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《暑假復習課》浙教版科學八升九--第4講 氣體的制取
考點一、氧氣制取
考點精要：
1．實驗室里制取氧氣的方法有：分解 H2O2 和加熱分解 KMnO4或KClO3，化學方程式為：
（1）2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑
（2）2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（3）2KClO3　　　　2KCl＋3O2↑
工業上用分離空氣制取氧氣。——物理變化
在過氧化氫和氯酸鉀制取氧氣的反應中，用二氧化錳作為催化劑，它的作用是改變反應速度，本身的質量和化學性質在反應前后都不變。
實驗室用高氯酸鉀制取氧氣的操作順序：檢查裝置氣密性→裝入藥品→固定裝置→收集氧氣；用KClO3制取時，若缺少催化劑MnO2，可加入少量KMnO4，因為KMnO4受熱分解時會產生MnO2。
裝置的改進與評價：
(1)將固液常溫型裝置中的長頸漏斗換成分液漏斗或注射器(如圖A、圖B所示)，改進后裝置的優點是通過控制液體的滴加速度，從而控制反應速；
(2)C裝置的優點是能隨時控制反應的發生和停止。
總結：相比于高錳酸鉀或氯酸鉀，實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的優點是可隨時添加液體、反應不需要加熱、操作簡便等。
實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的操作順序：
第一步：檢查裝置的氣密性。
第二步：將藥品裝入試管中，用一團棉花放在靠近試管口的地方，試管口略向下傾斜固定在鐵架臺上。
第三步：用酒精燈外焰給試管加熱，先預熱。
第四步：等氣泡連續均勻再用排水法收集氧氣。第五步：先撤導管，再滅酒精燈。
氧氣的驗滿方法：將一根帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，就證明已經收滿。
收集裝置：
方法 排水法 向上排空氣法
收集裝置
選取依據 氣體的密度及在水中的溶解性
不易溶于水且不與水反應 密度比空氣大
優缺點 優點：①收集的氣體較純凈；②易判斷是否收集滿 缺點：收集的氣體不干燥 優點：收集的氣體較干燥 缺點：收集的氣體純度不高
注意事項 當觀察到瓶口有氣泡冒出時，證明氧氣已收集滿 導氣管應伸至集氣瓶底部，目的是排盡集氣瓶中的空氣
檢驗和驗滿：
檢驗 將帶火星的木條伸入集氣瓶瓶內，如果木條復燃，證明收集的氣體是氧氣
驗滿 向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣瓶瓶口，如果木條復燃，說明氧氣已集滿
排水法：當有大量氣泡從集氣瓶瓶口冒出時，說明氧氣已集滿
排水法收集的O2中有較多水蒸氣。排空氣法收集的氣體不能與空氣中的物質反應。如NO能與O2反應，就不能用排空氣法收集。
典型分析：
1．用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣，混合物的質量變化情況如圖所示。正確的分析是（　　）
A．反應到t1時生成了（a﹣b）g氧氣
B．P點處固體成分是KCl、KClO3和MnO2
C．在反應過程中，KCl的質量分數不斷減少
D．在0～t2時段，MnO2在混合物中的含量不斷增大
【答案】B
【分析】根據氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，進行分析解答。
【解答】解：A、t1時，固體混合物的質量不變，此時氯酸鉀還沒有分解，還沒有生成氧氣，故選項說法錯誤。
B、P點處氯酸鉀還沒有完全分解，固體成分是KCl、KClO3和MnO2，故選項說法正確。
C、氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，在反應過程中，KCl的質量分數從0開始不斷增大，至完全反應不再發生改變，故選項說法錯誤。
D、加熱到一定溫度氯酸鉀才能分解，二氧化錳作催化劑，反應前后質量不變，但隨著反應的進行，氧氣逸出，剩余固體的質量逐漸減少，則在0～t2時段，MnO2在混合物中的含量先不變，后不斷增大，至完全反應不再發生改變，故選項說法錯誤。
故選：B。
【點評】本題難度不大，明確氯酸鉀分解制取氧氣的反應原理、靈活運用質量守恒定律等是正確解答本題的關鍵。
舉一反三：
1．小馬同學將一定量的氯酸鉀與少量高錳酸鉀的混合物加熱制取氧氣，部分物質質量隨時間的變化如圖所示，下列有關敘述正確的是（　　）
A．在t1至t2時間內，氯酸鉀的質量在減少
B．在t3至t4時間內，二氧化錳的質量增加
C．t3時，試管中有4種固體物質
D．曲線c代表加熱過程中生成氧氣質量的變化
【答案】C
【分析】根據將一定量的氯酸鉀與少量高錳酸鉀的混合物加熱制取氧氣，高錳酸鉀在加熱條件下先分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，生成的二氧化錳可以作氯酸鉀分解的催化劑，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，進行分析判斷。
【解答】解：A、將一定量的氯酸鉀與少量高錳酸鉀的混合物加熱制取氧氣，高錳酸鉀在加熱條件下先分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，生成的二氧化錳可以作氯酸鉀分解的催化劑，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣。在t1至t2時間內，氯酸鉀還沒有發生分解反應，氯酸鉀的質量沒有發生改變，故選項說法錯誤。
B、在t3至t4時間內，高錳酸鉀已完全反應，發生的反應是，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，二氧化錳作催化劑，二氧化錳的質量不變，故選項說法錯誤。
C、t3時，高錳酸鉀恰好完全反應，氯酸鉀有剩余，試管中有錳酸鉀、二氧化錳、氯化鉀、氯酸鉀4種固體物質，故選項說法正確。
D、時間為t1時，高錳酸鉀開始發生分解反應，此時開始產生氧氣，則曲線c不能代表加熱過程中生成氧氣質量的變化，曲線c能代表加熱過程中生成氯化鉀質量的變化，故選項說法錯誤。
故選：C。
【點評】本題有一定難度，明確實驗室制取氧氣的反應原理、反應的先后順序是正確解答本題的關鍵。
考點二、二氧化碳制取
考點精要：
二氧化碳的實驗室制備
編號 實驗藥品 實驗現象
1 碳酸鈉和稀鹽酸 冒出大量氣泡、反應速率非常快
2 碳酸鈉和稀硫酸 冒出大量氣泡、反應速率非常快
3 石灰石和稀硫酸 冒出少量氣泡、反應速率慢、且反應一會兒就結束。
4 石灰石和稀鹽酸 冒出大量氣泡、反應速率適中
1.二氧化碳的實驗室制法
(1)藥品：大理石(或石灰石)與稀鹽酸。
一般不用其他藥品代替的理由：不能用H2SO4代替鹽酸，是因為H2SO4與CaCO3反應生成微溶的CaSO4會覆蓋在大理石的表面，阻止反應的繼續進行
(2) 原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)制取裝置如圖所示：
(4)收集：CO2密度比空氣大、能溶于水且與水反應生成碳酸，一般只用向上排空氣法收集CO2氣體。
(5)操作步驟：①按要求連接好儀器；②檢查裝置的氣密性；③向反應器中裝入大理石；④向長頸漏斗中注入稀鹽酸；⑤收集氣體；⑥驗滿
(6)CO2氣體的驗證：將生成的無色、無味的氣體通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水變渾濁，則該氣體為CO2。反應的化學方程式為：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O.
知識點四： 實驗室制取氣體和收集氣體的裝置
發生裝置 收集裝置
固體與固體反應，需加熱 固體與液體反應，不用加熱 密度比空氣小，且不與空氣中的物質反應 密度比空氣大且不與空氣中的物質反應 難溶于水，不與水反應
典型分析：
1．實驗室制取二氧化碳實驗中，有這些信息或現象：①實驗中所用的鹽酸是用質量分數為10%的鹽酸的質量為36.5g；②完成實驗后，當錐形瓶內不再產生氣泡時，大理石有剩余。假設大理石中的其他雜質不溶解在稀鹽酸中。根據以上信息或現象，下列說法正確的是（　　）
A．本實驗中將帶火星的木條放在集氣瓶口以檢驗二氧化碳是否收集滿
B．反應結束后溶液中的溶質為HCl和CaCl2
C．本實驗中產生的CO2質量為2.2g
D．本實驗中所用的鹽酸可以用硫酸替代
【答案】C
【分析】A、根據實驗中應將燃著的木條放在集氣瓶口以檢驗CO2是否收集滿來分析解答；
B、根據大理石有剩余，說明鹽酸已反應完來分析解答；
C、根據氯化氫的質量和方程式來分析解答；
D、根據碳酸鈣與硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣，會覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應的進一步發生來分析解答。
【解答】解：A、實驗中將燃著的木條放在集氣瓶口以檢驗CO2是否收集滿，而不是帶火星的木條，故A錯誤；
B、完成實驗后，當錐形瓶內不再產生氣泡時，大理石有剩余，說明鹽酸已反應完，則反應結束后溶液中的溶質為CaCl2，故B錯誤；
C、設產生二氧化碳的質量為x，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
36.5g×10% x
＝
x＝2.2g
即產生的CO2質量為2.2g，故C正確；
D、碳酸鈣與硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣，會覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應的進一步發生，則本實驗中所用的鹽酸不可以用硫酸替代，故D錯誤；
故選：C。
【點評】在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的知識進行分析解答。
舉一反三：
1．如圖是某興趣小組制取、收集并檢驗CO2的有關實驗操作，其中錯誤的是（　　）
A．甲圖中推動注射器活塞時，長頸漏斗下端冒氣泡，說明氣密性良好
B．乙圖中長頸漏斗下端要伸入液面下，是為了防止氣體逸出
C．丙圖裝置可以測量CO2的體積，植物油是為了防止CO2氣體溶于水
D．丁圖中為了檢驗CO2，滴入的試劑為澄清石灰水
【答案】A
【分析】A、根據推動注射器時，錐形瓶內的壓強增大，長頸漏斗內液面上升，形成一段水柱進行分析；
B、根據長頸漏斗下端要伸入液面下，液封長頸漏斗下端管口，是為了防止氣體逸出進行分析；
C、根據二氧化碳能溶于水進行分析；
D、根據二氧化碳和石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水進行分析。
【解答】解：A、甲圖中推動注射器時，錐形瓶內的壓強增大，長頸漏斗內液面上升，形成一段水柱，可以說明氣密性良好，故A錯誤；
B、乙圖中長頸漏斗下端要伸入液面下，液封長頸漏斗下端管口，是為了防止氣體逸出，故B正確；
C、二氧化碳能溶于水，所以丙圖裝置可以測量CO2的體積，植物油是為了防止CO2氣體溶解在水中，故C正確；
D、二氧化碳和石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以丁圖中為了檢驗CO2，滴入的試劑為澄清石灰水，故D正確。
故選：A。
【點評】本題主要考查二氧化碳的實驗室制法，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行。
1．小明在做氯酸鉀制取氧氣實驗時，繪制了某變量y隨時間變化的圖像，則縱坐標可能表示的是（　　）
A．固體中氯元素的質量分數
B．固體中氧元素的質量分數
C．固體中MnO2的質量
D．固體中鉀元素的質量
【答案】B
【分析】根據氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，進行分析解答。
【解答】解：A、氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，反應前后氯元素的質量不變；加熱到一定溫度氯酸鉀才能分解，隨著反應的進行，氧氣逸出，剩余固體的質量減少，則氯元素的質量分數逐漸增大，至完全反應不再發生改變，故選項圖像錯誤。
B、氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，加熱到一定溫度氯酸鉀才能分解，隨著反應的進行，氧氣逸出，剩余固體中氧元素的質量減少，則氧元素的質量分數逐漸減少，最終剩余固體為氯化鉀和二氧化錳的混合物，至完全反應固體中氧元素的質量分數不再發生改變，故選項圖像正確。
C、氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，二氧化錳作催化劑，反應前后質量不變，故選項圖像錯誤。
D、氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下在加熱條件下生成氯化鉀和氧氣，反應前后固體中鉀元素的質量不變，故選項圖像錯誤。
故選：B。
【點評】本題是一道圖像坐標與化學知識相結合的綜合題，解題的關鍵是結合所涉及的化學知識，正確分析各變化的過程，注意分析坐標軸表示的意義、曲線的起點、折點及變化趨勢，進而確定正確的圖像。
2．加熱一定質量的高錳酸鉀固體制取氧氣的實驗中，下列圖像能正確反映其對應變化關系的是（　　）
A. B． C． D．
【答案】C
【分析】根據高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，進行分析判斷。
【解答】解：A、高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，生成反應的進行，二氧化錳的質量逐漸增大，至完全反應不再發生改變，故選項圖像錯誤。
B、高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，隨著反應的進行，氧氣逸出，剩余固體的質量減少，至完全反應不再發生改變，但最終剩余固體的質量不可能為0，故選項圖像錯誤。
C、高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應前后鉀元素的質量不變，隨著反應的進行，氧氣逸出，剩余固體的質量減少，則鉀元素的質量分數逐漸增大，至完全反應不再發生改變，故選項圖像正確。
D、高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應前后固體中錳元素的質量不變，故選項圖像錯誤。
故選：C。
【點評】本題是一道圖像坐標與化學知識相結合的綜合題，解題的關鍵是結合所涉及的化學知識，正確分析各變化的過程，注意分析坐標軸表示的意義、曲線的起點、折點及變化趨勢，進而確定正確的圖像。
3．對資料或實驗證據的分析是否正確，直接關系到科學探究是否符合客觀事實。如圖為實驗室用等質量的高錳酸鉀和氯酸鉀（另加少量的二氧化錳），分別制取氧氣的數據分析示意圖。下列依據圖示信息所得出的分析正確的是（　　）
A．同時開始加熱，先收集到氧氣的是氯酸鉀
B．用相同容積的試管制取較多量的氧氣時，宜選擇氯酸鉀為原料
C．加入少量的二氧化錳使氯酸鉀產生的氧氣質量增加
D．反應時間較長的是高錳酸鉀
【答案】B
【分析】觀察圖示可知，縱坐標表示收集到的氧氣的質量，橫坐標表示反應的時間；同時加熱先收集到氧氣的是高錳酸鉀；相同質量的氯酸鉀和高錳酸鉀制得氧氣較多的是氯酸鉀，反應時間稍長的是氯酸鉀。我們據此判斷各項的正確與否。
【解答】解：A、觀察圖示可知，同時開始加熱，先收集到氧氣的是高錳酸鉀，故錯誤；
B、因相同質量的氯酸鉀和高錳酸鉀制得氧氣較多的是氯酸鉀，所以用相同容積的試管制取較多量的氧氣時，宜選擇氯酸鉀為原料好，故正確；
C、二氧化錳是催化劑，與生成氧氣的多少無關，故錯誤；
D、通過觀察圖示可知，氯酸鉀用時較長，故錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查同學們觀察圖示的能力，并從圖示中提取信息的能力。
（3題圖） （4題圖）
4．如圖為實驗室用高錳酸鉀制氧氣的裝置圖，下列操作錯誤的是（　　）
A．該實驗需要檢查裝置的氣密性
B．加熱時先來回移動酒精燈，使試管受熱均勻
C．導管口有氣泡冒出時立即收集氧氣
D．反應結束后，先把導管移出水面再熄滅酒精燈
【答案】C
【分析】A．根據連接好儀器，為了確保實驗的成功，在裝入藥品前要檢查裝置的氣密性分析；
B．根據加熱的操作來分析；
C．D．根據排水法收集的注意事項來分析；
【解答】解：A、該實驗需要檢查裝置的氣密性，故正確；
B、加熱時，先使酒精燈在試管下方來回移動，使試管均勻受熱，然后再對準高錳酸鉀所在部位加熱；故正確；
C、排水法收集氧氣，導管口剛開始排出的是裝置內的空氣，當導管口氣泡連續均勻冒出時可以開始收集；故錯誤；
D、排水法收集氧氣后，先將導管從水槽中取出，再熄滅酒精燈，防止水倒流，引起試管炸裂。故正確；
故選：C。
【點評】本題重在考查氧氣的實驗室制法，加熱高錳酸鉀制取氧氣的操作步驟和各注意事項。
5．小科加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來制取氧氣。在加熱過程中，該混合物中氧元素質量隨時間變化關系正確的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【分析】化學反應遵循質量守恒定律，即參加反應的物質的質量之和，等于反應后生成的物質的質量之和，是因為化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變。
【解答】解：氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣，隨著反應進行，固體中氧元素質量減小，完全反應后固體中氧元素質量不是0，是因為二氧化錳中含有氧元素，因此B圖符合題意。
故選：B。
【點評】化學反應遵循質量守恒定律，即化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變，這是書寫化學方程式、判斷物質的化學式、判斷化學計量數、進行相關方面計算的基礎。
6．在實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的過程中，下列圖象能正確表示對應變化關系的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【分析】根據加熱一定量的高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑可知：氧氣的質量逐漸增加，當高錳酸鉀反應完，則不變；剩余固體的質量逐漸減小，當高錳酸鉀分解完畢則不變；鉀元素和錳元素存在于固體中，其質量不變，而固體的質量逐漸減小直到反應完，則不變分析質量分數的變化。
【解答】解：A、化學反應前后元素的質量不變，鉀元素存在于固體中，其質量不變，但固體的質量逐漸減小直到反應完不變，因此鉀元素的質量分數逐漸增大，故錯誤；
B、化學反應前后元素的質量不變，錳元素存在于固體中，其質量不變，但固體的質量逐漸減小直到反應完不變，因此錳元素的質量分數逐漸增大至不變，故正確；
C、剩余固體的質量逐漸減小，當高錳酸鉀分解完畢，則不再減小，剩余固體不會是0，故錯誤；
D、隨著反應的進行，氧氣的質量逐漸增加，當高錳酸鉀反應完，則保持不變而不會減小，故錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查了學生依據質量守恒定律及高錳酸鉀分解的化學反應原理分析解決問題的能力，強調了學生整合知識的能力。
7．實驗室若直接用30%的過氧化氫制取氧氣，反應速率太快。為獲得平穩的氣流，下列裝置能實現的是（　　）
B． C． D．
【答案】C
【分析】根據用分液漏斗加過氧化氫溶液，可以控制液體的滴加的速率，進而控制反應速率進行分析。
【解答】解：用分液漏斗加過氧化氫溶液，將過氧化氫溶液滴入到水中，可以降低濃度，且可以控制液體的滴加的速率，進而控制反應速率，所以發生裝置能達到最佳效果的是C。
故選：C。
【點評】本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇。
8．小科所在興趣小組用如圖所示的裝置來制取干燥的氧氣。裝置氣密性良好，圖①中的錐形瓶內盛有過氧化氫溶液，燃燒匙內裝有二氧化錳，燃燒匙可以上下移動，堿石灰用于干燥氧氣。下列說法正確的是（　　）
A．實驗中，利用圖②和④的裝置收集的氧氣均不夠干燥
B．圖①裝置可隨時控制反應的發生和停止
C．若用圖③收集氧氣，可將帶火星的木條在b導管口處驗滿
D．若用裝置④測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣對測量結果無影響
【答案】D
【分析】根據過氧化氫分解生成水和氧氣，氧氣密度比空氣大，能夠支持燃燒，能使帶火星的木條復燃，利用催化劑時，能夠加快反應速率進行分析。
【解答】解：A、實驗中，利用圖②裝置收集的氧氣不夠干燥，圖④中，植物油隔絕了氧氣和水的接觸，收集的氧氣干燥，故A錯誤；
B、將二氧化錳的燃燒匙上提，沒有二氧化錳時，過氧化氫仍然能夠分解生成水和氧氣，只是反應速率慢一些，不會控制反應的發生與停止，故B錯誤；
C、氧氣密度比空氣大，所以用圖③收集氧氣，可將帶火星的木條在a導管口處驗滿，故C錯誤；
D、若用裝置④測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣對測量結果無影響，是因為有多少體積的氧氣進入集氣瓶，就有多少體積的水排入量筒，排入量筒中的水的體積即為收集的氧氣體積，故D正確。
故選：D。
【點評】本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇。
9．小雨對爸爸給患病的奶奶購買的“便攜式制氧器”產生濃厚的興趣，他仔細閱讀使用說明書，了解了它的工作原理（如圖）和所用的藥品。下列關于“便攜式制氧器”的說法不正確的是（　　）
A．加濕過濾倉利用氧氣不易溶于水，來保持氧氣濕潤
B．這個儀器還可以在夏天給魚缸的魚供氧，夏天魚缸中溶解氧下降
C．此儀器用于醫療急救，也可用產生的氣體作燃料切割金屬
D．可根據加濕過濾倉中氣泡的多少，來說明氧氣排出的快慢
【答案】C
【分析】A、根據裝置的特點來分析；
B、根據溫度對氣體溶解度的影響來分析；
C、根據氧氣的性質與用途來分析；
D、根據裝置的特點來分析。
【解答】解：A、氧氣不易溶于水，加濕過濾倉利用O2不易溶于水，來保持O2濕潤，A是正確的；
B、氣體的溶解度隨著溫度的升高而減小，這個儀器還可以在夏天給魚缸的魚供氧，夏天魚缸中溶解氧下降，B是正確的；
C、氧氣沒有可燃性，不能用作燃料，C是錯誤的；
D、氧氣不易溶于水，可根據加濕過濾倉中氣泡的多少，來說明氧氣排出的快慢，D是正確的。
故選：C。
【點評】本題主要考查氧氣的性質、制取、物質的推斷，難度較大．
10．實驗室新購買了一批雙氧水（H2O2）溶液，某興趣小組的同學要測定其質量分數，他們設計如圖所示的裝置，其實驗的操作步驟如下：
①組裝儀器，并檢查裝置的氣密性；
②在A、B、C三個儀器中裝入藥品，其中雙氧水溶液質量為50g；
③用電子秤稱量出整套裝置的總質量為498.6g；
④關閉a處止水夾，打開A儀器的閥門，向錐形瓶中加入全部的雙氧水溶液，隨即關閉
⑤充分反應后，打開a處止水夾，向裝置中持續緩慢地鼓入X氣體；
⑥第二次稱量整套裝置的總質量為497g。
（1）本實驗采用的裝置中，A儀器的名稱是 　 　。
（2）為盡可能減小測量誤差，請結合測量原理判斷，操作⑤中鼓入的X氣體是 　 。
A.氮氣 B.經干燥處理的空氣 C.除去氧氣后的空氣
（3）根據題意，計算雙氧水溶液中溶質的質量分數為 　 　。
【答案】（1）分液漏斗；
（2）B；
（3）6.8%。
【分析】過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，根據反應的化學方程式及其提供數據可以進行相關方面的計算。
【解答】解：（1）本實驗采用的裝置中，A儀器的名稱是分液漏斗。故答案為：分液漏斗；
（2）為盡可能減少測量誤差，操作⑤鼓入的X氣體使發生裝置內的氧氣全部排出，使得減少的質量為氧氣的質量，減少水分的流失造成誤差，且鼓入的X氣體不能與反應物和生成物發生反應，也不能含水分，造成C裝置質量增加；A、氮氣與空氣的密度不同，不符合；B、經干燥處理的空氣可以將生成的氧氣完全排出，符合；C、除去氧氣后的空氣中含有水蒸氣，會影響實驗結果，不符合；
故選：B；
（3）設過氧化氫質量為x，
反應生成氧氣質量：498.6g﹣497g＝1.6g，
2H2O22H2O+O2↑，
68 32
x 1.6g
＝，
x＝3.4g，
雙氧水溶液中溶質的質量分數是：×100%＝6.8%，
答：雙氧水溶液中溶質的質量分數是6.8%。
【點評】本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性。
11．請根據下列裝置圖回答問題：
（1）寫出圖中儀器②的名稱 　 　。
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，選用的氣體發生裝置A，試管口略向下原因是　 　；收集氧氣可以選用裝置F或 　 　。實驗室高錳酸鉀制取氧氣的文字表達式：　 　。
（3）實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣（用排水法收集）的主要步驟有：①裝入藥品；②檢查裝置氣密性；③收集氣體；④加熱；⑤停止加熱；⑥移出導氣管。正確的操作順序為 　 　。
A.①②③④⑤⑥ B.②①③④⑥⑤ C.②①④③⑤⑥ D.②①④③⑥⑤
（4）經查資料可知，NH3的密度比空氣小，極易溶于水，有刺激性氣味。實驗室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體的方法來制取NH3，選用 　 　裝置作制取氨氣的發生裝置，最好選用　 裝置來收集NH3，理由是 　 　。
【答案】（1）錐形瓶。
（2）避免冷凝水回流，造成試管炸裂；E；高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。
（3）D。
（4）A；G；氨氣極易溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣小，有刺激性氣味，污染空氣，需要利用向下排空氣法收集，同時需要尾氣處理。
【分析】（1）考查實驗室常用儀器名稱；
（2）根據固體加熱發生裝置特點分析回答此題；根據氣體性質選擇收集裝置；高錳酸鉀在加熱條件下反應生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，據此書寫文字表達式；
（3）考查實驗室制備氣體的操作步驟；
（4）根據反應物狀態和反應條件，選擇發生裝置，根據氣體密度與水中溶解度選擇收集裝置。
【解答】解：（1）②為固液反應容器錐形瓶；
故答案為：錐形瓶。
（2）固體加熱發生裝置容易產生冷凝水，若試管口不略向下傾斜，導致冷凝水回流，造成試管驟冷，引起試管炸裂，因此需要略向下傾斜，避免發生回流，引起試管炸裂；氧氣密度比空氣大，還可以用向上排空氣法收集，故選E為收集裝置；高錳酸鉀在加熱條件下反應生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，書寫文字表達式不需要配平和氣體符號，所以文字表達式為高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；
故答案為：避免冷凝水回流，造成試管炸裂；E；高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣。
（3）實驗室制備氣體的首先檢查裝置氣密性，然后裝入藥品，開始加熱，接著收集氣體，收集完畢先移出導管再熄滅酒精燈，避免發生倒吸，所以順序為②①④③⑥⑤；
故選：D。
（4）反應物為固體，且需要加熱，故選A為發生裝置；氨氣極易溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，氨氣有刺激性氣味，污染空氣，因此需要尾氣處理，故選G為收集裝置；
故答案為：A；G；氨氣極易溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣小，有刺激性氣味，污染空氣，需要利用向下排空氣法收集，同時需要尾氣處理。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答。
12．某興趣小組同學對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究實驗。
（1）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，甲設計以下對比實驗：Ⅰ.將3.0g KClO3與1.0g MnO2均勻混合加熱；Ⅱ.將xg KClO3與1.0g CuO均勻混合加熱；在相同溫度下，比較兩組實驗產生O2的快慢。在甲實驗的Ⅱ中x的值應為 　 　。
（2）乙探究了影響雙氧水分解速度的某種因素。實驗數據記錄如下：
雙氧水的質量 雙氧水的濃度 MnO2的質量 。
Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL
Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL
Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL
上表中橫線上需記錄的實驗數據是 　 　，本實驗中，測量O2體積的裝置是 　 　（填編號）。
該實驗結論是：　 　。
【答案】（1）3.0；
（2）相同時間內收集氧氣的體積；c；其它條件相同時，過氧化氫溶液濃度越大，過氧化氫溶液的分解速率越快。
【分析】（1）依據題中信息和控制變量法分析；
（2）依據實驗目的和表中信息分析。
【解答】解：（1）依據題意可知，實驗目的是探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，變量為催化劑的種類，要控制其它因素都相同，所以Ⅱ中KClO3的質量為3.0g，則x為3.0，故填：3.0；
（2）分析表中信息可知，乙實驗目的是探究過氧化氫溶液濃度對雙氧水分解速度的影響，變量為過氧化氫溶液濃度，控制其它因素都相同，則上表中橫線上需記錄的實驗數據是相同時間內收集氧氣的體積；分析a、b、c裝置特點可知，測量O2體積的裝置是c；分析表中數據可知，該實驗結論是其它條件相同時，過氧化氫溶液濃度越大，過氧化氫溶液的分解速率越快；故填：相同時間內收集氧氣的體積；c；其它條件相同時，過氧化氫溶液濃度越大，過氧化氫溶液的分解速率越快。
【點評】此題主要考查某因素影響反應速率的實驗探究，主要是利用實驗數據及對控制變量法來分析和解決有關問題，結合各方面的條件得出正確結論。
13．為了探究哪種方法收集的氧氣濃度更高，某興趣小組用如圖所示器材和藥品，開展了如下實驗。
①如圖甲用雙氧水催化分解的方法制氧氣，并用排水法收集滿3瓶氧氣
②用圖丙裝置，測各集氣瓶中氧氣含量并記錄
③將步驟①中的收集方法改為向上排空氣法（圖乙）收集滿3瓶氧氣，測各集氣瓶中氧氣含量并記錄
④再利用雙氧水催化分解制取氧氣，通過濃硫酸干燥后，用向上排空氣法收集滿3瓶，測各集氣瓶中氧氣含量并記錄
（1）檢查圖甲裝置氣密性的操作是 　 　。
（2）老師建議用圖乙方法收集氧氣，驗滿后，再繼續收集30秒，是因為 　 　。
（3）該興趣小組的同學所做的實驗記錄如下。
表1
制取方法 雙氧水催化分解 （氧氣未干燥） 雙氧水催化分解 （氧氣干燥）
收集方法 排水法 向上排空氣法 向上排空氣法
氧氣濃度% 65.5 66.1 65.9 66.5 66.8 66.7 74.7 75.2 75
氧氣均濃度% 65.8 66.7 75
分析表格數據可知，向上排空氣法比用排水法收集的氧氣濃度更高，原因可能是 　 　。
【答案】（1）關閉分液漏斗的活塞，把導氣管插入到盛有水的水槽中，用雙手捂住錐形瓶，看到導管口有氣泡冒出，松開雙手，導氣管有一段水柱進入，裝置氣密性較好。
（2）驗滿后，集氣瓶內會有少量的氧氣損失，再繼續收集30秒，使集氣瓶內充滿氧氣；
（3）用排水法收集氧氣時，可能混有水蒸氣和空氣。
【分析】（1）根據裝置檢查氣密性的常用方法進行分析；
（2）從氧氣是否有損失的角度進行分析；
（3）從收集的氧氣中含有的雜質氣體的角度進行分析。
【解答】解：（1）檢查圖甲裝置氣密性的操作：關閉分液漏斗的活塞，把導氣管插入到盛有水的水槽中，用雙手捂住錐形瓶，看到導管口有氣泡冒出，松開雙手，導氣管有一段水柱進入，裝置氣密性較好。
（2）老師建議用圖乙方法收集氧氣，驗滿后，會有少量的氧氣損失，再繼續收集30秒，使集氣瓶內充滿氧氣，使氧氣濃度的測定實驗更加準確；
（3）用排水法收集氧氣時，可能混有水蒸氣和空氣，而用向上排空氣法收集氧氣，可能混有空氣，因此向上排空氣法比用排水法收集的氧氣濃度更高；
故答案為：
（1）關閉分液漏斗的活塞，把導氣管插入到盛有水的水槽中，用雙手捂住錐形瓶，看到導管口有氣泡冒出，松開雙手，導氣管有一段水柱進入，裝置氣密性較好。
（2）驗滿后，集氣瓶內會有少量的氧氣損失，再繼續收集30秒，使集氣瓶內充滿氧氣；
（3）用排水法收集氧氣時，可能混有水蒸氣和空氣。
【點評】本題考查了氧氣的收集方法、裝置氣密性的檢查方法等相關知識，掌握有關化學實驗的基本操作即可解答。
14．在實驗室里可以用加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物來制取氧氣。
（1）請從下列各圖中選擇合適的實驗裝置（部分夾持裝置未畫出） 　 　（填序號）。
（2）二氧化錳、氧化鐵和氧化鋁都可以作為氯酸鉀加熱分解的催化劑。為了比較這三種金屬氧化物對氯酸鉀分解快慢的影響，某興趣小組利用下列器材和藥品進行實驗。
實驗器材：秒表、電子秤、如圖中合適的裝置。
實驗藥品：氯酸鉀，顆粒大小相同的二氧化錳、氧化鐵、氧化鋁。
實驗步驟：　① ；
② ；
③ ；
④ 。
【答案】見試題解答內容
【分析】（1）根據實驗室用氯酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，氧氣密度比空氣大，不易溶于水進行分析；
（2）根據制取氣體需要檢驗裝置的氣密性，需要驗證催化劑的質量和催化效果以及控制變量法的正確使用進行分析。
【解答】解：（1）實驗室用氯酸鉀制取氧氣的反應物是固體，反應條件是加熱，氧氣密度比空氣大，不易溶于水，選擇合適的實驗裝置是：③；
（2）實驗步驟是：①組裝儀器，檢查裝置氣密性；
②用電子秤稱量ag的氯酸鉀和bg
的二氧化錳，充分混合后裝入試管，連接好儀器并固定；
③加熱，用排水法收集一定體積的氣體，記錄所用的時間；
④分別用等質量的氧化鐵、氧化鋁代替二氧化錳，收集相同體積的氣體，記錄所用的時間。
故答案為：（1）③；
（2）①組裝儀器，檢查裝置氣密性；
②用電子秤稱量ag的氯酸鉀和bg
的二氧化錳，充分混合后裝入試管，連接好儀器并固定；
③加熱，用排水法收集一定體積的氣體，記錄所用的時間；
④分別用等質量的氧化鐵、氧化鋁代替二氧化錳，收集相同體積的氣體，記錄所用的時間。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎。
15．某實驗小組設計了如圖所示的實驗裝置。
（1）甲同學認為若II裝置中裝有水，可用于制取并收集氧氣，請寫出K1、K2的開關順序　 　。
（2）乙同學認為可以利用I、III裝置驗證二氧化碳的性質。若廣口瓶B中盛放二氧化碳，A中盛放氫氧化鈉溶液，燒杯中盛放稀鹽酸，驗證二氧化碳能與氫氧化鈉發生反應，他的操作為　 　，最終他看到了III中稀鹽酸倒流入I中有氣泡產生。
（3）丁同學認為將III的燒杯換成量筒，Ⅱ中的廣口瓶裝滿水，則可以利用I、Ⅱ、III裝置測定氫氧化鈉樣品中含碳酸鈉雜質的質量分數，丁同學測定方法利用的化學反應的化學方程式是　 　，你認為此方案是否可行，并簡述理由　 　。
【答案】見試題解答內容
【分析】（1）利用排水法收集氧氣時，一開始不能立即收集，這是因為開始逸出的氣體主要是空氣；
（2）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；
（3）二氧化碳能夠溶于水。
【解答】解：（1）甲同學認為若II裝置中裝有水，可用于制取并收集氧氣，K1、K2的開關順序是先開K2，關K1，當Ⅲ中的氣泡均勻、連續冒出時，說明排出的是純凈的氧氣，應該開K1，關K2。
故填：先開K2，關K1，一段時間后再開K1，關K2。
（2）他的操作為：關閉K1、K2，打開K將氫氧化鈉溶液滴入廣口瓶中，關閉K，充分反應后打開K2，最終他看到了III中稀鹽酸倒流入I中有氣泡產生。
故填：關閉K1、K2，打開K將氫氧化鈉溶液滴入廣口瓶中，關閉K，充分反應后打開K2。
（3）丁同學的測定方法是：把碳酸鈉和稀鹽酸反應生成的二氧化碳排入Ⅱ中，從而把Ⅱ中的水排入量筒中，排入量筒中的水的體積即為反應生成二氧化碳的體積，進一步可以計算碳酸鈉的質量分數，碳酸鈉和稀鹽酸反應的化學方程式為：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；
但是此方案不可行，理由是：CO2可溶于水，無法準確測量生成的CO2的體積。
故填：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；不可行，這是因為CO2可溶于水，無法準確測量生成的CO2的體積。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
16．小樂家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影響了水草的正常生長。為解決此問題，小樂開展了如下研究：【市場調查】小樂發現市場上有如圖甲所示的二氧化碳氣體補給器出售，該補給器連接上氣體細化器后就可向水族箱的水中補充二氧化碳氣體，其結構示意圖如圖乙所示。
【自制補給器】小樂研究了市售的二氧化碳氣體補給器后，自制補給器，部分設計如圖丙所示。
（1）寫出小樂自制補給器產生二氧化碳反應的化學方程式 　 　。
（2）在如圖丙所示的計泡器的中補全導管；將氣體細化器連接在自制補給器的右側導管上后，應將氣體細化器置于水族箱的 　 　（選填“①”“②”或“③”）處。
（3）依據如下評價量表，對小樂的自制補給器進行評價，寫出評價等級及依據 　 　。
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 反應安全，且可控 反應安全，但不可控 反應有較大安全隱患
指標二 氣體能直接排出且速度可以觀測 氣體能直接排出但速度無法觀測 氣體無法排出
【答案】解：（1）石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，故答案為：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）圖丙所示的計泡器中長管要伸入液面以下，將氣體細化器連接在自制補給器的右側導管上后，應將氣體細化器置于水族箱的③處，這樣可使二氧化碳更容易溶于水中，避免大量逸出；故答案為：；③；
（3）在裝置丙中，二氧化碳氣體的制備采用了啟普發生器原理，故反應安全，且可控；采用了記泡器裝置，故氣體能直接排出且速度可以觀測。故評價等級為優秀；故答案為：優秀，因為反應安全可控，氣體能直接排出且速度可以觀測。
【分析】（1）根據化學反應的原理來分析；
（2）根據實驗目的以及裝置的特點來分析；
（3）根據自制補給器的特點來分析。
【解答】解：（1）石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，故答案為：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）圖丙所示的計泡器中長管要伸入液面以下，將氣體細化器連接在自制補給器的右側導管上后，應將氣體細化器置于水族箱的③處，這樣可使二氧化碳更容易溶于水中，避免大量逸出；故答案為：；③；
（3）在裝置丙中，二氧化碳氣體的制備采用了啟普發生器原理，故反應安全，且可控；采用了記泡器裝置，故氣體能直接排出且速度可以觀測。故評價等級為優秀；故答案為：優秀，因為反應安全可控，氣體能直接排出且速度可以觀測。
【點評】本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇。
17．某校學習小組準備探究氣體的測定和數據處理方法。
【提出問題】如何利用石灰石（主要成分為CaCO3）與稀鹽酸反應來測定生成CO2的質量和體積，并處理數據。
【實驗設計】通過下列兩個實驗分別測定CO2的質量和體積：
【分析與表達】
（1）實驗Ⅰ中，將小燒杯中的所有稀鹽酸分幾次加入到大燒杯中，并不斷攪拌，判斷石灰石中CaCO3完全反應的實驗現象是 　 　。
（2）實驗Ⅱ中，先連接好裝置，再檢查裝置的氣密性，然后裝好藥品，最后將10毫升稀鹽酸快速推入燒瓶中。
【記錄與處理】
（3）已知實驗Ⅰ反應前的總質量[m（大燒杯+石灰石粉末）+m（小燒杯+稀鹽酸）]，要計算生成CO2的質量，至少還需要的數據是 　 　。
A．m（小燒杯） B．m（大燒杯） C．m（大燒杯+反應后剩余物）
（4）實驗Ⅱ的實驗記錄如下（表中數據在相同溫度、相同壓強條件下測定）：
時間/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器讀數/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
根據以上實驗過程和數據綜合分析，最終生成CO2的體積是 　 　毫升，理由 　 　。
【答案】（1）最后一次加入鹽酸后不再產生氣泡；
（3）AC；
（4）80；注射器的起始讀數是10mL，最終讀數為90mL，增加了80mL。
【分析】（1）根據碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水、二氧化碳，反應發生時會看到有氣泡產生進行分析；
（3）根據要計算生成CO2的質量，至少還需要的數據是小燒杯質量可以計算出稀鹽酸質量）、大燒杯及其內容物反應前后質量差即為反應生成二氧化碳的質量進行分析；
（4）根據從第8分鐘后氣體的體積不再變化，但原稀鹽酸占有10mL（推入稀鹽酸后仍然會恢復到原壓強）進行分析。
【解答】解：（1）碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水、二氧化碳，反應發生時會看到有氣泡產生。實驗I中，將小燒杯中的所有稀鹽酸分幾次加入到大燒杯中，并不斷攪拌，則判斷石灰石中CaCO3完全反應的實驗現象是最后一次加入鹽酸后不再產生氣泡；故答案為：最后一次加入鹽酸后不再產生氣泡；
（3）要計算生成CO2的質量，至少還需要的數據是小燒杯質量可以計算出稀鹽酸質量、大燒杯及其內容物反應前后質量差即為反應生成二氧化碳的質量，故答案為：AC。
（4）從第8分鐘后氣體的體積不再變化，但原稀鹽酸占有10mL（推入稀鹽酸后仍然會恢復到原壓強），所以第1分鐘生成CO2的體積是50mL，第2分鐘是75mL，最終生成CO2的體積是80mL，故答案為：80；注射器的起始讀數是10mL，最終讀數為90mL，增加了80mL。
【點評】本題主要考查物質的組成成分的探究等，完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行。
18．小王對教材中“實驗室制取CO2時，選用石灰石（或稱大理石）和稀鹽酸為原料，一般不選用稀硫酸”這一句話產生了疑惑。于是提出了問題：實驗室制取CO2在何種情況下可使用稀硫酸？
（1）一般不能使用石灰石與稀硫酸制取二氧化碳的原因是 　 　。
（2）安裝如圖實驗裝置并檢查氣密性后，使一定濃度（適當）的稀鹽酸、稀硫酸分別在裝置甲中與等質量的CaCO3粉末反應，裝置乙、丙的作用是測量CO2的體積，裝置乙中的液體應該具有 　 　的性質。
（3）在相同條件下測得（2）中實驗產生的CO2體積（V）與反應時間（t）的關系如圖丁所示。實驗結果：0～300s內，反應Ⅰ比反應Ⅱ生成CO2的速率 　 　（選填“快”或“慢”），但差距不大。
（4）根據實驗結果得出結論：實驗室可用稀硫酸和碳酸鈣粉末反應制取二氧化碳。
【答案】（1）生成的硫酸鈣微溶于水，會附著在石灰石的表面，阻止反應的進一步進行；
（2）不易溶解二氧化碳也不與二氧化碳反應；
（3）快。
【分析】（1）根據稀硫酸和碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水進行分析；
（2）根據二氧化碳能溶于水和水反應分析；
（3）根據圖丁的兩條曲線分析；
【解答】解：（1）一般不能使用石灰石與稀硫酸制取二氧化碳的原因是稀硫酸和碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水，會附著在石灰石的表面，阻止反應的進一步進行。
（2）因為二氧化碳能溶于水和水反應，要根據排出液體的體積測量CO2的體積，裝置乙中的液體應該具有不易溶解二氧化碳也不與二氧化碳反應的性質。
（3）由圖丁的兩條曲線可知，在0﹣300s內，反應I的曲線在反應Ⅱ的上方一點點，所以反應I比反應Ⅱ生成CO2的速率快，但差距不大。
故答案為：
（1）生成的硫酸鈣微溶于水，會附著在石灰石的表面，阻止反應的進一步進行；
（2）不易溶解二氧化碳也不與二氧化碳反應；
（3）快。
【點評】本題主要考查了實驗室氣體的制取，熟練掌握氣體的制取原理，了解確定發生裝置、收集裝置的因素和注意事項等知識，再結合材料信息，認真分析即可解答。
19．小濱同學欲進行實驗室制備二氧化碳，并開展有關二氧化碳性質的研究：
（1）選擇裝置：制備二氧化碳時選用裝置B而不用裝置A，其優點在于　 　；用裝置C收集時，空氣從　 　（選填“x”或“y”）端排出。
（2）選擇藥品：按如表進行實驗，取等質量的大理石加入足量酸中（雜質不與酸反應），產生二氧化碳的體積隨時間變化曲線如圖1所示。圖中甲對應實驗　 　（選填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ），不選用丙對應實驗藥品的理由是：　 　。
實驗編號 藥品
Ⅰ 塊狀大理石、10% H2SO4溶液
Ⅱ 塊狀大理石、7% HCl溶液
Ⅲ 大理石粉末、7% HCl溶液
（3）性質研究：將二氧化碳通入如圖2所示的裝置，發現下端木條先熄滅，由此可以驗證CO2的性質是　 　。
【答案】見試題解答內容
【分析】（1）根據裝置的特點、二氧化碳的密度來分析；
（2）根據影響化學反應的速率的因素來分析；
（3）根據實驗現象來分析推斷二氧化碳的性質。
【解答】解：（1）裝置B中添加了長頸漏斗，便于隨時添加液體試劑；二氧化碳的密度比空氣大，若用圖示裝置來收集二氧化碳，二氧化碳應從長管進入，空氣從短管排出；故填：B裝置可以隨時添加液體試劑；x；
（2）碳酸鈣和硫酸反應生成的硫酸鈣微溶于水，會阻礙反應的繼續進行，只能收集到少量的二氧化碳；所以圖中丙對應實驗I，等質量的塊狀和粉末狀的大理石與等濃度的稀鹽酸反應時，粉末狀的反應速率快，即甲對應實驗Ⅲ；不用丙對應的藥品的理由是：生成氣體速度慢，且反應生成的硫酸鈣是微溶性物質，它會包裹在大理石表面，使酸液不能與大理石接觸，從而使反應中止；故填：Ⅲ；生成氣體速度慢，且反應生成的硫酸鈣是微溶性物質，它會包裹在大理石表面，使酸液不能與大理石接觸，從而使反應中止；
（3）將二氧化碳通入如圖2所示的裝置，發現下端木條先熄滅，由此可以驗證CO2的性質是二氧化碳密度大于空氣密度，二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒；故填：二氧化碳密度大于空氣密度，二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒。
【點評】本題考查了二氧化碳的實驗室制法、二氧化碳的性質的驗證等，難度不大。
20．實驗室有一瓶含雜質的氯酸鉀。某興趣小組利用該藥品和二氧化錳制取氧氣（雜質既不參加反應，也不溶于水）。反應方程式為：2KClO32KCl+3O2↑，實驗數據記錄如圖：
請回答下列問題：
（1）a＝　 　。
（2）計算受熱分解的氯酸鉀的質量（精確到0.01g）。
（3）計算濾液中氯化鉀溶質的質量分數（計算結果精確到0.01%）。
【答案】見試題解答內容
【分析】根據氧氣的質量和對應的化學方程式求算原固體混合物中氯酸鉀的質量和生成氯化鉀的質量，而二氧化錳在過程中做催化劑，質量不變。
【解答】解：（1）二氧化錳的質量為18.2g+4.8g﹣18.5g＝4.5g，故填：4.5；
（2）設原固體混合物中氯酸鉀的質量為x
2KClO332KCl+3O2↑
245 149 96
x y 4.8g
x＝12.25g，y＝7.45g
（3）濾液中氯化鉀溶質的質量分數×100%＝7.45%。
答：
（2）計算受熱分解的氯酸鉀的質量12.25g。
（3）計算濾液中氯化鉀溶質的質量分數7.45%。
【點評】根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整。
21．某學校的學習小組對當地的石灰石礦區進行調查，測定石灰石中碳酸鈣的質量分數，采用的方法如下：取該石灰石樣品16g，把80g稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數據見下表（已知石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質不溶于水，不與稀鹽酸反應）。請計算：
序號 加入稀鹽酸的質量/g 剩余固體的質量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 n
（1）上表中n的數值為　 　。
（2）樣品中碳酸鈣的質量分數是　 　。
（3）求鹽酸中溶質的質量分數。
【答案】見試題解答內容
【分析】（1）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，而第3次反應后固體物質減少的質量為3.2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產生氣體，故表中n的數值為2.8。
（2）根據圖表數據可知，完全反應后，剩余固體物質的質量為2.8g，石灰石樣品的質量減去剩余固體物質的質量就是樣品中碳酸鈣的質量，然后根據質量分數公式計算即可。
（3）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，說明20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應。根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式和第1次完全反應中碳酸鈣的質量，即可計算出第一次參與反應的HCl質量，然后根據溶質的質量分數公式計算即可。
【解答】解：（1）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，而第3次反應后固體物質減少的質量為3.2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產生氣體，故表中n的數值為2.8。
（2）樣品中碳酸鈣的質量分數＝×100%＝82.5%。
（3）由試題分析20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應
解：設第一次參與反應的HCl質量為x，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
5g x
解之得：x＝3.65g，
鹽酸中溶質的質量分數為：×100%＝18.25%。
故答案為：（1）2.8；（2）82.5%；（3）答：鹽酸中溶質的質量分數為18.25%。
【點評】本題主要考查學生根據反應原理進行分析數據的能力，最后固體質量不減少，即為雜質的質量。
22．小李和小王同學對化學計算很有心得，以下是他們解答一道計算題的實錄。請你一起參與研究并完成相關問題。（ 計算結果精確到0.01g）。
題目已知：2KClO32KCl+3O2↑
兩位同學為了測定實驗室中氯酸鉀藥品是否純凈，取2.5g該藥品與0.5g二氧化錳混合。加熱該混合物t1時間后（假設雜質不參加反應），冷卻，稱量剩余固體質量，重復以上操作，依次稱得加t2、t3、t4時間后剩余固體的質量，記錄數據如下表：
加熱時間 t1 t2 t3 t4
剩余固體質量/g 2.12 2.08 2.04 2.04
（1）兩同學一致認為氯酸鉀已經完全反應的時間為 　 　（選填“t1”、“t2”、“t3”、“t4”）。
（2）小李根據質量守恒定律很快得到（2.5g+0.5g﹣2.04g）是 　 　（填化學式）的質量。
（3）請你計算：該藥品中氯酸鉀的質量，并判斷該藥品是否純凈？
【答案】見試題解答內容
【分析】（1）根據表中數據的變化分析；
（2）根據質量守恒定律固體物質的總質量的變化就可以求出生成氧氣的質量；
（3）根據生成的氧氣的質量，根據化學方程式進行計算就可求出參與反應的氯酸鉀的質量，據此分析解答即可。
【解答】答：（1）由表中的數據可知，加熱t3時間后，再繼續加熱時固體的質量沒再發生變化，說明氯酸鉀已經全部參與反應；
（2）由質量守恒定律可知：2.5g+0.5g﹣2.04g＝0.96g為O2的質量；
（3）設樣品中含有氯酸鉀的質量為x
2KClO3 2KCl+3O2↑
245 96
x 0.96g
解得：x＝2.45g
KClO3的質量為2.45g＜2.5g，所以不純凈
答：該藥品不純凈。
故答案為：（1）t3． （2）O2；（3）不純凈；
【點評】本題難度不是很大，主要考查了根據化學方程式進行相關的計算及質量守恒定律的應用，培養學生的應用知識的能力和解決問題的能力。
23．某石灰廠新到一批石灰石，主要成分為CaCO3，其中含有雜質二氧化硅（二氧化硅不溶于水，不與鹽酸反應，高溫不分解），為測定石灰石樣品的純度，某小組的同學分成三組實驗測得數據如下表。
（1）表格中m的值為 　 　。
（2）該實驗中，第 　 　（填數字）次實驗中，稀鹽酸一定反應完全。
（3）樣品中含碳酸鈣質量分數為多少？
實驗次數 1 2 3
稀鹽酸質量（g） 50 50 100
樣品質量（g） 20 30 20
剩余物質質量（g） 63.4 73.4 113.4
產生氣體的質量（g） 6.6 6.6 m
【答案】（1）6.6；
（2）1、2；
（3）75%。
【分析】（1）根據質量守恒定律計算分析m的值；
（2）根據表中的數據稀鹽酸一定反應完全的實驗；
（3）根據20g的碳酸高完全生成的二氧化碳的質量和反應的方程式可計算出碳酸鈣的質量，即可計算出含碳酸鈣質量分數。
【解答】解：（1）由質量守恒定律可知，第3次實驗所得到氣體的質量為：100g+20g﹣113.4g＝6.6g，所以m＝6.6；
（2）對比實驗1、2，當樣品質量增加時，放出二氧化碳質量并未增加，說明實驗中稀鹽酸已完全反應；對比實驗1、3，當稀鹽酸質量增加時，放出二氧化碳的質量不變，說明實驗中碳酸鈣已完全反應；綜上所述，實驗1、2中稀鹽酸一定反應完全，而第3組實驗中稀鹽酸一定剩余。
（3）設20g樣品中碳酸鈣的質量為x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6g
解得：x＝15g
則該石灰石樣品的純度為×100%＝75%。
答：樣品中含碳酸鈣質量分數為75%。
故答案為：（1）6.6；
（2）1、2；
（3）75%。
【點評】本題主要考查了根據化學方式的計算，通過表中數據的對比分析出完全反應的碳酸鈣生成二氧化碳的質量是計算的關鍵。
24．氧氣是一種重要的氣體，人們一直尋找通過各種方法獲得所需的氧氣。
（1）實驗室制取氧氣：用雙氧水與二氧化錳混合制取氧氣時，所選的發生裝置和收集裝置是圖1中的 　 　。
（2）小江依據圖2中便攜式制氧機原理，制作了圖3所示的簡易制氧裝置。
資料：過碳酸鈉（2Na2CO3 3H2O2）能與H2O反應生成Na2CO3和H2O2，分解的化學方程式為2Na2CO3 3H2O2═2Na2CO3+3H2O2
圖2反應倉中MnO2在反應中起 　 　作用。圖3中的甲瓶相當于圖2中的 　 　（填“加濕過濾倉”或“反應倉”）。
（3）求質量為157g的過碳酸鈉在反應倉內完全反應可提供多少g的氧氣？
【答案】（1）BC或BE；
（2）催化；反應倉；
（3）24g。
【分析】（1）根據反應物的狀態與反應的條件確定發生裝置，根據氧氣的性質確定收集方法；
（2）根據化學反應的原理、裝置的特點來分析；
（3）根據化學方程式，利用過碳酸鈉的質量來分析計算。
【解答】解：（1）用雙氧水與二氧化錳混合制取氧氣屬于固液型常溫型，發生裝置選B；氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，因此可采用向上排空氣法或排水法來收集氧氣；故答案為：BC或BE；
（2）過碳酸鈉（2Na2CO3 3H2O2）能與H2O反應生成Na2CO3和H2O2，過氧化氫在二氧化錳的催化作用會分解產生氧氣，因此在該反應中，二氧化錳是催化劑，起到了催化作用，圖3中的甲瓶相當于氣體的發生裝置，故圖3中的甲瓶相當于圖2中的反應倉；故答案為：催化；反應倉；
（3）由化學方程式2Na2CO3 3H2O2═2Na2CO3+3H2O2與2H2O22H2O+O2↑可知，2Na2CO3 3H2O2～3H2O2～O2，設生成氧氣的質量為x，則：
2Na2CO3 3H2O2～O2
314 48
157g x
x＝24g
答：質量為157g的過碳酸鈉在反應倉內完全反應可提供24g的氧氣。
【點評】應善于根據習題提供信息進行分析判斷，能對學生起到知識遷移的訓練。
25．氧燭是一種被廣泛使用于航空航海等民用方面的簡易制氧產品。一根氧燭大約可供100個人呼吸1小時，反應過程沿著燭體自上而下進行，因產氧過程中伴隨發光放熱，與蠟燭燃燒現象相似，故被命名為氧燭。如圖甲是一種電磁式觸發點火的氧燭示意圖，圖乙為該氧燭頂部放大圖。氧燭中有產氧藥塊，由多種物質混合后壓制成塊。產氧藥塊啟封后，閉合開關，位于上方的輕質釘錘多次向下敲擊藥塊，開始自動產氧。請結合所學知識解釋該氧燭閉合開關后啟動制氧的原理。
【答案】閉合開關后，電磁鐵通電產生磁性，吸引彈性銜鐵向下運動，帶動輕質釘錘敲擊產氧藥塊。銜鐵被吸下后電路斷開，電磁鐵磁性消失，彈性銜鐵又彈回原處，電路接通，電磁鐵再次通電產生磁性吸引彈性銜鐵，如此循環敲擊，產氧藥塊在多次敲擊后開始自動產氧。
【分析】根據氧燭的構造以及產生氧氣的原理來分析。
【解答】解：閉合開關后，電磁鐵通電產生磁性，吸引彈性銜鐵向下運動，帶動輕質釘錘敲擊產氧藥塊。銜鐵被吸下后電路斷開，電磁鐵磁性消失，彈性銜鐵又彈回原處，電路接通，電磁鐵再次通電產生磁性吸引彈性銜鐵，如此循環敲擊，產氧藥塊在多次敲擊后開始自動產氧。
故答案為：閉合開關后，電磁鐵通電產生磁性，吸引彈性銜鐵向下運動，帶動輕質釘錘敲擊產氧藥塊。銜鐵被吸下后電路斷開，電磁鐵磁性消失，彈性銜鐵又彈回原處，電路接通，電磁鐵再次通電產生磁性吸引彈性銜鐵，如此循環敲擊，產氧藥塊在多次敲擊后開始自動產氧。
【點評】本題是一個理化綜合題，明確電磁鐵的工作原理以及氧氣的產生原理是解題的關鍵。
26．“氧燭”常用作潛船的緊急供氧設備，裝置原理如圖甲，產氧藥塊出氯酸鈉（NaClO3）、鎂粉、二氧化錳等均勻混合制成，外面覆蓋有較厚的隔熱材料。使用時，按壓點火裝置，產氧藥塊中的物質自上而下發生反應，持續產生氧氣并伴隨發光發熱的現象。
資料一：產氧藥塊中發生的反應：①2Mg+O22MgO； ②2NaClO32NaCl+3O2↑；③溫度過高時，產氧藥塊會產生少量有毒氯氣。
資料二：氯酸鈉在有無二氧化錳參與的條件下，分解速率隨溫度的變化圖像如圖乙所示，請結合上述信息和所學知識分析，氧燭能快速持續地產生高純氧氣的原因。
【答案】在點燃的條件下，鎂與氧氣反應生成氧化鎂，此反應過程中會放出熱量，則溫度較高的條件下，氯酸鈉在二氧化錳的催化作用下分解生成氯化鈉和氧氣，因此氧燭能快速持續地產生高純氧氣。
【分析】鎂燃燒放出熱量，氯酸鈉在較高溫度下分解為氯化鈉和氧氣。
【解答】解：在點燃的條件下，鎂與氧氣反應生成氧化鎂，此反應過程中會放出熱量，則溫度較高的條件下，氯酸鈉在二氧化錳的催化作用下分解生成氯化鈉和氧氣，因此氧燭能快速持續地產生高純氧氣。
故答案為：在點燃的條件下，鎂與氧氣反應生成氧化鎂，此反應過程中會放出熱量，則溫度較高的條件下，氯酸鈉在二氧化錳的催化作用下分解生成氯化鈉和氧氣，因此氧燭能快速持續地產生高純氧氣。
【點評】在進行制取氣體的反應原理探究時，需要考慮原料的價格、變化是否容易控制、反應能否連續進行、反應的快慢、生成物的純凈以及是否生成造成環境污染的副產物、能否找到對應的反應裝置等。
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《暑假復習課》浙教版科學八升九--第4講 氣體的制取
考點一、氧氣制取
1．實驗室里制取氧氣的方法有：分解 H2O2 和加熱分解 KMnO4或KClO3，化學方程式為：
（1）2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑（2）2KMnO4 △ K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（3）2KClO3　　　　2KCl＋3O2↑
工業上用分離空氣制取氧氣。——物理變化
在過氧化氫和氯酸鉀制取氧氣的反應中，用二氧化錳作為催化劑，它的作用是改變反應速度，本身的質量和化學性質在反應前后都不變。
實驗室用高氯酸鉀制取氧氣的操作順序：檢查裝置氣密性→裝入藥品→固定裝置→收集氧氣；用KClO3制取時，若缺少催化劑MnO2，可加入少量KMnO4，因為KMnO4受熱分解時會產生MnO2。
裝置的改進與評價：
(1)將固液常溫型裝置中的長頸漏斗換成分液漏斗或注射器(如圖A、圖B所示)，改進后裝置的優點是通過控制液體的滴加速度，從而控制反應速；
(2)C裝置的優點是能隨時控制反應的發生和停止。
總結：相比于高錳酸鉀或氯酸鉀，實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的優點是可隨時添加液體、反應不需要加熱、操作簡便等。
實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的操作順序：
第一步：檢查裝置的氣密性。
第二步：將藥品裝入試管中，用一團棉花放在靠近試管口的地方，試管口略向下傾斜固定在鐵架臺上。
第三步：用酒精燈外焰給試管加熱，先預熱。
第四步：等氣泡連續均勻再用排水法收集氧氣。第五步：先撤導管，再滅酒精燈。
氧氣的驗滿方法：將一根帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，就證明已經收滿。
收集裝置：
方法 排水法 向上排空氣法
收集裝置
選取依據 氣體的密度及在水中的溶解性
不易溶于水且不與水反應 密度比空氣大
優缺點 優點：①收集的氣體較純凈；②易判斷是否收集滿 缺點：收集的氣體不干燥 優點：收集的氣體較干燥 缺點：收集的氣體純度不高
注意事項 當觀察到瓶口有氣泡冒出時，證明氧氣已收集滿 導氣管應伸至集氣瓶底部，目的是排盡集氣瓶中的空氣
檢驗和驗滿：
檢驗 將帶火星的木條伸入集氣瓶瓶內，如果木條復燃，證明收集的氣體是氧氣
驗滿 向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣瓶瓶口，如果木條復燃，說明氧氣已集滿
排水法：當有大量氣泡從集氣瓶瓶口冒出時，說明氧氣已集滿
排水法收集的O2中有較多水蒸氣。排空氣法收集的氣體不能與空氣中的物質反應。如NO能與O2反應，就不能用排空氣法收集。
典型分析：
1．用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣，混合物的質量變化情況如圖所示。正確的分析是（　　）
A．反應到t1時生成了（a﹣b）g氧氣
B．P點處固體成分是KCl、KClO3和MnO2
C．在反應過程中，KCl的質量分數不斷減少
D．在0～t2時段，MnO2在混合物中的含量不斷增大
舉一反三：
1．小馬同學將一定量的氯酸鉀與少量高錳酸鉀的混合物加熱制取氧氣，部分物質質量隨時間的變化如圖所示，下列有關敘述正確的是（　　）
A．在t1至t2時間內，氯酸鉀的質量在減少
B．在t3至t4時間內，二氧化錳的質量增加
C．t3時，試管中有4種固體物質
D．曲線c代表加熱過程中生成氧氣質量的變化
考點二、二氧化碳制取
二氧化碳的實驗室制備
編號 實驗藥品 實驗現象
1 碳酸鈉和稀鹽酸 冒出大量氣泡、反應速率非常快
2 碳酸鈉和稀硫酸 冒出大量氣泡、反應速率非常快
3 石灰石和稀硫酸 冒出少量氣泡、反應速率慢、且反應一會兒就結束。
4 石灰石和稀鹽酸 冒出大量氣泡、反應速率適中
1.二氧化碳的實驗室制法
(1)藥品：大理石(或石灰石)與稀鹽酸。
一般不用其他藥品代替的理由：不能用H2SO4代替鹽酸，是因為H2SO4與CaCO3反應生成微溶的CaSO4會覆蓋在大理石的表面，阻止反應的繼續進行
(2) 原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)制取裝置如圖所示：
(4)收集：CO2密度比空氣大、能溶于水且與水反應生成碳酸，一般只用向上排空氣法收集CO2氣體。
(5)操作步驟：①按要求連接好儀器；②檢查裝置的氣密性；③向反應器中裝入大理石；④向長頸漏斗中注入稀鹽酸；⑤收集氣體；⑥驗滿
(6)CO2氣體的驗證：將生成的無色、無味的氣體通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水變渾濁，則該氣體為CO2。反應的化學方程式為：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O.
知識點四： 實驗室制取氣體和收集氣體的裝置
發生裝置 收集裝置
固體與固體反應，需加熱 固體與液體反應，不用加熱 密度比空氣小，且不與空氣中的物質反應 密度比空氣大且不與空氣中的物質反應 難溶于水，不與水反應
典型分析：
1．實驗室制取二氧化碳實驗中，有這些信息或現象：①實驗中所用的鹽酸是用質量分數為10%的鹽酸的質量為36.5g；②完成實驗后，當錐形瓶內不再產生氣泡時，大理石有剩余。假設大理石中的其他雜質不溶解在稀鹽酸中。根據以上信息或現象，下列說法正確的是（　　）
A．本實驗中將帶火星的木條放在集氣瓶口以檢驗二氧化碳是否收集滿
B．反應結束后溶液中的溶質為HCl和CaCl2
C．本實驗中產生的CO2質量為2.2g
D．本實驗中所用的鹽酸可以用硫酸替代
舉一反三：
1．如圖是某興趣小組制取、收集并檢驗CO2的有關實驗操作，其中錯誤的是（　　）
A．甲圖中推動注射器活塞時，長頸漏斗下端冒氣泡，說明氣密性良好
B．乙圖中長頸漏斗下端要伸入液面下，是為了防止氣體逸出
C．丙圖裝置可以測量CO2的體積，植物油是為了防止CO2氣體溶于水
D．丁圖中為了檢驗CO2，滴入的試劑為澄清石灰水
1．小明在做氯酸鉀制取氧氣實驗時，繪制了某變量y隨時間變化的圖像，則縱坐標可能表示的是（　　）
A．固體中氯元素的質量分數
B．固體中氧元素的質量分數
C．固體中MnO2的質量
D．固體中鉀元素的質量
2．加熱一定質量的高錳酸鉀固體制取氧氣的實驗中，下列圖像能正確反映其對應變化關系的是（　　）
A. B． C． D．
3．對資料或實驗證據的分析是否正確，直接關系到科學探究是否符合客觀事實。如圖為實驗室用等質量的高錳酸鉀和氯酸鉀（另加少量的二氧化錳），分別制取氧氣的數據分析示意圖。下列依據圖示信息所得出的分析正確的是（　　）
A．同時開始加熱，先收集到氧氣的是氯酸鉀
B．用相同容積的試管制取較多量的氧氣時，宜選擇氯酸鉀為原料
C．加入少量的二氧化錳使氯酸鉀產生的氧氣質量增加
D．反應時間較長的是高錳酸鉀
（3題圖） （4題圖）
4．如圖為實驗室用高錳酸鉀制氧氣的裝置圖，下列操作錯誤的是（　　）
A．該實驗需要檢查裝置的氣密性
B．加熱時先來回移動酒精燈，使試管受熱均勻
C．導管口有氣泡冒出時立即收集氧氣
D．反應結束后，先把導管移出水面再熄滅酒精燈
5．小科加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來制取氧氣。在加熱過程中，該混合物中氧元素質量隨時間變化關系正確的是（　　）
A． B． C． D．
6．在實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的過程中，下列圖象能正確表示對應變化關系的是（　　）
A． B． C． D．
7．實驗室若直接用30%的過氧化氫制取氧氣，反應速率太快。為獲得平穩的氣流，下列裝置能實現的是（　　）
B． C． D．
8．小科所在興趣小組用如圖所示的裝置來制取干燥的氧氣。裝置氣密性良好，圖①中的錐形瓶內盛有過氧化氫溶液，燃燒匙內裝有二氧化錳，燃燒匙可以上下移動，堿石灰用于干燥氧氣。下列說法正確的是（　　）
A．實驗中，利用圖②和④的裝置收集的氧氣均不夠干燥
B．圖①裝置可隨時控制反應的發生和停止
C．若用圖③收集氧氣，可將帶火星的木條在b導管口處驗滿
D．若用裝置④測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣對測量結果無影響
9．小雨對爸爸給患病的奶奶購買的“便攜式制氧器”產生濃厚的興趣，他仔細閱讀使用說明書，了解了它的工作原理（如圖）和所用的藥品。下列關于“便攜式制氧器”的說法不正確的是（　　）
A．加濕過濾倉利用氧氣不易溶于水，來保持氧氣濕潤
B．這個儀器還可以在夏天給魚缸的魚供氧，夏天魚缸中溶解氧下降
C．此儀器用于醫療急救，也可用產生的氣體作燃料切割金屬
D．可根據加濕過濾倉中氣泡的多少，來說明氧氣排出的快慢
10．實驗室新購買了一批雙氧水（H2O2）溶液，某興趣小組的同學要測定其質量分數，他們設計如圖所示的裝置，其實驗的操作步驟如下：
①組裝儀器，并檢查裝置的氣密性；
②在A、B、C三個儀器中裝入藥品，其中雙氧水溶液質量為50g；
③用電子秤稱量出整套裝置的總質量為498.6g；
④關閉a處止水夾，打開A儀器的閥門，向錐形瓶中加入全部的雙氧水溶液，隨即關閉
⑤充分反應后，打開a處止水夾，向裝置中持續緩慢地鼓入X氣體；
⑥第二次稱量整套裝置的總質量為497g。
（1）本實驗采用的裝置中，A儀器的名稱是 　 　。
（2）為盡可能減小測量誤差，請結合測量原理判斷，操作⑤中鼓入的X氣體是 　 。
A.氮氣 B.經干燥處理的空氣 C.除去氧氣后的空氣
（3）根據題意，計算雙氧水溶液中溶質的質量分數為 　 　。
11．請根據下列裝置圖回答問題：
（1）寫出圖中儀器②的名稱 　 　。
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，選用的氣體發生裝置A，試管口略向下原因是　 　；收集氧氣可以選用裝置F或 　 　。實驗室高錳酸鉀制取氧氣的文字表達式：　 　。
（3）實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣（用排水法收集）的主要步驟有：①裝入藥品；②檢查裝置氣密性；③收集氣體；④加熱；⑤停止加熱；⑥移出導氣管。正確的操作順序為 　 　。
A.①②③④⑤⑥ B.②①③④⑥⑤ C.②①④③⑤⑥ D.②①④③⑥⑤
（4）經查資料可知，NH3的密度比空氣小，極易溶于水，有刺激性氣味。實驗室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體的方法來制取NH3，選用 　 　裝置作制取氨氣的發生裝置，最好選用　 裝置來收集NH3，理由是 　 　。
12．某興趣小組同學對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究實驗。
（1）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，甲設計以下對比實驗：Ⅰ.將3.0g KClO3與1.0g MnO2均勻混合加熱；Ⅱ.將xg KClO3與1.0g CuO均勻混合加熱；在相同溫度下，比較兩組實驗產生O2的快慢。在甲實驗的Ⅱ中x的值應為 　 　。
（2）乙探究了影響雙氧水分解速度的某種因素。實驗數據記錄如下：
雙氧水的質量 雙氧水的濃度 MnO2的質量 。
Ⅰ 50.0g 1% 0.1g 9mL
Ⅱ 50.0g 2% 0.1g 16mL
Ⅲ 50.0g 4% 0.1g 31mL
上表中橫線上需記錄的實驗數據是 　 　，本實驗中，測量O2體積的裝置是 　 　（填編號）。
該實驗結論是：　 　。
13．為了探究哪種方法收集的氧氣濃度更高，某興趣小組用如圖所示器材和藥品，開展了如下實驗。
①如圖甲用雙氧水催化分解的方法制氧氣，并用排水法收集滿3瓶氧氣
②用圖丙裝置，測各集氣瓶中氧氣含量并記錄
③將步驟①中的收集方法改為向上排空氣法（圖乙）收集滿3瓶氧氣，測各集氣瓶中氧氣含量并記錄
④再利用雙氧水催化分解制取氧氣，通過濃硫酸干燥后，用向上排空氣法收集滿3瓶，測各集氣瓶中氧氣含量并記錄
（1）檢查圖甲裝置氣密性的操作是 　 　。
（2）老師建議用圖乙方法收集氧氣，驗滿后，再繼續收集30秒，是因為 　 　。
（3）該興趣小組的同學所做的實驗記錄如下。
表1
制取方法 雙氧水催化分解 （氧氣未干燥） 雙氧水催化分解 （氧氣干燥）
收集方法 排水法 向上排空氣法 向上排空氣法
氧氣濃度% 65.5 66.1 65.9 66.5 66.8 66.7 74.7 75.2 75
氧氣均濃度% 65.8 66.7 75
分析表格數據可知，向上排空氣法比用排水法收集的氧氣濃度更高，原因可能是 　 　。
14．在實驗室里可以用加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物來制取氧氣。
（1）請從下列各圖中選擇合適的實驗裝置（部分夾持裝置未畫出） 　 　（填序號）。
（2）二氧化錳、氧化鐵和氧化鋁都可以作為氯酸鉀加熱分解的催化劑。為了比較這三種金屬氧化物對氯酸鉀分解快慢的影響，某興趣小組利用下列器材和藥品進行實驗。
實驗器材：秒表、電子秤、如圖中合適的裝置。
實驗藥品：氯酸鉀，顆粒大小相同的二氧化錳、氧化鐵、氧化鋁。
實驗步驟：　① ；
② ；
③ ；
④ 。
15．某實驗小組設計了如圖所示的實驗裝置。
（1）甲同學認為若II裝置中裝有水，可用于制取并收集氧氣，請寫出K1、K2的開關順序　 　。
（2）乙同學認為可以利用I、III裝置驗證二氧化碳的性質。若廣口瓶B中盛放二氧化碳，A中盛放氫氧化鈉溶液，燒杯中盛放稀鹽酸，驗證二氧化碳能與氫氧化鈉發生反應，他的操作為　 　，最終他看到了III中稀鹽酸倒流入I中有氣泡產生。
（3）丁同學認為將III的燒杯換成量筒，Ⅱ中的廣口瓶裝滿水，則可以利用I、Ⅱ、III裝置測定氫氧化鈉樣品中含碳酸鈉雜質的質量分數，丁同學測定方法利用的化學反應的化學方程式是　 　，你認為此方案是否可行，并簡述理由　 　。
16．小樂家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影響了水草的正常生長。為解決此問題，小樂開展了如下研究：【市場調查】小樂發現市場上有如圖甲所示的二氧化碳氣體補給器出售，該補給器連接上氣體細化器后就可向水族箱的水中補充二氧化碳氣體，其結構示意圖如圖乙所示。
【自制補給器】小樂研究了市售的二氧化碳氣體補給器后，自制補給器，部分設計如圖丙所示。
（1）寫出小樂自制補給器產生二氧化碳反應的化學方程式 　 　。
（2）在如圖丙所示的計泡器的中補全導管；將氣體細化器連接在自制補給器的右側導管上后，應將氣體細化器置于水族箱的 　 　（選填“①”“②”或“③”）處。
（3）依據如下評價量表，對小樂的自制補給器進行評價，寫出評價等級及依據 　 　。
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 反應安全，且可控 反應安全，但不可控 反應有較大安全隱患
指標二 氣體能直接排出且速度可以觀測 氣體能直接排出但速度無法觀測 氣體無法排出
17．某校學習小組準備探究氣體的測定和數據處理方法。
【提出問題】如何利用石灰石（主要成分為CaCO3）與稀鹽酸反應來測定生成CO2的質量和體積，并處理數據。
【實驗設計】通過下列兩個實驗分別測定CO2的質量和體積：
【分析與表達】
（1）實驗Ⅰ中，將小燒杯中的所有稀鹽酸分幾次加入到大燒杯中，并不斷攪拌，判斷石灰石中CaCO3完全反應的實驗現象是 　 　。
（2）實驗Ⅱ中，先連接好裝置，再檢查裝置的氣密性，然后裝好藥品，最后將10毫升稀鹽酸快速推入燒瓶中。
【記錄與處理】
（3）已知實驗Ⅰ反應前的總質量[m（大燒杯+石灰石粉末）+m（小燒杯+稀鹽酸）]，要計算生成CO2的質量，至少還需要的數據是 　 　。
A．m（小燒杯） B．m（大燒杯） C．m（大燒杯+反應后剩余物）
（4）實驗Ⅱ的實驗記錄如下（表中數據在相同溫度、相同壓強條件下測定）：
時間/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器讀數/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
根據以上實驗過程和數據綜合分析，最終生成CO2的體積是 　 　毫升，理由 　 　。
18．小王對教材中“實驗室制取CO2時，選用石灰石（或稱大理石）和稀鹽酸為原料，一般不選用稀硫酸”這一句話產生了疑惑。于是提出了問題：實驗室制取CO2在何種情況下可使用稀硫酸？
（1）一般不能使用石灰石與稀硫酸制取二氧化碳的原因是 　 　。
（2）安裝如圖實驗裝置并檢查氣密性后，使一定濃度（適當）的稀鹽酸、稀硫酸分別在裝置甲中與等質量的CaCO3粉末反應，裝置乙、丙的作用是測量CO2的體積，裝置乙中的液體應該具有 　 　的性質。
（3）在相同條件下測得（2）中實驗產生的CO2體積（V）與反應時間（t）的關系如圖丁所示。實驗結果：0～300s內，反應Ⅰ比反應Ⅱ生成CO2的速率 　 　（選填“快”或“慢”），但差距不大。
（4）根據實驗結果得出結論：實驗室可用稀硫酸和碳酸鈣粉末反應制取二氧化碳。
19．小濱同學欲進行實驗室制備二氧化碳，并開展有關二氧化碳性質的研究：
（1）選擇裝置：制備二氧化碳時選用裝置B而不用裝置A，其優點在于　 　；用裝置C收集時，空氣從　 　（選填“x”或“y”）端排出。
（2）選擇藥品：按如表進行實驗，取等質量的大理石加入足量酸中（雜質不與酸反應），產生二氧化碳的體積隨時間變化曲線如圖1所示。圖中甲對應實驗　 　（選填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ），不選用丙對應實驗藥品的理由是：　 　。
實驗編號 藥品
Ⅰ 塊狀大理石、10% H2SO4溶液
Ⅱ 塊狀大理石、7% HCl溶液
Ⅲ 大理石粉末、7% HCl溶液
（3）性質研究：將二氧化碳通入如圖2所示的裝置，發現下端木條先熄滅，由此可以驗證CO2的性質是　 　。
20．實驗室有一瓶含雜質的氯酸鉀。某興趣小組利用該藥品和二氧化錳制取氧氣（雜質既不參加反應，也不溶于水）。反應方程式為：2KClO32KCl+3O2↑，實驗數據記錄如圖：
請回答下列問題：
（1）a＝　 　。
（2）計算受熱分解的氯酸鉀的質量（精確到0.01g）。
（3）計算濾液中氯化鉀溶質的質量分數（計算結果精確到0.01%）。
21．某學校的學習小組對當地的石灰石礦區進行調查，測定石灰石中碳酸鈣的質量分數，采用的方法如下：取該石灰石樣品16g，把80g稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數據見下表（已知石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質不溶于水，不與稀鹽酸反應）。請計算：
序號 加入稀鹽酸的質量/g 剩余固體的質量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 n
（1）上表中n的數值為　 　。
（2）樣品中碳酸鈣的質量分數是　 　。
（3）求鹽酸中溶質的質量分數。
22．小李和小王同學對化學計算很有心得，以下是他們解答一道計算題的實錄。請你一起參與研究并完成相關問題。（ 計算結果精確到0.01g）。
題目已知：2KClO32KCl+3O2↑
兩位同學為了測定實驗室中氯酸鉀藥品是否純凈，取2.5g該藥品與0.5g二氧化錳混合。加熱該混合物t1時間后（假設雜質不參加反應），冷卻，稱量剩余固體質量，重復以上操作，依次稱得加t2、t3、t4時間后剩余固體的質量，記錄數據如下表：
加熱時間 t1 t2 t3 t4
剩余固體質量/g 2.12 2.08 2.04 2.04
（1）兩同學一致認為氯酸鉀已經完全反應的時間為 　 　（選填“t1”、“t2”、“t3”、“t4”）。
（2）小李根據質量守恒定律很快得到（2.5g+0.5g﹣2.04g）是 　 　（填化學式）的質量。
（3）請你計算：該藥品中氯酸鉀的質量，并判斷該藥品是否純凈？
23．某石灰廠新到一批石灰石，主要成分為CaCO3，其中含有雜質二氧化硅（二氧化硅不溶于水，不與鹽酸反應，高溫不分解），為測定石灰石樣品的純度，某小組的同學分成三組實驗測得數據如下表。
（1）表格中m的值為 　 　。
（2）該實驗中，第 　 　（填數字）次實驗中，稀鹽酸一定反應完全。
（3）樣品中含碳酸鈣質量分數為多少？
實驗次數 1 2 3
稀鹽酸質量（g） 50 50 100
樣品質量（g） 20 30 20
剩余物質質量（g） 63.4 73.4 113.4
產生氣體的質量（g） 6.6 6.6 m
24．氧氣是一種重要的氣體，人們一直尋找通過各種方法獲得所需的氧氣。
（1）實驗室制取氧氣：用雙氧水與二氧化錳混合制取氧氣時，所選的發生裝置和收集裝置是圖1中的 　 　。
（2）小江依據圖2中便攜式制氧機原理，制作了圖3所示的簡易制氧裝置。
資料：過碳酸鈉（2Na2CO3 3H2O2）能與H2O反應生成Na2CO3和H2O2，分解的化學方程式為2Na2CO3 3H2O2═2Na2CO3+3H2O2
圖2反應倉中MnO2在反應中起 　 　作用。圖3中的甲瓶相當于圖2中的 　 　（填“加濕過濾倉”或“反應倉”）。
（3）求質量為157g的過碳酸鈉在反應倉內完全反應可提供多少g的氧氣？
25．氧燭是一種被廣泛使用于航空航海等民用方面的簡易制氧產品。一根氧燭大約可供100個人呼吸1小時，反應過程沿著燭體自上而下進行，因產氧過程中伴隨發光放熱，與蠟燭燃燒現象相似，故被命名為氧燭。如圖甲是一種電磁式觸發點火的氧燭示意圖，圖乙為該氧燭頂部放大圖。氧燭中有產氧藥塊，由多種物質混合后壓制成塊。產氧藥塊啟封后，閉合開關，位于上方的輕質釘錘多次向下敲擊藥塊，開始自動產氧。請結合所學知識解釋該氧燭閉合開關后啟動制氧的原理。
26．“氧燭”常用作潛船的緊急供氧設備，裝置原理如圖甲，產氧藥塊出氯酸鈉（NaClO3）、鎂粉、二氧化錳等均勻混合制成，外面覆蓋有較厚的隔熱材料。使用時，按壓點火裝置，產氧藥塊中的物質自上而下發生反應，持續產生氧氣并伴隨發光發熱的現象。
資料一：產氧藥塊中發生的反應：①2Mg+O22MgO； ②2NaClO32NaCl+3O2↑；③溫度過高時，產氧藥塊會產生少量有毒氯氣。
資料二：氯酸鈉在有無二氧化錳參與的條件下，分解速率隨溫度的變化圖像如圖乙所示，請結合上述信息和所學知識分析，氧燭能快速持續地產生高純氧氣的原因。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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