气体制备类型题
2022-05-30高妍
高妍
气体制备类型题是每年中考化学试题中的必考内容,主要考查同学们对气体性质的了解、对实验仪器及各种装置的掌握。有时也会结合气体的相关定量计算知识进行考查。整体来看,气体制备的类型题难度不大,熟悉规律后,同学们都可以轻松驾驭。
真题呈现
例1 (2021·广东)根据如图1中的实验装置回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)用装置A制取CO2,分液漏斗中盛装的药品是;用装置C收集CO2,气体应从导管口 (选填“b”或“c”)通入。
(3)用装置B制取O2,检查装置气密性的操作是 ,试管中反应的化学方程式为 。
(4)某同学在学习氮肥时,查阅资料得知:
①氨气极易溶于水,其水溶液称为氨水;
②氨水在浓度大或受热时易分解放出氨气。
实验室用生石灰和浓氨水能快速制取氨气的原因是 ;制得的氨气 (选填“能”或“不能”)用装置D收集。
名师解析
(1)考查常见实验仪器的名称,仪器a的名称是锥形瓶。
(2)本题考查的是实验室制二氧化碳的药品和固液常温反应的发生装置,其中在分液漏斗中盛装的是稀盐酸;用装置C收集CO2,这是考查万能瓶的使用,密度大于空气的气体应从导管口b通入。
(3)装置B适合于固体药品在加热条件下的反应,用该装置制取O2时,试管口放置了一个蓬松的棉花团,所以药品是高锰酸钾,方程式为2KMnO4 [ △ ] K2MnO4 + MnO2 + O2↑。检查装置气密性的操作是将导管伸入水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出。
(4)考查同学们灵活迁移的能力,给出信息,生石灰和浓氨水混合能够快速制取氨气,结合生石灰与水反应的特点,可以得出结论:生石灰与水反应消耗水,并且放出热量,加快浓氨水分解。因为氨气极易溶于水,所以收集氨气不能用排水法。
答案: (1)锥形瓶(2)稀盐酸 b(3)将导管伸入水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出 2KMnO4 [ △ ] K2MnO4 + MnO2 + O2 [↑] (4)生石灰与水反应消耗水,并且放出热量,加快浓氨水分解 不能
总结提升
中考化学气体制备类型题常考知识点梳理如下:
一、依据原理,确定制取方案
1.确定制取气体的原则一般需要考虑:
(1)制备气体的纯度——考虑会不会混有其他气体杂质的问题,例如实验室制取二氧化碳时不使用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,会使二氧化碳中混有氯化氢气体。
(2)反应的速率适中——实验室制取二氧化碳不用碳酸钙粉末,因为反应速率太快,不易收集气体。
(3)反应条件越简单越好——实验室制取二氧化碳没有使用高温煅烧石灰石的方法,而是将石灰石与稀盐酸在常温下反应。
2.依据原理正确书写发生反应的方程式,常考查的方程式有:
(1)实验室制取氧气的三个反应原理:
①过氧化氢制取氧气:2H2O2 [ MnO2 ] 2H2O + O2↑。
②加热氯酸钾制取氧气:2KClO3 [ MnO2 △] 2KCl + 3O2↑ 。
③加热高锰酸钾制取氧气:2KMnO4 [ △ ] K2MnO4 + MnO2 + O2↑。
(2)制取二氧化碳的反應原理:CaCO3 + 2HCl [ ] CaCl2 + H2O + CO2↑。
(3)制取氢气的反应原理:Zn + H2SO4 [ ] ZnSO4 + H2↑。
二、选择合理的制取装置
制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。
1.选择发生装置的依据是:反应物的状态和反应条件。固体加热型如图2,固液常温型如图3。
2.选择收集装置的依据是:气体的性质特点,如密度的大小(与空气相比较)、是否与空气中的成分反应、是否溶于水、是否与水反应等。向上或向下排空气法如图4, 排水法如图5。
三、检验、净化和除杂
若制得的气体中混有其他气体杂质,通常需要用合理的方法进行除杂和检验。在除去气体中的杂质的过程中,一定要牢记“除杂不加杂”的原则。
例2经检验,实验室用锌粒和稀盐酸制取的氢气中混有HCl气体,写出一种通过发生化学反应除去HCl的试剂 。
解析:除去氢气中混有的氯化氢气体,要选择能与氯化氢气体反应而不与氢气反应的试剂,可以选择氢氧化钠溶液或硝酸银溶液,但不能选择碳酸氢钠溶液,因为在反应过程中还会生成二氧化碳,又引入了新的杂质。
答案:氢氧化钠溶液(或硝酸银溶液)
四、定量计算
例3 实验室制取CO2的化学方程式:CaCO3 + 2HCl [ ] CaCl2 + H2O + CO2↑。请计算:
(1)CO2的相对分子质量是 ;
(2)现需收集4 瓶(每瓶0.125 L)CO2气体(实验条件下CO2的密度为2 g/L),其质量是 g;
(3) 收集上述CO2至少需要大理石(含CaCO380%)的质量是 g (精确到0.01 g)。
答案:(1)44 (2)1 (3) 2.84
总体而言,气体制备部分的知识点规律性强,考点集中,相信同学们在认真整理和总结提升之后,都能够将气体制备类型题完全掌握。
(作者单位:辽宁省实验中学分校)