1. 实验室制取气体是初中重要的一项实验，结合下列实验装置图回答有关问题：
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
（1）装置Ⅰ是加热固体的装置，指出其中的错误 ．
（2）写出加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的化学方程式 ，其中二氧化锰的作用是 ．
（3）使用装置Ⅱ前要检验其气密性，你的操作方法是 。
（4）实验室制取二氧化碳的方程式为 ，所选择的发生装置为______(填装置序号) ．
（5）实验室制取氢气、氧气、二氧化碳等气体，既能用装置Ⅳ，又能用装置Ⅴ收集的气体有______(填化学式)，用装置Ⅲ排空气法收集氧气，则气体应从 (填“a”或“b”) 端进入． 【答案】（1）试管口向上倾斜是错误的(意思相近即可) ； （2）2KClO3
2KCl +3O2↑，催化作用
（3）用弹簧夹夹紧导管上的橡皮管，向长颈漏斗中注入水，长颈漏斗中的水面不再下降，则不漏气
（4）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ Ⅱ （5）H2 a
【解析】（1）加热固体的装置，试管口应略向下倾斜，防止冷凝的水倒流回试管，使试管底部受热不均匀而破裂，所以错误是试管口向上倾斜
（2）加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的化学方程式：2KClO3
2KCl +3O2↑，其中二氧
化锰起催化作用，
（3）装置Ⅱ检查气密性的方法是：用弹簧夹夹紧导管上的橡皮管，向长颈漏斗中注入水，长颈漏斗中的水面不再下降，则不漏气，也可在橡皮管处连接一个注射器，往外拉时，若看到长颈漏斗下端产生气泡，表气密性好；或往里推，若看到长颈漏斗处形成水柱，则气密性好
（4）实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，发生装置的选择依据反应条件和反应物的状态，实验室制取二氧化碳是常温下，固液反应，所以选择的发生装置为Ⅱ
（5）收集方法的选择，考虑的是气体的溶解性和气体的密度，既能用装置Ⅳ，又能用装置Ⅴ收集，说明该气体密度比空气小且不溶于水，所以是氢气，用装置Ⅲ排空气法收集氧气，由于氧气的密度比空气大，所以应该从长管进
【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法，实验室制取二氧化碳、氧气的反应原理，装置气密性的检查方法
2. 实验室制取氧气时，必不可少的最简单的一组仪器是（ ） A．试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、集气瓶、铁架台 B．试管、酒精灯、水槽、集气瓶
C．集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞 D．铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片
【答案】C
【解析】解该题必须首先掌握用哪些药品和方法制取氧气，然后根据药品和仪器的性能去选答案。若用固体物质（如高锰酸钾、氯酸钾）加热制取氧气，只能选A组；若用液体（如过氧化氢）常温制取氧气，可选C组。根据题干要求，答案为C。
3. 可用推拉注射器活塞的方法检查图2-14装置的气密性。当缓慢拉活塞时，如果装置气密性良
好，可观察到（ ）
图2-14
A．长颈漏斗下端口产生气泡 C．长颈漏斗内有液面上升
B．瓶中液面上升 D．注射器内有液体
【答案】A
【解析】解此题的关键是理解原理，分析装置内外气压的大小变化。从而推理出可以观察到的现象：注射器缓慢拉活塞时，锥形瓶内气压将逐渐减小，小于外界大气压强，外界空气就将由长颈漏斗进入锥形瓶内，锥形瓶底部注有水，长颈漏斗下端口产生气泡，现象非常明显。
4. 在压强为帕时，液态氮的沸点是－196℃，液态氧的沸点是－183℃，液态氦的沸点是－269℃，利用液化空气法分离这三种气体，随温度的升高，它们逸出的先后顺序是（ ） A．氦、氧、氮 B．氮、氧、氦 C．氦、氮、氧 D．氧、氮、氦
【答案】C
【解析】“沸点低的先挥发出来。”此题是分离液态空气的创新。
5. 下列装置操作图不能用于检查气密性的是（ ）
【答案】A
【解析】A装置即便没有塞子也会有气泡冒出现象，因此不能用来检查气密性，其它都可以。
6. (2008年四川自贡)下列含氧化合物，不需要加热就能够直接产生O2的是（ ） A．H2O2 B．MnO2 C．Fe2O3 D．KClO3
【答案】A
【解析】MnO2和Fe2O3一般情况下不会产生氧气，KClO3尽管可以产生氧气，但需要加热． 故选A．
7. 回答实验室里用氯酸钾和二氧化锰混合制取、收集氧气的有关问题 （1）给试管中的固体物质加热时试管口要_________。
（2）加热固体试剂后用排水法收集氧气的适宜时间是_________，集气时导管伸入集气瓶的位置是________（填A或B。A．刚过集气瓶口 B．伸入集气瓶底部）
（3）集满氧气后，应该先_________，然后再_________，否则造成的后果是_________。 【答案】（1）略向下倾斜。（2）气泡连续均匀地产生时。A
（3）从水中撤出导管 熄灭酒精灯 水槽内的水倒流入试管而炸裂试管 【解析】（1）防止药品中蒸发出的水蒸气冷凝倒流入试管底部而炸裂试管。
（2）刚开始排出的是试管中的空气。排水集气时只要求导管刚过集气瓶口。
（3）如果先熄灭酒精灯，会因试管温度降低而使试管内压强减小，使水槽内的水倒流入试管，而使试管骤冷炸裂。
8. （６分）右图有多种功能，如收集气体、洗涤气体、贮存气体等。回答下列问题：
（1）气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是 。 （2）气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是 。
（3）将此装置倒置后，气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是 。 （4）将此装置倒置后，气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是 。 （5）装置中预先盛满水，将水排出贮气，气体从 端进入。 （6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从 端进入。
【答案】（1）密度比空气小（2）密度比空气大（3）密度比空气大（4）密度比空气小 （5）a (6) b
【解析】（1）收集气体从a端进入集气，实际上是向下排空气法收集气体；因此，该气体必须具有的性质是：气体的密度小于空气的密度；故填：密度比空气小；
（2）（2）收集气体从b端进入集气，实际上是向上排空气法收集气体；因此，该气体必须具有的性质是：气体的密度大于空气的密度；故填：密度比空气大；
（3）（3）将此装置倒置后，气体从a端进入集气，实际上是向上排空气法收集气体；因此，该气体必须具有的性质是：气体的密度大于空气的密度；故填：密度比空气大；
（4）（4）将此装置倒置后，气体从b端进入集气，实际上是向下排空气法收集气体；因此，该气体必须具有的性质是：气体的密度小于空气的密度；故填：密度比空气小；
（5）（5）装置中预先盛满水，将水排出贮气，实际上是排水法收集气体；气体从a端进入后，使瓶内压强增大，从而将其中的水排出瓶外，瓶内便收集到了所需气体；如果气体从b端进入的话，由于气体的密度比水的小，气体就会通过水经a端排出瓶外，从而收集不到所需气体．故填：a
（6）（6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从b端进入．因为水的密度比气体的大，水从b端进入瓶内后，瓶内的气体就会被排出瓶外使用了．故填b．
9. 某中学化学兴趣小组为探究实验室制取氧气。把干燥、纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物30g装入大试管中，加热。待反应完全后，将试管冷却、称量，得到20.4g固体物质。试计算： （1）完全反应后制得氧气多少克？
（2）原混合物中氯酸钾的质量分数。（计算结果用百分数表示，保留到小数点后一位数字） 【答案】（1）9.6g （2）81.7%
【解析】解：（1）由于是完全反应，根据质量守恒，减少的质量就是生成的氧气的质量； 即制得氧气：30g－20.4g ＝9.6g （4分，列式、计算结果各2分） （2）设氯酸钾质量为x 2KClO3
2KCl + 3O2↑ （1分）
245 96
x 9.6g (1分) x=24.5g （2分）
原混合物中氯酸钾的质量分数为：
（4分，列式、计 算结果各2分）
答：原混合物中氯酸钾的质量分数是81.7% 。
10. 实验室制取氧气时，必不可少的最简单的一组仪器是（ ） A．试管、酒精灯、带导管的橡皮塞、集气瓶、铁架台 B．试管、酒精灯、水槽、集气瓶
C．集气瓶、铁架台、试管、带导管的橡皮塞
D．铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片
【答案】C
【解析】解该题必须首先掌握用哪些药品和方法制取氧气，然后根据药品和仪器的性能去选答案。若用固体物质（如高锰酸钾、氯酸钾）加热制取氧气，只能选A组；若用液体（如过氧化氢）常温制取氧气，可选C组。根据题干要求，答案为C。
11. 回答实验室里用氯酸钾和二氧化锰混合制取、收集氧气的有关问题 （1）给试管中的固体物质加热时试管口要_________。
（2）加热固体试剂后用排水法收集氧气的适宜时间是_________，集气时导管伸入集气瓶的位置是________（填A或B。A．刚过集气瓶口 B．伸入集气瓶底部）
（3）集满氧气后，应该先_________，然后再_________，否则造成的后果是_________。 【答案】（1）略向下倾斜。（2）气泡连续均匀地产生时。A
（3）从水中撤出导管 熄灭酒精灯 水槽内的水倒流入试管而炸裂试管 【解析】（1）防止药品中蒸发出的水蒸气冷凝倒流入试管底部而炸裂试管。 （2）刚开始排出的是试管中的空气。排水集气时只要求导管刚过集气瓶口。
（3）如果先熄灭酒精灯，会因试管温度降低而使试管内压强减小，使水槽内的水倒流入试管，而使试管骤冷炸裂。
12. “神舟6号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，而NiFe2O4的质量和化学性质都不变。则NiFe2O4在该过程中是 A．反应物 B．生成物 C．催化剂 D．消毒剂
【答案】C 【解析】略
13. （６分）右图有多种功能，如收集气体、洗涤气体、贮存气体等。回答下列问题：
（1）气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是 。 （2）气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是 。
（3）将此装置倒置后，气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是 。 （4）将此装置倒置后，气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是 。 （5）装置中预先盛满水，将水排出贮气，气体从 端进入。 （6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从 端进入。
【答案】（1）密度比空气小（2）密度比空气大（3）密度比空气大（4）密度比空气小 （5）a (6) b
【解析】（1）收集气体从a端进入集气，实际上是向下排空气法收集气体；因此，该气体必须具有的性质是：气体的密度小于空气的密度；故填：密度比空气小；
（2）（2）收集气体从b端进入集气，实际上是向上排空气法收集气体；因此，该气体必须具有的性质是：气体的密度大于空气的密度；故填：密度比空气大；
（3）（3）将此装置倒置后，气体从a端进入集气，实际上是向上排空气法收集气体；因此，该气体必须具有的性质是：气体的密度大于空气的密度；故填：密度比空气大；
（4）（4）将此装置倒置后，气体从b端进入集气，实际上是向下排空气法收集气体；因此，该气体必须具有的性质是：气体的密度小于空气的密度；故填：密度比空气小；
（5）（5）装置中预先盛满水，将水排出贮气，实际上是排水法收集气体；气体从a端进入后，使瓶内压强增大，从而将其中的水排出瓶外，瓶内便收集到了所需气体；如果气体从b端进入的话，由于气体的密度比水的小，气体就会通过水经a端排出瓶外，从而收集不到所需气体．故填：a
（6）（6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从b端进入．因为水的密度比气体的大，水从b端进入瓶内后，瓶内的气体就会被排出瓶外使用了．故填b．
14. （８分）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化学方程式： ________________ 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反应化学方程式吗？_____________。 【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑ 催化 使过氧化氢在较低温度时较快分解出氧气 （2）排除水蒸汽的干扰 （3）吸收水蒸汽 （4）2KClO32KCl + 3O2↑
【解析】实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑ 。其中二
氧化锰改变了此反应的速率为催化剂；由于过氧化氢溶液中含有很多的水，制取的氧气中也会含有大量的水蒸气，导致甲中除了生成O2外还有较多的水蒸气，而乙装置加了一个U形管，起到降温作用，降低了水蒸气的含量．由于含氧气浓度大带火星的木条才容易复燃，含氧气浓度小带火星的木条很难复燃．浓硫酸有吸水性，吸收了氧气中的水蒸气；实验室也可以用加热二氧化锰和氯酸钾的混合物的方法制取氧气，化学方程式为2KClO3 2KCl + 3O2↑。故答案为：（1）2H2O22H2O+O2↑；催化 使过氧化氢在较低温度时较快分解出氧气 （2）排除水蒸汽的干扰 （3）吸收水蒸汽 （4）2KClO3 2KCl + 3O2↑
15. (12分)实验室常用下列装置来制取氧气：
(1)写出图中有标号仪器的名称：a 、b ；
(2)用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是 (填序号)，用该装置还能制取 气体。发生反应的化学方程式为 。
(3)用E装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性。
①制取氨气反应的方程式2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2X。X的化学式为： 。 ②制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是 ___ ，收集装置是_________。 ③NH3是一种碱性气体，干燥时不能选用下列干燥剂中的 (填序号)。 A.固体氢氧化钠 B.浓硫酸 C.生石灰 【答案】（1）a．酒精灯b．铁架台
（2） B；二氧化碳（CO2） CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
（3）氧气密度比空气略大； 用带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃。 （4）① H2O ②A； D ③ B
【解析】本题考查了实验室制取气体的原理、方法和装置的选择，属于基础性的综合题。
（1）要熟悉实验室常见的仪器，了解其名称和用途、用法，图中有标号仪器的名称：a 酒精灯，b 铁架台。
（2）根据双氧水是液体，二氧化锰是固体，且不需要加热，也就是固液常温下的反应，依此选择发生装置B；二氧化碳的制取也和其类似。
（3）选择E装置收集氧气，依据氧气的密度大于空气的密度，可以用向上排空气法收集；检验氧气是否集满的方法是利用氧气的性质——助燃性，用带火星的木条，看是否复燃，要记住：一定要放到瓶口来验满。
（4）①利用化学变化中原子是不变的来解决问题，即化学方程式左右两边的原子种类和个数要一样多；②题目中给出的信息是：氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气，故应选择固体加热型发生装置A，常温下NH3密度比空气小，极易溶于水，故只能选择向下排空气法D，来收集氨气。③NH3是一种碱性气体，干燥时不能选用能与之反应的酸性干燥剂B。
16. （6分）如下图所示变化中，已知A、E均为液体且组成元素相同，B为暗紫色固体，C、D
为常见的气体，请根据转化关系回答
（1）写出D物质的一种用途 ，这是利用其 的化学性质。 （2）写出下列反应的化学方程式：
B→C： E→C+D：
【答案】（1）燃料 具有可燃性（或还原金属氧化物 还原性 合理答案即给分0 （2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2H2↑+O2↑
【解析】本题考查的是物质的鉴别和推断，此题为物质推断题，完成此类题目，关键是找准解题突破口，根据叙述的关键，以及物质的性质和物质之间的反应，做出判断。
由B为暗紫色固体可推断物质B为高锰酸钾，高锰酸钾受热分解放出气体为氧气，而C为常见的气体，故知C为氧气。另据A、E均为液体且组成元素相同，且A能产生C（氧气），所以A可能为水或过氧化氢，又C（氧气）和气体D反应能生成E，故可知D有可燃性，可做燃料；最后，又因为E可分解为C和D，据此可知A为过氧化氢，E为水，D为氢气。通过反推验证正确。
17. 实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷气体，已知甲烷难溶于水，比空气的密度小，制备甲烷气体需要_________装置，要想收集更纯净的甲烷气体，最好用_________法收集。
【答案】加热高锰酸钾制取氧气的 排水集气
【解析】此题是确定气体发生装置以及收集方法的信息题。选择气体发生装置，主要考虑制备气体的反应物状态及反应条件。由题中所给信息，我们不难看出制取甲烷与用高锰酸钾制氧气在某些方面（如反应物状态、条件）具有相似性，即反应物为固体，反应条件为“加热”。因此可选类似装置。选择气体收集方法，主要考虑气体的某些物理性质（如水溶性、密度），题目中给出的甲烷难溶于水，密度比空气小的信息可帮助我们选择排水集气和向下排空气的方法来收集甲烷。由于气体的散逸性，要想收集到较纯的气体，最好采用排水集气法。
18. 为保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生装置，有以下几种制氧气的方法：①加热高锰酸钾，②电解水，③在常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。 （1）写出方法③的文字表达式__________________。
（2）你认为最适合在潜水艇里制氧气的方法是（填序号）__________，与其他两种方法相比，这种方法的两条优点是____________________。 【答案】（1）过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气
（2）③ 不需要消耗能源，在制得氧气的同时处理掉了人呼吸产生的二氧化碳。
【解析】本题是探索型信息迁移题。做此类题时，要注意寻找题目所给出的相同和不同点，从而
找到答案。分析三种方法可找出这三种方法的不同在于：①条件不同；②反应物不同。三个变化中，只有方法③是在常温进行的，而①需要加热，②需要通电，它们都要消耗能源。为能保证长时间潜航，在潜水艇这个特定的环境中，节约能源显然是极其重要的。在这三个变化中，方法③是以空气中的二氧化碳为原料制取氧气的，它能保证潜水艇中二氧化碳和氧气的循环，在长时间潜航时，能保证艇上人员的安全。
19. 某班级的探究小组同学在学习了催化剂的知识后，上网查阅，获得以下信息： (1)氯酸钾
氯化钾+氧气
(2)碳+氧化铜铜+二氧化碳
(3)黑色氧化铜不溶于水，氯化钾、氯酸钾易溶于水
他们想研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用，设计了以下的对比实验和后续操作。
①任取两份氯酸钾，分别放入两支相同的试管中，在其中一份中加入精确称量的n g氧化铜粉末。 ②将两份氯酸钾同时在相同条件下正确加热，将放出的气体通入水中，观察放出气体的快慢。 ③停止加热，冷却，将原来混有氧化铜的反应后的混合物加水溶解，小心过滤，得出滤出物，洗涤并干燥。
④观察滤出物的状态和颜色。
⑤将滤出物和炭粉混合，在密闭容器中高温加热，将反应后产生的气体通入澄清石灰水中，并观察实验现象。
（1）以上实验步骤，有一步不够严密，请你指出是哪一步？_________。
（2）要达到实验目的，除改进不严密的实验步骤外，还必须增加一个实验步骤，这个实验步骤是_________________________。
（3）实验⑤的目的是什么？为达到此目的，我们还可如何操作？
【答案】（1）第①步 （2）精确称量滤出物的质量（3）将③步得到的氧化铜加入氯酸钾中，重复②的操作。
【解析】这是一道研究化学原理知识的探究题，重在考查对某化学原理——氯酸钾分解反应中催化剂作用的理论认识，以及通过较规范的实验探讨此认识的能力。
首先，要有对催化剂概念确切的把握。能够改变其他物质反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不发生改变，这样的物质叫做催化剂。催化剂的基本特点有两条：一是改变其他物质化学反应速率；二是反应前后本身的质量和化学性质不改变。以实验探讨氯酸钾分解反应中氧化铜能否起催化作用，要求实验设计必须包含以下内容：比较相同温度等条件下，纯净氯酸钾和相同质量的混有氧化铜粉末的氯酸钾反应速率是否相同，要通过放出氧气的快慢（如冒气泡的速率），从现象上加以确证。要对反应前和反应后的氧化铜的质量分别进行称量，以确定其质量是否改变；要对反应后的氧化铜的化学性质（如能否与碳反应）进行实验，从现象上加以确证。 对照所给的实验方案，发现步骤①任取两份氯酸钾，做对比实验时，该方法不够严密；此方案的最大问题是没有称量反应前后氧化铜的质量，无法证明反应前后氧化铜质量不改变，从而无法全面、准确地认识氧化铜在氯酸钾分解反应中起催化作用。实验第⑤步做碳还原氧化铜的实验并观察黑色粉末变为亮红色，以及澄清石灰水变浑浊的现象，旨在证明氧化铜仍有在高温下与碳发生反应的性质。即化学反应前后，氧化铜的化学性质未改变。我们可以将过滤干燥过的氧化铜放入另一份质量相同的氯酸钾中，重复②的操作，证明氧化铜的化学性质在反应前后不变的事实。
20. 在压强为帕时，液态氮的沸点是－196℃，液态氧的沸点是－183℃，液态氦的沸点是－269℃，利用液化空气法分离这三种气体，随温度的升高，它们逸出的先后顺序是（ ） A．氦、氧、氮 B．氮、氧、氦 C．氦、氮、氧 D．氧、氮、氦
【答案】C
【解析】“沸点低的先挥发出来。”此题是分离液态空气的创新。
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