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易錯(cuò)考點(diǎn)鞏固防范三　氣體的性質(zhì)與制取　[學(xué)生用書P65]
易錯(cuò)點(diǎn)一：氧氣的性質(zhì)與應(yīng)用
[2019·溫州六校模擬]實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是中學(xué)生最為重要的科學(xué)素養(yǎng)，如圖是某校師生測(cè)定空氣中氧氣含量的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。(已知白磷在40℃時(shí)即燃燒，其燃燒現(xiàn)象與產(chǎn)物與紅磷燃燒相同)
圖1
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①測(cè)量試管的容積。
②檢查裝置的氣密性。
③裝藥品，將注射器活塞調(diào)整到合適位置，連接好儀器。用彈簧夾夾緊膠皮管，加熱粗銅絲，觀察現(xiàn)象。
④燃燒結(jié)束后，打開彈簧夾，觀察注射器活塞的移動(dòng)情況。
【反思交流】
(1)測(cè)量試管容積的方法是_____________________________________。
(2)若試管的容積為60mL，加熱前注射器活塞至少應(yīng)調(diào)整到________以上(填整數(shù))。
(3)該實(shí)驗(yàn)中利用銅絲加熱會(huì)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果？你的看法是__________________________________________________________________。
【錯(cuò)誤答案】(3)會(huì)影響，因?yàn)殂~絲加熱消耗氧氣
【易錯(cuò)剖析】認(rèn)為銅絲加熱消耗試管內(nèi)氧氣會(huì)影響白磷的燃燒所消耗的氧氣致錯(cuò)，為了測(cè)量空氣中氧氣體積含量，需完全消耗試管內(nèi)氧氣，無論是白磷燃燒消耗還是銅加熱消耗都沒有影響。
【易錯(cuò)防范】測(cè)量空氣中的氧氣的含量，既要注意完全反應(yīng)密閉容器內(nèi)的氧氣，又要注意不能產(chǎn)生新的氣體。是否影響實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果，關(guān)鍵分析這兩個(gè)方面。
【正確答案】(1)將試管注滿水，用量筒量出這些水的體積　(2)12　(3)不會(huì)，因?yàn)殂~絲加熱消耗氧氣，更有利于試管中的氧氣完全反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確
1．實(shí)驗(yàn)室需收集一瓶約含1/4空氣的氧氣。下列操作正確的是(　B　)
2．“魔棒點(diǎn)燈”趣味實(shí)驗(yàn)的操作為：取少量高錳酸鉀晶體放在表面皿上，在高錳酸鉀上滴加2～3滴濃硫酸，用玻璃棒蘸取后去接觸酒精燈的燈芯，酒精燈立刻被點(diǎn)燃了。你認(rèn)為酒精燈能被點(diǎn)燃的主要原因是(　C　)
A．“魔棒”具有神奇的功力，能夠點(diǎn)燃酒精燈
B．高錳酸鉀與濃硫酸的混合物能降低酒精的著火點(diǎn)，使酒精自發(fā)燃燒
C．它們之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱，使溫度達(dá)到酒精的著火點(diǎn)
D．它們之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量氧氣，酒精在氧氣濃度大的環(huán)境中能自發(fā)燃燒
【解析】 燃燒的條件是①物質(zhì)具有可燃性；②可燃物與氧氣接觸；③溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)。著火點(diǎn)是物質(zhì)的固有屬性。
3．[2019·杭州校級(jí)三模]小金同學(xué)分別用向上排空氣法和排水法各收集一瓶氧氣，然后進(jìn)行鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)燃燒現(xiàn)象不同，于是對(duì)鐵絲燃燒與氧氣濃度的關(guān)系進(jìn)行了探究。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】取5根相同的鐵絲(直徑0.6mm)，卷成相同的螺旋狀后，分別在氧氣體積分?jǐn)?shù)不同的集氣瓶中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄見表。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
氧氣的體積分?jǐn)?shù)%
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
第一次
90%
燃燒劇烈，火星四射，燃燒時(shí)間長，實(shí)驗(yàn)成功
第二次
80%
燃燒現(xiàn)象與90%的相比沒有明顯差異，實(shí)驗(yàn)成功
第三次
70%
燃燒比80%的弱，燃燒時(shí)間比80%的短，實(shí)驗(yàn)成功
第四次
60%
燃燒比70%的弱，燃燒時(shí)間更短，實(shí)驗(yàn)成功
第五次
50%
鐵絲沒有燃燒
(1)鐵絲燃燒的化學(xué)方程式為__3Fe＋2O2Fe3O4__。
(2)通過這組探究實(shí)驗(yàn)，可得出的結(jié)論是__鐵絲燃燒與氧氣濃度有關(guān)，當(dāng)氧氣的體積分?jǐn)?shù)大于或等于60%時(shí)，鐵絲能燃燒，且氧氣濃度越大，燃燒越劇烈__。
(3)要研究鐵絲的粗細(xì)對(duì)燃燒現(xiàn)象的影響，下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是__C__。
A．在同一瓶氧氣中，先后進(jìn)行不同粗、細(xì)鐵絲的燃燒實(shí)驗(yàn)
B．在兩瓶不同濃度的氧氣中，分別同時(shí)進(jìn)行粗、細(xì)鐵絲的燃燒實(shí)驗(yàn)
C．在兩瓶相同濃度的氧氣中，分別進(jìn)行粗、細(xì)鐵絲的燃燒實(shí)驗(yàn)
【反思與評(píng)價(jià)】對(duì)氧氣純度要求較高的實(shí)驗(yàn)應(yīng)采取__排水法__收集氧氣。
易錯(cuò)點(diǎn)二：二氧化碳的性質(zhì)檢驗(yàn)
[2019·杭州一模聯(lián)考]小樂在驗(yàn)證“CO2能與NaOH溶液反應(yīng)”時(shí)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
已知：①20℃、101kPa時(shí)，1體積H2O中最多可溶解1體積CO2，1體積酒精中最多可溶解0.3體積CO2；②20℃，在酒精中，NaOH易溶，Na2CO3微溶。
圖2
(1)利用兩套圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在第一套裝置中注入3mL濃NaOH溶液；在第二套裝置中注入等量的H2O，振蕩試管；當(dāng)觀察到_____________________
(填寫現(xiàn)象)，可證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。
(2)利用圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將3mL濃NaOH溶液注入試管后，觀察到注射器自動(dòng)向左移動(dòng)，最終注射器中剩余5mL酒精；試管內(nèi)出現(xiàn)白色沉淀物。出現(xiàn)白色沉淀物的原因是______________________________________________________
_______________________________________________________________。
與NaOH反應(yīng)的CO2至少是________mL(酒精和氫氧化鈉溶液混合后的總體積等于兩者體積之和)。
【錯(cuò)誤答案】(1)第一套裝置內(nèi)進(jìn)入試管的熱水多于第二套裝置內(nèi)進(jìn)入試管的熱水　(2)15
【易錯(cuò)剖析】忽略了甲裝置中96℃熱水的作用，錯(cuò)誤地認(rèn)為通過比較進(jìn)入試管中熱水多少來證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)。在乙裝置中忽略了二氧化碳溶解在酒精中的體積。
【易錯(cuò)防范】解題中需注意裝置中每個(gè)設(shè)計(jì)的作用，以及對(duì)于所提供的信息(已知、查閱資料、裝置圖中的用品等)進(jìn)行分析。
【正確答案】(1)第一套裝置中水沸騰，而第二套裝置中水不沸騰　(2)CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，Na2CO3在酒精中微溶而析出　10.5
1．[2019·杭州上城區(qū)一模]小金利用如圖裝置進(jìn)行二氧化碳性質(zhì)研究。注射器內(nèi)裝有足量稀鹽酸，硬質(zhì)玻璃管中有四個(gè)棉球，其中①、④為用紫色石蕊試液潤濕的棉球，
圖3
②、③為用石蕊試液染成紫色的干燥棉球。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象的分析，不合理的是(　D　)
A．若把稀鹽酸換成稀硫酸則反應(yīng)速度太慢，可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論
B．若把大理石換成碳酸鈉則反應(yīng)速度太快，可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論
C．通過①②或③④現(xiàn)象的比較，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性
D．通過①④或②③現(xiàn)象的比較，均能得出二氧化碳密度大于空氣
易錯(cuò)點(diǎn)三：氣體制取
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，請(qǐng)用以下實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題：
圖4
(1)寫出標(biāo)號(hào)為①的儀器的名稱：________，若實(shí)驗(yàn)室制取CO2，應(yīng)選用________(填字母)作為二氧化碳的發(fā)生裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。
(2)若用上述所給的儀器制取H2，則實(shí)驗(yàn)室制取H2的正確連接順序?yàn)開_______接________(填字母)，生活中如何用最簡單的方法證明H2的密度比空氣小：___________________________________________________________。
【錯(cuò)誤答案】(2)A　D(或F)
【易錯(cuò)剖析】氫氣密度比空氣小，用排空氣法收集時(shí)應(yīng)從短管進(jìn)氣，長管排空氣，錯(cuò)誤地理解為長管進(jìn)氣，短管排空氣。
【易錯(cuò)防范】氣體在集氣裝置中導(dǎo)管的進(jìn)出需要考慮氣體的密度，以及分析裝置的作用。
【正確答案】 (1)酒精燈　A　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　(2)A　C(或E)　將H2充入氣球中，綁好后丟到空中，氣球往上飄(合理即可)
1．[2019·杭州濱江區(qū)二模]FeCl3溶液能對(duì)過氧化氫的分解起催化作用。
圖5
某小組擬用如圖所示裝置，研究當(dāng)其他條件相同時(shí)，過氧化氫溶液的濃度對(duì)過氧化氫分解速率的影響。實(shí)驗(yàn)方案：倒扣的量筒內(nèi)裝滿水，分別取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液于錐形瓶中，注入相同體積、相同濃度的FeCl3溶液，有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：
物理量
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
H2O2溶液的濃度
H2O2溶液的體積(mL)
2% FeCl3溶液的體積(mL)
反應(yīng)的時(shí)間(min)
生成O2的體積
①
5%
20
3
1
待測(cè)V1
②
10%
20
3
x
待測(cè)V2
下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法，其中正確的是(　D　)
A．表中x是待測(cè)的物理量
B．如果俯視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值偏大
C．該實(shí)驗(yàn)方案通過比較產(chǎn)生相同體積氧氣所需的時(shí)間來比較反應(yīng)速率
D．通過觀察錐形瓶中冒氣泡的速率和量筒內(nèi)水面下降速率，可以粗略判斷反應(yīng)速率
2．查閱資料知道：硫化氫(H2S)是一種無色、有臭雞蛋氣味的有毒氣體，能溶于水，其水溶液叫氫硫酸，具有揮發(fā)性。實(shí)驗(yàn)室常用硫化亞鐵(黑色塊狀固體，不溶于水)與稀硫酸反應(yīng)制取。
(1)寫出用硫化亞鐵與稀硫酸反應(yīng)制取硫化氫的化學(xué)方程式：__FeS＋H2SO4===FeSO4＋H2S↑__。
(2)如圖為實(shí)驗(yàn)室常用的氣體發(fā)生裝置、氣體收集裝置和尾氣處理裝置。根據(jù)上述信息分析并從圖中選擇實(shí)驗(yàn)室制取硫化氫氣體的最佳裝置組合是__AFI__(填字母)。
圖6
【解析】 (2)制取硫化氫的原料是固體＋液體，且不需要加熱，所以選用A作為發(fā)生裝置。硫化氫能溶于水，不能用排水法收集，相對(duì)分子質(zhì)量較大，密度大于空氣，需要用向上排空氣法收集，又因?yàn)榱蚧瘹涠拘暂^大，只能選用F來收集。硫化氫氣體為酸性氣體，所以要用氫氧化鈉溶液來進(jìn)行尾氣處理。
易錯(cuò)點(diǎn)四：氣體檢驗(yàn)與凈化
[2019·杭州富陽區(qū)校級(jí)二模]已知Mg能在CO2中燃燒生成一種單質(zhì)和一種氧化物，現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。請(qǐng)回答下列問題：
(1)圖7中制備二氧化碳的發(fā)生裝置中，能控制“反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生與停止”的有________。
圖7
(2)對(duì)CO2進(jìn)行凈化、干燥，并進(jìn)行Mg在CO2中燃燒的探究實(shí)驗(yàn)。
圖8
實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，若要?dú)怏w從左向右流動(dòng)，則圖8中裝置的連接順序?yàn)?填儀器接口的字母)________。
(3)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，在點(diǎn)燃酒精燈前必須進(jìn)行的操作是先通入CO2，待裝置中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁時(shí)，再點(diǎn)燃酒精燈，以上操作的目的是_____________________。
(4)實(shí)驗(yàn)中，鎂粉與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。
【錯(cuò)誤答案】(1)①②③④⑤　(2)bafecdhg
【易錯(cuò)剖析】(1)①通過銅絲上下移動(dòng)，可以控制反應(yīng)物的接觸與分離，從而控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。②打開彈簧夾，從漏斗中加入稀鹽酸，固體與液體接觸，反應(yīng)發(fā)生，關(guān)閉彈簧夾，氣體不能排出，右側(cè)上方壓強(qiáng)增大，液面倒流，固體與液體不能接觸，反應(yīng)停止。③此裝置不能控制固體與液體的接觸與分離，不能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。④打開彈簧夾，從長頸漏斗中加入稀鹽酸，固體與液體接觸，反應(yīng)發(fā)生，關(guān)閉彈簧夾，氣體不能排出，試管上方壓強(qiáng)增大，液面倒流，固體與液體不能接觸，反應(yīng)停止。⑤打開彈簧夾，推動(dòng)注射器活塞，固體與液體接觸，反應(yīng)發(fā)生，關(guān)閉彈簧夾，氣體不能排出，容器上方壓強(qiáng)增大，液面倒流到注射器中，固體與液體不能接觸，反應(yīng)停止。(2)實(shí)驗(yàn)室用稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳，稀鹽酸有揮發(fā)性，制得的二氧化碳中含有氯化氫氣體和水蒸氣，氯化氫和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，經(jīng)飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，濃硫酸具有吸水性，經(jīng)濃硫酸除去水蒸氣，圖示除雜裝置應(yīng)該由長導(dǎo)管進(jìn)氣，將氣體通入溶液中，因此裝置的連接順序?yàn)椋篺ebacdhg。
【易錯(cuò)防范】對(duì)氣體進(jìn)行檢驗(yàn)除雜過程中既要注意操作順序?qū)怏w的檢驗(yàn)吸收是否有干擾，又要注意避免產(chǎn)生新雜質(zhì)氣體。
【正確答案】(1)①②④⑤　(2)febacdhg　(3)排盡裝置中的空氣，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾　(4)2Mg＋CO22MgO＋C
1．[2019·紹興模擬]某化學(xué)興趣小組用如圖所示的裝置來制取干燥的氧氣，并測(cè)定H2O2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。裝置氣密性良好，圖Ⅰ中的錐形瓶內(nèi)盛有質(zhì)量為m的H2O2溶液，燃燒匙內(nèi)裝有二氧化錳，燃燒匙可以上下移動(dòng)，干燥管內(nèi)裝有足量堿石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列說法正確的是(　B　)
圖9
A．將裝置Ⅰ分別與裝置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ連接，均能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>B．稱量裝置Ⅰ反應(yīng)前及完全反應(yīng)冷卻后的質(zhì)量，可計(jì)算出H2O2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
C．若用裝置Ⅳ收集氧氣，可將帶火星的木條放置在b導(dǎo)管口處驗(yàn)滿
D．若用裝置Ⅴ測(cè)量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏大
2．結(jié)合如圖幾種實(shí)驗(yàn)裝置，回答有關(guān)問題：
圖10
(1)實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，若選用A裝置制取，收集氣體時(shí)，集氣瓶中導(dǎo)氣管口應(yīng)處的位置是__①__(選填“①”或“②”)。此裝置不能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，若要隨時(shí)控制反應(yīng)發(fā)生或停止，應(yīng)選用的裝置是__B__(填字母)。
(2)若用圖乙裝置檢驗(yàn)制取的二氧化碳?xì)怏w中是否含有氯化氫和水蒸氣，寫出氣體通過裝置的接口順序：__cdba(或dcba)__(用“a”“b”“c”“d”表示)。
【解析】 (1)B裝置能使反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行或停止，原理是：關(guān)閉止水夾時(shí)，試管中的氣體增多，壓強(qiáng)增大，把液體壓入長頸漏斗，固體和液體分離，反應(yīng)停止；打開止水夾時(shí)，氣體導(dǎo)出，試管中的氣體減少，壓強(qiáng)減小，液體和固體接觸，反應(yīng)進(jìn)行。(2)檢驗(yàn)氣體時(shí)，應(yīng)先檢驗(yàn)水蒸氣后檢驗(yàn)氯化氫氣體，否則氣體通過溶液會(huì)帶出水蒸氣，造成干擾，檢驗(yàn)或除雜時(shí)，氣體在通過洗氣瓶的時(shí)候應(yīng)“長進(jìn)短出”。

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