题目内容

实验室制取气体所需装置如下图所示,请回答以下问题:

(1)装置中①的仪器名称是          
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,应选用的发生装置是(填编号)_________,反应的化学方程式是                                     
(3)实验室若要制取并收集到干燥的二氧化碳,装置连接顺序应为(填编号)         ,制取该气体的化学方程式为                      
(4) 常温下NO是一种无色、难溶于水的气体,密度比空气略大,在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的NO2气体(2NO+O2==2NO2)。为了收集纯净的NO气体,利用右图所示仪器Ⅰ、Ⅱ,用胶管将  _ (填导管口字母)与c相连组成收集装置.收集时,应先在Ⅰ中         
①长颈漏斗 ②A 、2KClO32KCl+3O2↑;
③BFC 、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ④b 、装满水

试题分析:(1)根据实验室常用仪器回答,装置中①的仪器名称是长颈漏斗。
(2)用氯酸钾和二氧化锰固体制氧气,就是氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下,分解生成氯化钾和氧气,故反应的化学方程式是2KClO32KCl+3O2↑,所以需要“固体加热型”气体制取装置,故选A。
(3)实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸在常温下反应制取二氧化碳,由于稀盐酸与石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;属于固体和液体在常温下的反应,故发生装置应选B;按题目要求,要“收集到干燥的二氧化碳”,故收集前需要干燥,由于浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,故可用于干燥二氧化碳,所以干燥装置应选F;最后,由于二氧化碳的密度比空气大,故可用向上排空气法收集,所以收集装置应选C,故装置连接顺序应为BFC。
(4)根据题意,“NO难溶于水,能与氧气反应生成NO2气体”,故只能用排水法,所以应该先将I装满水;由于气体的密度比水小,故气体应从较短的导管a进入,从上面向下将水从较长的导管b压出;所以连接装置时,应用胶管将b与c相连组成收集装置。
点评:熟记氧气和二氧化碳的实验室制法、原理和操作注意事项,是解题的关键;此外,本题的重点是常用气体的发生装置和收集装置的选取方法,要学会根据反应物的状态和反应的条件选择发生装置,根据制取气体的溶解性和密度的大小选择收集气体的方法。
练习册系列答案
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做完“铁在氧气里燃烧”实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是他们进行了以下探究活动,请你一同参与。
[问题1] 细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?
[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因,该小组同学设计的实验方案是:取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝,分别在足量的氧气中燃烧,观察现象。你认为他们的方案         (填“合理”或“不合理”)。
[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时,他把细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部(没有接触到细沙,如图所示),但不见铁丝燃烧,反复实验均未成功。

该同学认为可能导致失败的原因主要有三种:
A.铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行;
B.点燃火柴后立即将它伸入瓶内,火柴燃烧消耗了氧气,不利于铁丝的燃烧;
C.火柴燃烧时有大量的热量放出,将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部,因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出,使铁丝无法燃烧。
实验:根据以上假设,他对实验应作的相应改进为:
(1)         ;(2)          ;(3)            
[问题2]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料2] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入_____溶液,观察到的现象是_____,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
[问题3]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料3]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:②Fe2O3高温时分解成Fe3O4
 
Fe3O4
Fe2O3

分解温度/℃
1538
1400

熔点/℃


1535
[理论探讨]
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4
[拓展延伸]
(1)小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来,观察到火星四射,并有黑色固体生成,请写出该反应的化学方程式      
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式__________;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色_____,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。

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