初中化学常用气体的发生装置和收集装置与选取方法探究题

分析如图实验装置，并结合所提供的材料，完成实验探究。

【实验装置】

【查阅材料】

Ⅰ．乙炔（C₂H₂）是一种无色无味气体，极难溶于水，密度比空气略小。实验室里常用电石（CaC₂）与水反应来制取。

Ⅱ．无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。

【实验探究】

（1）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是 　   　（填序号，下同）；实验室用电石制取乙炔，选用的发生装置是 　   　，收集装置是 　    　。

（2）实验室制取乙炔后，将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量滤液于试管中，滴加少量 　   　溶液	溶液变红色	滤液中的溶质是氢氧化钙
②另取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液

实验操作②中发生反应的化学方程式是 　                           　。

（3）选取如图实验装置，设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为：乙炔完全燃烧产物接 　    　（填序号）。

化学是一门以实验为基础的自然科学。实验室有如图装置：

（1）仪器a的名称 　   　；仪器b的名称 　    　。

（2）实验室要制取和收集较纯净的氢气，现有镁条、锌粒、铁丝、铜片、稀硫酸（10%）、稀盐酸（10%），请你选择适当的药品和装置完成下列问题：

①制取氢气的化学方程式为 　                  　，选用该原理的依据有 　   　。

A．原料廉价易得

B．反应速率适中

C．制得的气体要纯净

D．实验条件易于控制

②选用的装置有 　                        　（填装置字母）。

（3）用装置C制二氧化碳时，关闭开关，多孔隔板处依次观察到的现象是 　   　（用字母e、f、g对如图所示现象进行排序）。

（4）小英同学在做金属与盐溶液的反应时，发现锌片与硫酸铜溶液反应生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出，生成的是什么气体呢？（提示：反应只生成一种气体）

【提出猜想】产生的气体可能是SO₂、O₂或H₂中的一种。

【查阅资料】SO₂易溶于水，化学性质与二氧化碳相似，它能使澄清石灰水变浑浊。

【设计并进行实验】（请在空白处写上对应问题的答案）

实验步骤	实验现象	实验结论
①向盛满该气体的试管中，插入带火星的木条	无明显变化	产生的气体不是O2
②将该气体通入澄清石灰水中		产生的气体不是SO2
③将该气体净化后通过表面含CuO的铜网（如图）		产生的气体是H2

【实验反思】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有 　 　。

【拓展视野】氢能是未来最理想能源，如图是利用ZnO和Fe₂O₃为催化剂制取氧气的一种方法。

“循环制氢体系”涉及的能量转化是由太阳能转化为 　 　能，请写出该体系制取氢气的化学方程式 　                        　。

（1）如图1为实验室制取并收集气体的装置图，请回答下列问题。

①仪器a的名称是 　    　。

②若用A装置制取氧气，写出对应的化学方程式 　                　。

③若需收集一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是 　 　（填装置序号）。

④若用C装置收集一瓶二氧化碳气体，其验满的方法是 　                    　。

⑤二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，比空气的密度大，易溶于水且与水反应。若用F装置收集二氧化硫气体，则气体应从 　 　（填“b”或“c”）端导入。

（2）电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气（Cl₂）和氢气，并进而生产具有消毒、漂白作用的漂白液。

①粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、　 　操作除去，以免破坏电解装置。

②写出电解饱和食盐水的化学方程式 　                              　。

③某同学想知道某一瓶放置一段时间的漂白液是否变质，设计了下列探究实验。

【查阅资料】

Ⅰ.制取漂白液（有效成分为NaClO）的原理：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；

Ⅱ.在空气中NaClO易发生反应：2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO，HClO能使有色布条褪色，且HClO含量越高，漂白效果越好；HClO易分解，分解后丧失漂白作用；

Ⅲ.Ca（ClO）₂易溶于水。

【提出问题】放置一段时间的漂白液是否变质？

【提出猜想】

猜想1：未变质，溶液中主要成分为NaCl、NaClO

猜想2：部分变质，溶液中主要成分为NaCl、NaClO、Na₂CO₃

猜想3：全部变质，溶液中主要成分为NaCl、Na₂CO₃

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
ⅰ取适量该溶液于烧杯中，放入有色布条		猜想3不成立
ⅱ另取适量该溶液于试管中，滴入适量氯化钙溶液	产生白色沉淀	猜想 　 　成立

写出实验操作ii中产生白色沉淀的化学方程式 　                  　。

【拓展应用】由【查阅资料】和图2可知，需控制pH约为 　 　时（填整数），漂白液具有最佳漂白能力。

请根据如图实验装置，回答问题。

（1）写出仪器a的名称 　     　。

（2）若实验室用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气，选用的发生装置和收集装置是 　     　，写出该反应的化学方程式 　                　。

（3）将B制取的气体通入G装置，探究燃烧的条件。观察到Y型管左边的白磷燃烧，右边的白磷不燃烧，可探究出燃烧所需的条件是 　               　。

（4）若用B、F装置制取二氧化碳。当观察到 　                　时，证明二氧化碳收集已满；若F装置中没有出现上述现象。其可能原因是 　                 　。（写一个）

某化学兴趣小组的同学利用如图装置制取收集一瓶二氧化碳气体，请和他们一起完 成以下实验探究。

（1）写出标号①的仪器名称　　。

（2）实验室制取一瓶二氧化碳气体，应选用的收集装置为　　（填序号），反应的化学方程式为　　。

（3）化学兴趣小组的同学对反应后废液中溶质的成分进行进一步探究。

【提出问题】废液中的溶质含有哪些物质？

【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。

【猜想与假设】猜想①：废液中的溶质只有氯化钙； 猜想②：废液中的溶质是氯化钙和　

　（填化学式）。

【设计并进行实验】

I．为验证上面两种猜想哪种正确，甲小组的同学从下面A～E五种药品中选择合适的一种进行实验，证明了猜想②是正确的。他们选择的药品不可能是　　。A．紫色石蕊试液 B．无色酚酞试液 C．锌粒 D．氧化铁粉末 E．氢氧化钠溶液

Ⅱ．乙小组用一种钠盐溶液进行实验，也证明了猜想②是正确的，请完成下面的实验报告。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量反应后的废液于试管中，加入足量　　（填化学式）溶液，振荡。		猜想②正确

【探究反思】：实验产生的污染深受人们重视，我们要利用恰当的方法对废液进行处理，实行无害化排放，从源头上消除对环境的污染。

请根据如图回答相关问题

（1）A中倾倒液体的操作是：取下瓶塞，倒放在桌面上，标签朝向手心，量筒稍倾斜，量筒口与　　，缓缓地向量筒中倒入液体；B中液体的体积是　　mL。

（2）①小萌欲用如图C装置制气体，发现该装置中存在　　处错误，小萌纠正了其中的错误，并采用向下排空气法，制取了氢气，实验室制取氢气的化学方程式为　　。

②小萌又选用了不同的化学药品，用纠正错误后的C装置制得了另一种气体，该气体需用向上排空气法收集，则实验室制取该气体的化学方程式为　　。

③为确定气体发生装置，应考虑反应条件和　　。

（1）实验是科学探究的重要手段，请按要求填写如表。

实验内容	蒸发结晶	稀释浓硫酸
实验操作
问题讨论	①当蒸发皿中出现 　　时，停止加热。	②烧杯中物质A的名称是 　　。

（2）如图是实验室制取和收集气体的装置，请按要求回答下列问题。

①仪器X的名称是 　　。

②实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，应选用的发生装置和收集装置的组合是 　 __ 　（填字母），该反应的化学方程式是 　　。

③实验室收集CO ₂时，选用C装置而不选用D装置的理由是 　　，CO ₂气体应从C装置的 　　处（填"a"或"b"）进入。