初中化学气体的干燥（除水）探究题

下图所示为实验室中常见气体的制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器，某校化学兴趣小组的同学欲用它们完成如下探究实验。试根据题目要求回答下列问题：

（1）第一组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO₂为催化剂），在实验室中制备并收集一瓶干燥的氧气。
①所选仪器的连接顺序为                      （填写装置序号字母）。
②仪器A中所发生反应的化学方程式为                              。
③收集气体时，导气管要伸到集气瓶底部的目的是                             。
（2）第二组的同学欲用含少量二氧化碳的一氧化碳气体，测定赤铁矿石中氧化铁的含量（杂质不参加反应）。所选仪器的连接顺序为：混合气体→B₁→E→D→B₂→C。试回答下列问题：（假设过程中氧化铁全部参加反应；仪器B₁、B₂吸收气体完全。）
①仪器D中的现象为                             。
②若通过测量反应前、后仪器B₂的质量变化，来计算赤铁矿石中氧化铁的含量，如果不连接仪器B₁，则这样计算出的氧化铁含量与实际值比较将            （填“偏小”“ 偏大”“ 基本一致”之一）。
③实验结束后，若测得仪器B₁中溶液增加的质量与仪器D中固体减少的质量相等。那么仪器B₁中溶液增加质量与仪器B₂中溶液增加质量之比为            （填最简整数比）。
④化学实验操作的先后顺序，对化学实验的结果及安全等可能会有一定的影响。第二组同学所做实验开始时，先点燃装置C处酒精灯的原因是                                。

（6分)2014中考化学实验操作考试其有的四个考题是：
①配制一定溶质质量分数的溶液
②葡萄糖的检验
③二氧化碳的制取、收集和验满④氧气的制取、收集和验满。
考试的方法是由考生抽签确定考题，小凯同学抽签后被监考老师引导至准备了下列仪器和药品的实验台前：

请回答：
（1）由实验台上提供的仪器和药品，你认为小凯抽到的是第      个考题；
（2）若增加                （填一种玻璃仪器名称)，还能组装成高锰酸钾制氧气的发生装置，氧气的验满方法是                        。
（3）若以H₂O₂溶液为原料（以MnO₂为催化剂）在实验室中制备干燥的氧气。并用来测定CuO和Cu的混合物样品中CuO的含量，如图所示，仪器的连接顺序为：A→B→C。

①仪器B的作用是                                              。
②仪器A中生成氧气的化学方程式是                                         。
③欲通过测量反应前、后C处大玻璃管质量的增加，来计算样品中CuO的含量。若反应欲通过测量反应前、后大玻璃管中红色的Cu还没有完全消失，则样品中CuO含量的测算结果将           （填“偏小”“偏大”“不受影响”之一）。

某学习小组围绕“气体实验室制取”进行了研讨。请你参与完成下面的问题。

（1）原理分析：实验室制取CO₂的化学方程式为                               。
不用Na₂CO₃与盐酸反应制取CO₂的原因是                                       。
（2）发生装置：图①装置中仪器a的名称是              。实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH₄，应选图        （填序号）发生装置。
（3）收集装置：实验室收集NH₃（极易溶于水）应采用的方法是            。收集有毒气体SO₂时，常采用③收集装置，气体应从         （填字母）端通入。

(13分)氧气和二氧化碳是初中化学常见的两种重要物质。请你参与下列氧气和二氧化碳有关制备、转化的实验探究活动。
Ⅰ：实验室制取氧气和二氧化碳。

（1）图中仪器的名称：a            ，b            。
（2）用装置A制取氧气，发生反应的化学方程式                            。要制得较纯净的氧气，应该选择装置         收集。
（3）制取并收集一瓶二氧化碳，可选择装置         ；向装置中加入药品前的一步实验操作是          。该组合装置既可用于制取二氧化碳又可用来制取氧气，其中选用相同发生装置制取二氧化碳和氧气的原因是         。
Ⅱ：用过氧化钠反应来制取氧气，是潜水员使用的供氧装置的原理。
【查阅资料】常温常压下过氧化钠是淡黄色固体，在不需要加热的情况下能与二氧化碳反应生成氧气和另一化合物(生活中常见的盐)；过氧化钠能与水反应生成氧气和氢氧化钠。
【设计装置】为验证过氧化钠（Na₂O₂）和CO₂反应生成的气体，设计如下实验装置。

【实验操作】向装置X中通入足量CO₂气体，观察到X瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末，同时见到Y、Z装置中有气泡出现。
【实验分析】
（4）Y中的溶液是           ；Z中浓硫酸的作用是               。
（5）验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气的操作是                  。
（6）反应结束后，可设计一个简单实验，验证X瓶中过氧化钠是否有剩余（除用二氧化碳验证外），其实验原理是                           (用化学方程式表示)。

化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置探究气体制取，请回答下列问题

（1）图中e、f仪器的名称：e             ，f                。
（2）用高锰酸钾制氧气，选用的发生装置A还需要改进地方是                      。
（3）用块状石灰石固体和稀盐酸溶液常温下制取二氧化碳气体时，用C装置（多孔隔板上方用来放块状固体）代替B装置的优点是                                          。
观察图C装置，气体制取处于   （填“发生”或“停止”）中，该反应方程式为               。若用D装置来收集生成的二氧化碳，气体应从         （填g或h）通入。
（4）实验室里用双氧水和二氧化锰反应制氧气，该实验       （填“能”或“不能”）选用C装置来控制反应发生或停止。

某校80周年校庆举行社团开放日，化学社的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质实验的探究：

（1）请写出仪器名称a        b
（2）实验室制取氧气时，可选用的发生装置是      （填写装置的字母代号，下同），实验室制取二氧化碳气体时发生的化学反应方程式为                   ，收集二氧化碳的装置是   。
（3）如图E所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的化学性质是                             。
（4）若装置A中反应剧烈，从实验安全角度考虑，不宣采取的措施有           （填序号）
① 用容积较小的锥形瓶    
② 将长颈漏斗换成针筒减慢液体的滴加速度
③ 加热反应物            
④ 降低液体反应物的浓度
（5）同学用图中A、F、G装置组合制取二氧化碳气体并验证相关性质．F装置中反应现象是          ，发生的化学反应方程式为                     ，G装置中发生的化学反应方程式为                   ．

某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法。结合装置图，回答下列问题：

（1）写出图中标号仪器的名称：a              ，b              。
（2）用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，可选用的发生装置是           (填上图字母)，化学方程式是                 ；若选用B 装置制取氧气，其化学方程式是              。
（3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取一种易溶于水密度比空气小的氨气(NH₃)，应选择的制取装置是               (填上图字母)。
（4）他们用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置（下图所示）。

装置A中发生的化学方程式为              ；装置B观察到澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为                    ；装置C中观察到的现象是                ；装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳                           ；由此可知，二氧化碳在生活中可用于        。若用E装置收集二氧化碳则从   （填c或d）。

小芳设计了如下气体制取与性质验证的组合装置。打开分液漏斗活塞放出一定量过氧化氢溶液后，关上活塞，A中出现大量气泡，B中白磷燃烧，C中液面下降，稀盐酸逐渐进入D中。请看图回答问题：

（1）A中发生反应的化学方程式为                           。
（2）B中白磷能够在水下燃烧的原因是                            。
（3）D中发生反应的化学方程式为                             。
（4）E中的实验现象是                                  。
（5）用F装置收集气体的依据是                         。
（6）实验室用块状固体碳化钙与水反应，制取乙炔（C₂H₂）气体，该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加激烈，下列供选的气体发生装置中最合适的是：     （填字母）

实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳。
探究一  气体发生装置的选择

（1）写出图中带标号仪器的名称：a            ；b              。
（2）实验室制取二氧化碳气体，发生和收集装置分别选用      和      （填字母），
检验集满的方法是                                           。
探究二  药品的选择
小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：

组别	药 品	实验现象
①	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	粉末状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率很快

对照实验①③，是探究                    对产生二氧化碳速率的影响；
对照实验     ，是探究不同的酸对产生二氧化碳速率的影响；
小明选择第①组药品来制取二氧化碳，该组反应的化学方程式为；
探究三  生成二氧化碳量的测定
实验室常通过下列两种途径测量生成二氧化碳的量

途径一（如图1）：由图可知产生二氧化碳的质量为       g。
途径二（如图2）：通过排水法测得生成二氧化碳的体积。
由上两种途径比较，你认为哪种途径实验结果更为准确，理由是            。

现有下列实验装置图，结合该图回答下列问题。

（1）写出图中标号仪器的名称：①            ；②             。
（2）实验室选用A装置来制取氧气，发生反应的化学方程式为                      ，若要收集较纯净的氧气，可选用的收集装置是      （填序号，下同）。     
（3）查阅资料：①实验室可以在常温下将石灰石固体和稀盐酸（液态）混合来制取二氧化碳气体；②通常情况下，二氧化碳（CO₂）是一种无色、无气味密度比空气大且能溶于水（1体积水溶解1体积CO₂，CO₂能与水发生反应）的气体。根据以上信息推测：实验室制取二氧化碳，从A～E中可以选择制取CO₂的装置组合是       。若用F装置来收集二氧化碳，气体可以从    （填“a”或“b”）端通入。
（4）实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校师生对“MnO₂催化H₂O₂分解实验装置的创新设计”，实验过程如下：
①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml（密度为lg/ml）质量分数为5%的H₂O₂加入干燥管的球泡内，再用药匙取0. 2gMnO₂粉末，加在干燥的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上固定的棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察到带火星的棒香立即复燃。
 
对该创新实验的评价，你认为不合理的是        （填序号）。

A．反应速度太慢，耽误时间

B．实验使用的药品用量太大

C．实验中所用的仪器、材料及药品均易得到

D．实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强

课堂上同学们利用甲图所示装置做过氧化氢制氧气的实验时，用带火星的木条检验氧气，带火星的木条很难复燃。于是老师将甲装置进行了改进，如乙图，带火星的木条较易复燃。（图中的铁架台均已略去）请回答：

（1）写出实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的文字表达式：________________
二氧化锰在反应中作   剂，其作用是             ______。
（2）分析改用乙装置后，带火星的木条较易复燃的原因：______________________。
（3）老师又设计了另一个改进的丙装置，带火星的木条也易复燃。根据（2）推测的原因，分析浓硫酸的作用：                      。
（4）你还能写出实验室用到二氧化锰制取氧气的文字表达式吗？_____________。

实验室有一瓶黑色粉末和一瓶标签已被腐蚀的无色液体（如图）。

将二者混合会产生无色气体。为了确定它们的成分，
甲、乙两位同学进行了探究。
【猜想1】甲同学认为无色气体是氧气，其理由是（用化学方程式表示）：
                                                             。
乙同学认为单从产生无色气体不能确定一定是氧气，需要进一步进行实验，请你设计实验进行验证无色气体是氧气。

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
		无色气体是氧气。

如果实验验证了无色气体是氧气，那么黑色粉末在反应中起       作用。
【猜想2】乙同学认为无色气体不一定是氧气，可能是其他气体，其理由是（用化学方程式表示）                                       。
乙同学按自己的设想进行实验：取一定量的黑色粉末于试管中，加入过量的无色液体，当反应结束后，发现试管底部仍有黑色粉末。为确定此成分，请你设计实验进行验证：

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
1．将试管中的物质过滤、洗涤、干燥。 2．点燃黑色粉末，在火焰上方罩一个涂有                 的小烧杯。		试管中剩余的黑色粉末可能是          。

 

实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示。

（1）写出图中标示的仪器名称：
a：_________________b：_________________c：_____________________
（2）若用高锰酸钾加热制取氧气，可选用A装置，A装置需要改进的地方是____________________。收集氧气可选择的装置是      （填装置序号）
（3）若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的气体发生装置是____ （填装置序号），在加试剂之前要进行的操作是___________，其方法是______________________________.
（4）若收集一瓶氧气，供铁丝在氧气中燃烧，最好选用气体的收集装置中的________（填装置序号），铁丝在氧气中燃烧的现象___________________     反应的文字表达式________________，实验前集气瓶内要装___________
（5）天然气、沼气的主要成分是甲烷(CH₄)，它是无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水，能燃烧的气体。实验室用无水醋酸钠和碱石灰固体混合物加热制取甲烷气体。若用此法制取甲烷气体，其气体发生装置选择_______ (从题目图中A、B、C中选择)，可采用___________ 法或___________ 法收集。

某校研究性学习小组到实验室进行探究实验。
他们准备用加热高锰酸钾的方法制取氧气并验证氧气的性质。
（1）写出用该方法制取氧气的化学反应文字表达式：                              ；
（2）请指出图中所用仪器的名称：

a：          ，b：           ，c：         ，d：             。
（3）他们所用的装置图中有一些错误，请你为他们指出来：
①．                           ②．                              
③．                           ④．                              
（4）用这种方法收集氧气时，当气泡_______________时再开始收集，收集满氧气后，应用玻璃片盖住集气瓶口，并且应_______（填“正放”或“倒放”）在桌上。
（5）他们用这种方法收集了两瓶气体。在先收集的一瓶插入带火星的木条，只看到火星亮了一些，插入后收集的一瓶木条则能复燃。导致这个现象的可能的原因是（写出操作上的原因）：          。
（6）某同学在用加热高锰酸钾制氧气的过程中，发现试管炸裂，试你帮她分析一下造成此后果的原因可能有（至少答三点）
①                                         ；
②                                         ；
③                                         。

实验室选用下列装置制取气体。根据要求回答问题：

（1）图1中仪器①的名称     ，该装置中发生的化学方程式为     。
（2）用图2装置也可以制取二氧化碳气体，实验前检查该装置气密性的方法是     。其中块状固体应放置在     处（填“A”或“B”）。利用图2装置反应一段时间后，需停止反应，其操作是     。
（3）用图3装置制取氧气，反应结束后冷却，对制取氧气后的固体残渣（假定已完全反应）作如下回收处理：
①通过以下四步实验操作回收二氧化锰。正确操作的先后顺序是     （填写序号）。
A．烘干     B．溶解      C．过滤       D．洗涤
②过滤、蒸发时都需用到的仪器是     （填序号）。
A．酒精灯    B．烧杯     C．玻璃棒      D．漏斗
（4）若用装置图3制取气体过程中反应剧烈，从实验安全角度考虑，可采取的措施有     （填序号）。
①用容积较小的锥形瓶     ②控制液体的滴加速度
③加热反应物             ④降低反应物浓度