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第八讲氧气、二氧化碳、一氧化碳、氢气考点一氧气的性质和制法[重难点]例1(2017·济南学考节选)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(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实验。(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂)，在实验室中制取并收集干燥的氧气，按照要求设计实验装置，连接仪器，并检查装置的气密性。①所选装置的连接顺序为______(从左到右填写装置序号字母)；②制取氧气所发生反应的化学方程式为___________________；BAF2H2O22H2O＋O2↑====MnO2③下列关于氧气制取和性质的叙述中，不正确的是____(填“A”“B”“C”或“D”)。A．实验室制氧气时，应先加入药品，再检查装置的气密性B．在此反应前后，二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变C．铁丝在纯氧中剧烈燃烧时，火星四射，生成黑色固体D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体A(2)用干燥纯净的氧气对纤维素的组成进行分析探究实验(资料显示纤维素只含C、H、O三种元素)。所选装置按“气体→D→A→C→碱石灰干燥管”的顺序连接(实验前检查装置的气密性，假设所发生的化学反应都完全充分进行)。装置D的玻璃管中放入纤维素试样的质量为wg，充分反应后，测得装置A的质量增加ag，装置C的质量增加bg，则纤维素中碳元素的质量分数为(计算结果用含字母的代数式表示)。若实验中使用的氧气未干燥，这样测算出的纤维素中的碳元素与氢元素的质量比与实际值比较将_____(填“偏大”“偏小”“基本一致”或“无法确定”之一)。偏小【思路分析】(1)①实验室用过氧化氢溶液制取干燥的氧气为固液不需加热型，用浓硫酸作干燥剂，氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集。②用过氧化氢制取氧气时，二氧化锰为催化剂，生成水和氧气。③实验室制取氧气时，应先检查装置的气密性，再装入药品。(2)装置C增加的质量为生成二氧化碳的质量，根据元素守恒，可得二氧化碳中碳元素的质量，就是纤维素中碳元素的质量，所以wg纤维素中碳元素的质量为，所以wg纤维素中碳元素的质量分数为。若实验中气体未干燥，则测得水的质量偏大，所得纤维素中氢元素的质量偏大，所以测算出的纤维素中的碳元素与氢元素的质量比与实际值比较将偏小。1．(2017·济南历下一模)下图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集的部分实验仪器。请按下列要求回答：(1)若用H2O2溶液和MnO2反应制取并收集一瓶干燥的氧气：①所选仪器的连接顺序为A→B→D，则装置B内的液体应为_______(填试剂名称)。②装置A中发生反应的化学方程式____________________。浓硫酸2H2O22H2O＋O2↑====MnO2③若用排水法收集一定体积的氧气，可选用下图装置中的____(填字母)。B2．(2014·济南学考节选)如图所示为实验室中常见的气体制备、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)。试根据题目要求，回答下列问题：氯酸钾(KClO3)固体在二氧化锰作催化剂并加热的条件下，能较快地分解为氯化钾和氧气。小刚同学欲在实验室中以此方法制备并收集干燥的氧气。(1)所选仪器的连接顺序为_____(填写仪器序号字母)。(2)用氯酸钾制备氧气所发生反应的化学方程式为______________________。BF2KCl＋3O2↑2KClO3====MnO2△考点二二氧化碳的性质和制法[重难点]例2(2011·济南学考)如图所示为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器。试根据题目要求，回答下列问题。(1)以石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体。(提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)①所选仪器的连接顺序为___________(填写仪器序号字母)。②生成二氧化碳时，所发生反应的化学方程式为________________________________。A→C→B→FCaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑(2)为探究二氧化碳的性质，进行如下实验。①将二氧化碳通入水中，用pH试纸粗略测定二氧化碳水溶液的酸碱性强弱，请简述测定的方法___________________________________________________________________________________________________________。用玻璃棒或胶头滴管把二氧化碳水溶液滴到洁净的玻璃片或白瓷板上的pH试纸上，变色后再与标准比色卡对照，读出数值②将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，并无明显反应现象，欲用化学方法证明CO2和NaOH溶液确实发生了化学反应，请从NaCl溶液、CaCl2溶液、稀硫酸三种试剂中选用一种试剂进行实验，简述证明的理由_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。取少量NaOH待测试液放入一只小烧杯中，然后向烧杯中逐滴加入CaCl2溶液。若有白色沉淀产生，证明NaOH溶液与CO2发生反应(或取少量NaOH待测试液放入一只小烧杯中，然后滴加稀硫酸。若有气泡冒出，则证明NaOH溶液与CO2发生反应)③将少量CO2气体通入盛有大量澄清Ca(OH)2溶液的大烧杯中，烧杯中溶液的质量与之前相比会____(填写下列各项序号)。A．增大B．减小C．不变D．无法判断B【思路分析】本题是一道综合性实验探究题，考查了CO2气体的实验室制法和性质，也从定量角度考查实验分析的能力。(1)欲制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体，装置依次应是发生装置、除杂装置、干燥装置、收集装置，所以装置序号依次为A→C→B→F。说明两点：一是装置应是先除杂后干燥；二是CO2气体能溶于水且密度比空气大，故选向上排空气的方法收集。(2)对于题②，欲用化学方法证明CO2和NaOH溶液确实发生了化学反应，需用间接观察法，即反应后通过检验产物Na2CO3进行推理。因为NaCl溶液在此不参与化学反应，故被排除；若选CaCl2溶液，则CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl，产生白色沉淀，而且CaCl2不与NaOH、CO2等物质反应，故可选；若选稀硫酸，则H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，产生气泡，而且稀硫酸与NaOH反应无现象，不与CO2反应，故也可选。(3)对于题③，根据CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O可知，每44份质量的CO2与大量的澄清石灰水反应后会生成100份的CaCO3沉淀，所以烧杯中溶液的质量减小。3．(2016·济南学考节选)以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制取并收集干燥、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)二氧化碳能够扑灭木材着火的根本原因是下列的___。A．二氧化碳密度比空气大B．二氧化碳降低了可燃物的着火点C．二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧D．二氧化碳能与水反应BDAGC4．(2018·济南天桥一模)下图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器。请你根据所学知识，按题目要求回答下列问题(设过程中所有发生的反应都恰好完全进行)。(1)在实验室中，若要用过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制备干燥的氧气，所选装置的顺序为_________。(2)若要制备并收集纯净干燥的二氧化碳，仪器的连接顺序为：A→D→B→E。①装置B的作用是_________________________________。②装置A中所发生反应的化学方程式为_________________________________。A→B→E干燥CO2气体(或除去CO2中的水蒸气)2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O(3)欲用含CO2杂质的一氧化碳气体，测定某氧化铁样品的纯度(杂质不反应)，所选仪器的连接顺序为：混合气体→C→B→F。①试找出此实验装置的明显不足并说明具体改进措施：__________________________________________________________________________。②充分反应后，若F装置减少0.48g，则样品中氧化铁的质量为______。没有尾气处理装置，在装置末端放置一个燃着的酒精灯(或在导气管末端加一个气球)1.6g5．(2018·济南市中一模)下面所示为常见气体制备、干燥和性质实验的部分仪器。试根据题目要求，回答下列问题：(1)欲在实验室中制备并收集干燥的二氧化碳气体。①所选装置的连接顺序为_________(填写装置序号字母)。②装置A中，发生反应的化学方程式为_______________________________。A→E→FCaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑③制备二氧化碳气体后，同学们想测定装置A中剩余液体的pH，请简述pH测定的方法：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。在洁净干燥的玻璃片或白瓷板上放一片pH试纸，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测溶液，滴到试纸上，立即将试纸显示的颜色与pH标准比色卡对照，读出对应的pH(2)欲用一氧化碳气体测定某10g不纯氧化铁样品的纯度(杂质不反应)，并验证反应中气体生成物的性质。所选装置的连接顺序为CO气体→D→B→C。①装置B中出现的现象是_________________。②写出装置D大玻璃管中发生的化学反应方程式__________________________。澄清石灰水变浑浊Fe2O3＋3CO====高温2Fe＋3CO2③装置C的作用是________________________________________。④通过测量反应前、后D处大玻璃管的质量变化，来计算氧化铁样品的纯度。测得D中硬质玻璃管内固体质量减少2.1g，则氧化铁样品中氧化铁的质量分数为_____。将未反应的有毒的CO燃烧掉，防止污染空气70%考点三氢气的性质和制法[重难点]例3如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(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化学实验。(1)用锌和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气，然后进行氢气的可燃性实验。①制取氢气所发生反应的化学方程式为________________________；②进行氢气的可燃性实验，点燃氢气前，一定要_______。Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑验纯(2)欲利用锌粒和稀硫酸制备的氢气来测定某铜和氧化铜的混合物样品中铜与氧化铜的质量比，将一定质量的混合物放入E的大玻璃管中，按照以下顺序连接仪器：A→B1→E→B2→B3(已知：CuO＋H2Cu＋H2O，其中B1、B2、B3为浓硫酸洗气瓶)，并检查装置的气密性。①E处大玻璃管内可以观察到的现象是___________________；====△黑色固体变为紫红色②完全反应后停止实验，称得B2装置增重了0.9g，冷却后将大玻璃管中固体全部倒入足量的硝酸银溶液中充分反应后测得溶液质量减少了15.2g。则原混合物样品中铜与氧化铜的质量比为_____(填最简整数比)；③若装置中不连接B1，