茶陵县期末)如图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内压强变化的情况。下列说法不正确的是()Aa点对应操作是打开活塞Bbc段可在导管口收集气体Ccd段试管中液面逐渐上升Dde段固体与液体脱离接触【答案】C【解答】解:A、a点对应操作是打开活塞,气体逸出,压强迅速减小,故选项说法正确。B、bc段压强稳定,大理石与稀盐酸反应生成二氧化碳,生成的二氧化碳气体逸出,可在导管口收集气体,故选项说法正确。C、cd段试管中压强增大,是因为关闭了活塞,试管内压强增大,液面
32、逐渐下降,故选项说法错误。D、de段压强不再发生变化,反应停止,固体与液体脱离接触,故选项说法正确。故选:C。17(2022丽水)在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是()A可制取O2B可制取CO2C可收集CO2D可收集O2【答案】C【解答】解:A、装置属于固体加热型,试管口放有一团棉花,采用的加热高锰酸钾的方法,故选项说法正确。B、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,图中装置可制取CO2,故选项说法正确。C、二氧化碳的密度比空气的大,应用向上排空气法收集,故选项说法错误。D、氧气不易溶于水,可用排水法收集,故选项说法正确。故选:C。(多选
33、)18(2022秋长宁区校级期末)甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置,对两套装置分析正确的是()A此时甲装置中的止水夹M处于打开状态B甲装置气体导出过程中容器内部气压大于外部气压C甲装置具有启普发生器的功能D乙装置N处添加止水夹可以控制反应的发生和停止【答案】BC【解答】解:A、甲装置中固液处于分离状态,因此M是关闭的状态,错误;B、甲中生成二氧化碳,气体增多,气压增大,大于外界大气压,正确;C、甲装置可以控制反应的发生和停止,和启普发生器的工作原理一致,正确;D、乙中无论止水夹打开还是关闭,固液不能分离,不能控制反应的发生和停止,错误。故选:BC。19(2022秋沙坪坝区校级期末)
34、请根据下列(图AD)实验室常见的装置,回答以下问题。实验一:制取气体(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式 。(2)装置B不易完成实验,小明改进装置如图一所示,与装置A相比,该装置的优点是 (填序号)。便于添加液体药品控制反应速率 控制反应的发生和停止让产物气体更纯净(3)若用装置D收集CO2,则应从 处(选填“a”、“b”)进气。实验二:验证质量守恒定律(碳酸钠和稀盐酸的反应)(1)若选择装置C完成实验,实验后发现天平指针偏右,可能原因是 (填序号)。反应后未关闭K1反应后未打开K2有气体生成的反应本身不遵循质量守恒定律 反应前,未检查装置气密性(2)考虑到该反应十分剧烈,小红改进装置如图二所
35、示,但气球存在 的影响也可能造成天平指针偏右。(3)最终,小君设计装置和药品放置方式如图三,则锥形瓶中最好加入药品 (填名称)。【解答】解:实验一:(1)实验室制取CO2的反应原理是大理石(或石灰石)与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。故答案是:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2。(2)改进的装置如图一所示,长颈漏斗内液体流下,当液体溢满试管后与固体接触,反应开始,气体排不出来,试管内压强增大,使液体药品被压回到长颈漏斗内,液体与固体分离反应停止,所以可以控制反应的发生与停止;故答案是:;实验二:(1)若选择装置
36、C完成实验,实验后发现天平指针偏右,可能原因是反应生成的气体跑掉了。故答案是:;(2)该反应中碳酸钠和盐酸反应生成了二氧化碳气体,生成的气体使气球膨胀,膨胀的气球会产生一定的浮力,造成左侧质量减小,指针向右偏转;故答案是:浮力;(3)为了防止生成的二氧化碳气体跑掉,可以在锥形瓶内放置氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳气体。故答案是:氢氧化钠溶液。20(2022阜新)如图是实验室制取气体的部分实验装置。(1)仪器的名称是 。(2)实验室制取二氧化碳可选用的发生装置和收集装置是 (填字母序号)。(3)用B装置制备氧气的化学方程式是 。(4)可用向下排空气法收集氢气的原因是 。(5)用E装置收集氧气,不纯的
37、原因可能有 (写一点即可)。【解答】解:(1)仪器的名称是酒精灯;故答案为:酒精灯;(2)反应物为大理石或石灰石和稀盐酸,为固液常温型,选择A为发生装置,二氧化碳密度比空气大,选用向上排空法收集,能溶于水,不能选用排水法收集,所以收集装置为D;故答案为:AD;(3)装置B适用于固体加热制氧气,即加热高锰酸钾生成氧气、二氧化锰和锰酸钾,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2,还可采用氯酸钾与二氧化锰的混合物加热制氧气,同时生成氯化钾,化学方程式为2KClO32KCl+3O2;故答案为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2或2KClO32KCl+3O2;(4)氢气的密度比空气小,
38、因此可采用向下排空气法来收集氢气;故答案为:氢气的密度比空气小;(5)用E装置收集氧气,不纯的原因可能有没有等到导管口的气泡连续、均匀冒出时就开始收集,或集气瓶内没有装满水;故答案为:没有等到导管口的气泡连续、均匀冒出时就开始收集(或集气瓶内没有装满水)。21(2022西藏)化学实验是学习化学的重要方法,实验室常用的部分实验装置如图所示,请回答下列问题:(1)装置B中仪器的名称是 。(2)用大理石和稀盐酸制取CO2的化学反应方程式为: ,应选择的发生装置为 (填字母)。(3)若用装置C收集CO2,气体应从 端进入(选填“a”或“b”)。【解答】解:(1)装置B中仪器的名称是长颈漏斗。(2)实验
39、室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,同时生成氯化钙、水,反应的化学方程式是:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2;属于固液常温型,所以应该选择B装置来制取二氧化碳气体。(3)二氧化碳的密度比空气大,气体应从a端进入,将空气从b导管排出。故答案为:(1)长颈漏斗;(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2;B;(3)a。22(2022黔西南州)实验室现有下列药品和仪器:.药品:a.浓HCl b.稀HCl c.MnO2 d.KMnO4 e.CaCO3 f.28% H2O2 g.KClO3.仪器:回答下列问题:(1)仪器的名称是 。(2)利用所提供药品,采取加热
40、方法制取和收集纯度较高的氧气,反应的化学方程式为 ,选用的仪器是 (填序号,下同)。如果选用药品 (填代号,下同)加热制取氧气,实验时应该在气体发生装置的导管口放一小团棉花防止药品进入收集容器。(3)制取和收集二氧化碳,选用的药品是 ,仪器是 。若用该装置制取氧气,针对所提供的药品,实验时需事先在气体发生装置中加入适量水液封进液导管口,其作用是防止气体逸出和 。【解答】解:(1)通过分析题中所指仪器的名称和作用可知,仪器的名称是集气瓶;(2)加热制取氧气可以是氯化钾和二氧化锰的混合物,可以是高锰酸钾,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和
41、氧气,化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2或2KClO32KCl+3O2,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,排水法收集的氧气纯净,选用的仪器是;如果选用药品d,加热制取氧气,实验时应该在气体发生装置的导管口放一小团棉花防止药品进入收集容器;(3)实验室制取二氧化碳的反应物是大理石、石灰石和稀盐酸,选用的药品是be,仪器是或。若用该装置制取氧气,针对所提供的药品,实验时需事先在气体发生装置中加入适量水液封进液导管口,其作用是防止气体逸出和降低过氧化氢溶液的浓度,控制反应速率。故答案为:(1)集气瓶;(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2或2KClO32KCl+3O2
42、;d;(3)be;或;降低过氧化氢溶液的浓度,控制反应速率。考点3 常见气体的制取和净化23(2022宜宾)实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中,不需要使用的仪器是()A漏斗B酒精灯 C大试管D集气瓶【答案】A【解答】解:实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中,酒精灯用于加热药品,试管用于盛装高锰酸钾,集气瓶用于收集氧气,不需要漏斗,故选:A。24(2022淄博)实验室现有:过氧化氢溶液、稀盐酸、浓硫酸、澄清石灰水、二氧化锰、石灰石等药品及部分实验装置,请回答以下问题。(1)图中仪器的名称是 。(2)实验室制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母),发生反应的化学方程式为 。用装置C收集一瓶氧气,将一根带
43、火星的木条放于集气瓶口,当观察到 木条复燃时,证明氧气收集已满。(3)制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,所选装置正确连接的顺序是 (填字母),发生反应的化学方程式为 。(4)将少量澄清石灰水倒入盛有二氧化碳的集气瓶中,振荡,观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式为 。【解答】解:(1)由图可知,编号为的仪器名称是试管;(2)由题干中可供选择的药品以及装置,可用过氧化氢和二氧化锰为原料制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应方程式为:2H2O22H2O+O2;该反应为固液常温型,发生装置可选择B;由于氧气具有助燃性,所以用装置C收集一瓶氧气,将一根带火星的木条放于集气瓶口,当观察到木条复燃时,证明氧气收集已满;(3)实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液常温型反应,故发生装置选择B;二氧化碳为酸性气体,可用浓硫酸进行干燥,故干燥装置为F;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,只能用向上排空气法进行收集,故收集装置为C,所选装置的连接顺序为BFC;碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应方程式为:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2;(4)将少量澄清石灰水倒入盛有二氧化碳的集气瓶中,振荡,观察到的现象是