孫翠芳
一、基礎(chǔ)型
一般是考查氣體制取的相關(guān)基礎(chǔ)知識。
例題1 在實驗室中,一般都是根據(jù)所需藥品狀態(tài)和反應(yīng)條件來確定氣體發(fā)生裝置。某化學(xué)興趣小組同學(xué)利用如圖1所示裝置制取氣體。
(1)圖中儀器a的名稱是____。
(2)用高錳酸鉀制取純凈氧氣所需的裝置代碼是____,反應(yīng)化學(xué)方程式為____。
(3)制取二氧化碳所需藥品為____。
(4)制取氫氣的化學(xué)方程式為____,B裝置可隨時控制反應(yīng)發(fā)生與停止,因而____也體現(xiàn)著綠色化學(xué)思想。
解析 (1)圖中儀器a的名稱是試管,(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時,該反應(yīng)屬于固體加熱型,適用裝置A作發(fā)生裝置;氧氣不易溶于水,且用排水法收集比較純凈,故選E收集,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
(3)實驗室用石灰石或大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。
(4)實驗室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
B裝置可隨時控制反應(yīng)發(fā)生與停止,因而“節(jié)約藥品”也體現(xiàn)著綠色化學(xué)思想。
二、知識遷移型
通過新的問題情境設(shè)置,考查學(xué)生通過原有的知識解決新的問題的能力。
例題2 (2023涼山州)制取氣體的部分實驗裝置如圖2所示。
(1)裝置A制取O2的化學(xué)方程式為
(2)用裝置C收集H2,應(yīng)從裝置C的____(選“m”“n”)端口通人H2。
(3)乙炔是難溶于水的一種氣體,其無色、無味、密度比空氣略小。實驗室常用飽和食鹽水和電石制取乙炔,原理是飽和食鹽水中的水和固體電石( CaC2)劇烈反應(yīng)生成乙炔(C2H2)氣體和氫氧化鈣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。若用裝置B制取乙炔,為控制反應(yīng)速率,需將裝置B改進為____。
解析 (1)A裝置屬于固體加熱型,且試管口有一團棉花,所以是加熱高錳酸鉀制氧氣,同時生成錳酸鉀和二氧化錳,化學(xué)方程式為:
(2)氫氣的密度比空氣小,因此用裝置C收集H2,應(yīng)從裝置C的n端口通入H2;(3)實驗室制取乙炔的反應(yīng)實質(zhì)是電石與飽和食鹽水中的水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),生成乙炔的同時還生成了氫氧化鈣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
CaC2+2H2O=C2H3↑+Ca(OH)2
若用裝置B制取乙炔,為控制反應(yīng)速率,需要對裝置B的改進是將長頸漏斗更換成分液漏斗或注射器。
三、實驗探究型
將氣體的制取、氣體的凈化、氣體的干燥等進行綜合考查,主要考查學(xué)生的綜合分析運用的能力。
例題3 氣體的制取是初中化學(xué)的重要內(nèi)容?;瘜W(xué)探究小組按圖3裝置研究二氧化碳的制取。
[選用藥品]按表1進行實驗,取等質(zhì)量的同種大理石加入足量酸中(雜質(zhì)不與酸反應(yīng)),產(chǎn)生二氧化碳的體積隨時間變化曲線如圖4所示。
表1中實驗Ⅰ對應(yīng)圖3中的曲線____(選填“甲”、“乙”或“丙”)。小組同學(xué)決定用實驗Ⅱ的藥品制取二氧化碳氣體,不用實驗Ⅲ藥品制備二氧化碳的原因是____。
[明確原理]以塊狀大理石和稀鹽酸為原料,在實驗室中制備二氧化碳氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。
[實驗步驟]實驗室制取氣體時,組裝好儀器后,應(yīng)先____,再添加藥品。
解析 [選用藥品]表1中實驗Ⅰ采用塊狀大理石和7%稀硫酸來制取二氧化碳,碳酸鈣和硫酸反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣會附著在大理石表面,阻止反應(yīng)的進一步進行,最終生成的二氧化碳質(zhì)量較少,則實驗Ⅰ對應(yīng)曲線丙。小組同學(xué)不用實驗Ⅲ藥品制備二氧化碳的原因是:實驗Ⅲ反應(yīng)速率太快,不利于收集二氧化碳
[明確原理]以塊狀大理石和稀鹽酸為原料,在實驗室中制備二氧化碳氣體的反應(yīng)是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
CaCO3+2HCl=CaCl2 +CO2↑+H2O
[實驗步驟]有氣體參與或生成的反應(yīng),在反應(yīng)前都要檢查裝置的氣密性,則應(yīng)先檢查裝置的氣密性。
(收稿日期:2023-10-25)