初中化学气体的干燥（除水）探究题

某研究性学习小组，选择“过氧化氢（H₂0₂）生成氧气(0₂)的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程。
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂的种类有关。
【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的过氧化氢（H₂0₂）溶液中分别加入相同质量的二氧化锰（MnO₂）和红砖粉，测量各生成一瓶（相同体积）氧气所需的时间。

【进行实验】上图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器的名称是__________ ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是_______________。
【实验记录】

实验编号	1	2
反应物	6%过氧化氢（H202）	6%过氧化氢（H202）
催化剂	1g 二氧化锰
时间	35s	152s

【结论】该探究过程得出的结论是__________________________
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快，若要证明二氧化锰（MnO₂）和红砖粉是该反应的催化剂，还需增加实验来验证它们在化学反应前后的 ________ 和 ________ 是否改变。

如图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题。（友情提示：以下
所选装置均填装置标号）

（1）写出序号为①②③的仪器名称：①           ；②            ；③               。
（2）写出你知道的化学实验中可选用装置C制取气体的文字表达式               ；
①该装置中试管口要略向下倾斜目的是                             ；
②收集所得气体可选用的一种装置是                 。
③如何检验收集的气体是氧气？                                                   。
④若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验使用，最好选用气体的收集装置中的                ，
理由是：                                      
⑤若用A装置和B装置制氧气，最好选择A装置理由：                        
（3）某学校化学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中，采取了以下实验步骤：
①取5只250mL集气瓶，分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水，并用毛玻璃片盖住，依次编号为1、2、3、4、5；
②用分解过氧化氢（H₂O₂）的方法制取氧气，用制取的氧气通过排水法将上述1～5号瓶中的水排去；
③将带火星的木条依次插入1～5号瓶中，把观察到现象和计算数据，填入下表。

集气瓶标号	1	2	3	4	5
集气瓶中氧气的体积分数	28．9％	36．8％	44．7％	52．6％	60．5％
带火星木条的状况	微亮	亮	很亮	复燃	复燃

试回答下列问题：
①实验室中采用分解过氧化氢（H₂O₂）的方法制取氧气，可采用的发生装置是（填标号）           ，理由是                          。其反应的文字表达式是                       ，该反应所属的基本反应类型是                    。
②根据以上实验事实，下列说法中正确的是          （填写相应的标号）。
A．只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B．集气瓶中氧气的体积分数≥52．6％时，带火星的木条就能复燃
C．只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
③上述实验表明：物质燃烧的程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。请你再举一例，将实验内容和实验现象填写在下表中：

实验内容	实验现象	实验结论
		氧气浓度越大，燃烧越剧烈

 
（4）实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为上图中最适合制取乙炔气体的发生装置是               ；如果用图所示装置收集乙炔，气体应从             （填“a”或“b”）端管口通入。

为比较相同浓度的FeCl₃溶液和CuSO₄溶液对H₂O₂分解的催化效果，某研究小组进行了如下探究：


（1）请写出H₂O₂分解的符号表达式                   
【定性研究】
（2）如图甲，可通过观察                  来定性比较两者的催化效果。
【定量研究】
（3）如图乙，实验前检查该装置气密性的方法是                      要定量比较两者的催化效果，可测量生成等体积气体所需的__________________为测定生成氧气的体积，若无注射器可选用丙图装置中的_____________（填编号）代替。

结合下列实验装置图回答问题：

（1）写出标号仪器的名称：①      。
（2）实验室用高锰酸钾作为原料制取氧气，发生装置应选用    （填序号），发生反应的符号表达式为         ；装置中有一处需进行改进，所作改进是             。
（3）若用B装置来制取氧气，发生反应的符号表达式为             ；若装置B中反应太剧烈，为使反应变缓，可采用的措施是将B装置中的仪器①换成另一种仪器，则它的名称是           。
（4）已知氨气极易溶于水，且密度比空气小，实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气，则制取氨气的发生装置应选用    装置（填序号），若使用装置H收集氨气，则气体应从      （填“e”或“f”）管口通入。
（5）实验室采用块状石灰石和稀盐酸在常温时制取二氧化碳，则发生装置应选择      ，若用F装置（装满水）来收集并测定所收集到的二氧化碳的体积，则气体应从      （填“b”或“c”）管口通入，将水排入G装置，结果发现所测体积偏小，原因是         ，请提出改进措施     。

某实验小组同学想利用如图所示装置制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳（所用装置气密性良好）．

【查阅资料】a、二氧化碳在饱和NaHCO₃溶液中溶解度很小；
b、CaCl₂溶液呈中性．
（1）装置B的作用是                           ．
（2）实验中观察到A中持续有大量的气泡产生，但较长时间后，经验证D中二氧化碳仍然没有收集满，原因是                              ．
（3）针对上述现象，同学们改进并成功完成了实验，在处理废液时，小新同学想将锥形瓶中的废液直接倒入下水道，但小帆同学认为这种做法不正确，应该先对废液中溶质的成分进行探究．
【猜想与假设】猜想1：溶质为CaCl₂；猜想2：溶质为CaCl₂和HCl．
【实验与验证】

操作	现象	结论
取少量废液于试管中，向其中加入		猜想2正确

【反思与应用】为避免污染，向废液中加入过量的        （填化学式），反应完全后过滤，就可得到只含CaCl₂一种溶质的溶液．

实验室利用如图装置进行组合，制取并收集氧气。

（1）写出标注仪器的名称：a，b

（2）若选择①与⑤组合制取并收集氧气，反应的化学方程式是，实验结束时，应先，再停止加热．
（3）制取并收集干燥的氧气，下列组合可行的是（填选项，可多选）．

A．

①③④

B．

②③④

C．

①③⑤

D．

②③⑤

（4）选择装置②制氧气，分液漏斗盛装的药品是 过氧化氢溶液．

某小组在学习"二氧化碳制取的研究"课题时，探究了二氧化碳气体的收集方法。
【查阅资料】
通常状况下， $1$体积水约能溶解 $1$体积二氧化碳，所得溶液 $PH$约为 $5.6$。
【提出问题】
二氧化碳能不能用排水法收集？
【实验设计与操作】
实验一、在通常状况下，测定二氧化碳溶液水所得溶液调查PH，判断二氧化碳在水中溶解度的体积。

（1）甲装置中反应的化学方程式是。
（2）实验时，需先将甲装置中的空气排尽。其操作是：开启弹簧夹、关闭弹簧夹，打开活塞，滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已排尽的方法是.
（3）关闭 $K_1$，打开 $K_2$, $K_3$。待丙装置中收集半瓶气体时，关闭活塞 $K_2$和 $K_3$，充分振荡丙装置。然后用 $pH$计测得如下数据：

物质	丁装置中溶液	丙装置中溶液
$pH$	$6.50$	$5.60$

分析可知，在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积（填"大于""小于""等于"）丙和丁装置中溶液的总体积。

（4）实验中，乙装置的作用是。若没有乙装置，则测出的溶液 $pH$会。
实验二：在通常状况下分别测定排空气法和排水法收集的气体中氧气的体积分数，从而得到二氧化碳的体积分数。
（5）用氧气测量仪测得收集的气体中氧气体积分数随时间的变化关系如图（起始时氧气的体积分数都以 $21\%$计），则最终两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是(填"排空气"或"排水")法，两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是。

【结论与反思】
（6）由实验一、二分析，你认为二氧化碳（填"能"或"不能"）用排水法收集，能减少二氧化碳在水中溶解度的措施是。（写一条即可）

如下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学欲利用其进行下列各探究实验。

（1）以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体。按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性。
①所选仪器的连接顺序为（从左至右填写仪器序号字母）（提示：挥发出的少量 $HCl$气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）。
②用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为③若将二氧化碳气体通入酚酞试液中，试液显色。
（2）用一氧化碳气体（含少量水蒸气）测定某铁的氧化物（ $F{e}_x{O}_y$）的元素组成比例，并验证反应中气体生成物的性质。所选仪器按A1 -----B-----C----- A2顺序连接（A1、A2为浓硫酸洗气瓶），并检验装置的气密性，所设计的实验装置中气体流向是从左向右。
①反应前大玻璃管中加入铁的粉末状氧化物( $F{e}_x{O}_y$)试样的质量为ag，实验结束后，继续通入一氧化碳气体，直至大玻璃管冷却。这时测量到E处大玻璃管中粉末状固体的质量减少了bg，试推算该铁的氧化物的化学式中x、y的比值：x/y=．（用含a和b的代数式表示）。（设所发生的反应均完全进行）
②将少量二氧化碳通入大量澄清石灰水中，出现白色浑浊，且溶液质量减小。试解释溶液质量减小的原因:．
③对于该实验方案设计还存在不完善之处，你的具体改进方案是

氯气(Cl₂)是黄绿色气体、有毒、溶于水；溶于水的氯气部分以Cl₂分子存在于溶液中，部分与水发生如下反应：Cl₂＋H₂O＝HCl＋HClO。请回答：

（1）实验室若利用反应“2KMnO₄＋   HCl(浓)＝5Cl₂↑＋2MnCl₂＋2KCl＋8H₂O”来制取氯水，则其发生装置应采用图1中的      （填字母），图1C中的仪器X的名称是     。假定发生装置中空气已排净，则从其中出来的气体中除氯气外还有(写化学式)     和      。
（2）某同学欲探究氯水的成份，利用图2装置制备少量氯水。其中甲的作用为               ，氯水在装置        获得(用甲、乙、丙填空，下同) ，多余无用的装置为         。
（3）新制氯水是浅黄绿色溶液，其中溶质有HCl、      和       。

4月23日同学们进行了物理化学实验考查。化学实验有“实验室制取二氧化碳气体、收集和验满”和“配制50g6％的NaCl溶液”两实验供抽选。
【检查药品与仪器】小文同学抽到了“二氧化碳的制取、收集和验满”实验。下图是实验桌上摆放好的该实验所需的用品。实验前小文发现其中缺少了一种实验仪器和一种药品，请你写出所缺仪器的名称______；所缺药品是__________；写出该实验反应的化学方程式_________________．

【实验操作】下图是小文实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是__________（填字母标号），其中操作有误的是__________（填字母标号）。

【反思】氨气极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700体积的氨气，溶解时氨气与水反应生成一水合氨，溶液显碱性。氨气的密度比空气小。实验室制氨气的反应如下：2NH₄Cl（固体）+Ca（OH）2（固体）2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O。能否用实验室制取二氧化碳的发生装置制氨气?______（填“能”或者“否”），实验室氨气的收集方法是_________。

下列实验装置是初中化学实验室常用装置。根据你的实验操作体会和认识，回答下列问题：

（1）选择B与       组合成装置可制取干燥的氧气。
（2）选B作制取气体的发生装置，应满足的条件是                。
（3）选A制取气体应满足的条件是                               。
（4）若用F装置收集二氧化碳，从发生装置产生的二氧化碳应从F的___   _（填“左”或“右”）端通入，用来检验二氧化碳是否集滿的操作是              。

下图为实验室常用的实验装置，请回答问题：

（1）写出带有标号仪器的名称：①        ；②         。
（2）若用A、C装置组合制取O₂，当看到水槽中气泡           时，开始收集。收集完毕时，应先                。
（3）写出用B、E装置组合制取某气体的化学反应方程式                     。
（4）H₂S是有毒气体，溶于水成氢硫酸。实验室常用块状硫化亚铁（FeS）和稀H₂SO₄常温发生复分解反应制H₂S。某同学用G装置来收集处理H₂S。
①实验室制H₂S的化学方程式为                                    。
②用G装置来收集处理H₂S，说明其密度比空气      。
③G装置中氢氧化钠溶液的作用是          ，漏斗的作用是         。

如图所示的仪器和装置，可用于实验室制取氧气，请回答有关问题：

（1）用高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式是_________，其气体发生装置可选择上图中的________（填标号）组合。仪器E的名称_______。搭好制取气体装置后，加药品前一定要进行的操作是_________。
（2）实验室也可以用双氧水来制取氧气，实验时还需加入少量二氧化锰，其作用是____。现要配制100g溶质质量分数为6%的双氧水溶液，需要30%的双氧水溶液（密度为1.1g▪mL^-1）_____mL（保留的小数位数应符合量筒精确度要求），需要加入水的体积为______mL。
（3）在量取水的操作中，当水面接近所需刻度时，应改用_____（填标号）加水至所需刻度。将配制好的溶液装入试剂瓶中，贴好标签。
（4）用F装置来收集氧气时，若______，说明集气瓶内的氧气已收集满，接下来的操作是：从集气瓶中移出导气管，_______，然后将集气瓶移出水面，正放在桌面上。

下图所示的实验装置我们常用：

（1）实验室制取氧气的一个化学方程式是                                     。根据该反应原理我选用制取氧气的发生装置是       （填装置字母代号，下同），收集装置是        。
（2）检查装置B气密性的方法是                                             。
（3）用这些装置还可以进行实验探究。例如：碳酸氢钠（NaHCO₃）是一种常见的盐。碳酸氢钠受热分解产生三种化合物，其中一种是碳酸钠。我猜想另外两种生成物是            ；为了证明我的猜想，我选择上述装置中的A和         进行验证。

下图为实验室中常见的气体的制备、除杂和性质实验的部分仪器，试根据题目要求，回答下列问题：

（1）请写出能用装置乙制备的一种气体的化学方程式                      。检查装置乙气密性的方法是                                                  。
（2）小明同学想研究一氧化碳的还原性，通过查阅资料知道：草酸（H₂C₂O₄）与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H₂C₂O₄^加热CO↑+ CO₂↑+ H₂O
①用草酸制取CO，你认为应选择的发生装置是        （填“甲”、“乙”或“丙”）。
②要用干燥、纯净的一氧化碳还原氧化铁并测定气体生成物的性质，合理的连接顺序是：草酸加热后的气体生成物

③能证明CO气体具有还原性的实验现象是                            。
④小明还想计算12g氧化铁样品中氧化铁的质量分数，他收集了以下两组数据（假设所有能发生的反应都反应完全）：
数据一：根据参加反应的草酸的质量计算出制得了一氧化碳5.6g。
数据二：反应前后C装置中的盛有澄清石灰水的装置增重6.6g。
请选择合理的一组数据，计算出12g氧化铁样品中氧化铁的质量分数为      （最终结果精确到0.1%）。