题目内容

某化学实验小组拟用以下装置进行气体制备的研究.

(1)以KClO3为原料制O2时,应选装置________(填字母序号);化学方程式为________.
(2)实验室制取CO2的化学方程式为________;为了检验是否有CO2生成,某同学将制得的气体通入紫色石蕊溶液.该操作________(填“可行”或“不可行”);理由是________.
(3)可用装置D收集的气体是________(填一种气体的名称)
(4)因反应速率较快,实验室通常不用碳酸钠和稀盐酸反应来制取CO2,但若用装置C则可.为了便于收集CO2,与装置B比较,C装置的显著特点是________.

解:(1)反应物的状态是固态,反应条件是加热,应选固-固加热型的发生装置;氯酸钾以二氧化锰为催化剂加热生成氯化钾和氧气.故答案为:A; 2KClO32KCl+3O2
(2)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;盐酸具有挥发性,能挥发出氯化氢气体,所以制得的二氧化碳中混有少量的氯化氢气体,氯化氢气体也能使紫色的石蕊溶液变成红色.故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑; 不可行;制得的气体中除二氧化碳外,还有少量HCl,HCl也可使紫色的石蕊溶液变红.
(3)D装置中装满水,用此装置收集气体的方法叫排水法,能用排水法收集的气体必须满足的条件是:不溶于水且不与水发生反应,氧气不易溶于水,且不与水发生反应,可用此装置收集.故答案为:氧气.
(4)通过分液漏斗添加液体药品,能够控制液体药品的滴加速度.故答案为:能够通过活塞控制稀盐酸滴入的速率,使碳酸钠和稀盐酸的反应速率适中.
分析:(1)根据反应物的状态和反应条件确定发生装置,熟记常用的化学方程式.
(2)熟记常用的化学方程式;根据盐酸的挥发性和酸碱指示剂遇酸碱溶液的变色情况进行分析.
(3)气体的收集装置主要由气体的密度和溶水性决定.
(4)从操作是否简单、是否节约药品、是否方便使用、是否会造成污染等角度进行分析.
点评:本道题主要考查了气体发生装置和气体收集装置的选取,气体发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定,气体的收集装置主要由气体的密度和溶水性决定,另外还要考虑气体是否与水反应、是否与空气反应、是否会污染空气等等.
练习册系列答案
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某学校研究性学习小组,以某工厂生产过程中产生的废弃物“红色铁泥”为研究对象,探究红色物质的成分,请你参与他们的活动.[小组讨论]同学们对“铁泥”中所含红色物质作了如下猜想:甲同学:红色物质是铜; 乙同学:红色物质是氧化铁;
丙同学:红色物质是氢氧化铁;丁同学:红色物质是氧化铁和氢氧化铁
[资料在线]①该厂“红色铁泥”主要是生产过程中使用铁触媒(一种催化剂)后的废弃物,
除红色物质外,还含有通常不与酸、碱、氧气反应及受热不发生分解的物质;
②氢氧化铁受热时,会分解产生氧化铁和水.
[实验验证]为验证上述四位同学的猜想,小明、小红两位同学进行了如下实验:小明取一定量“红色铁泥”样品,加入稀硫酸,观察到有黄色溶液产生,于是得出“乙同学的猜想成立”的结论;
小红同学按下列顺序进行实验:先取适量已晒干的“红色铁泥”,称量其质量为m1g;
再将“红色铁泥”置于坩埚中充分加热并在干燥器中冷却后,称量其质量为m2g.
[问题讨论]请回答下列问题:(1)其他同学一致认为,小明同学得出的“乙同学的猜想成立”的结论不合理,理由是
 

(2)针对小红同学的实验操作及测定的两个数据,进行分析:
①若甲同学的猜想成立,则实验中反应的化学方程式为
 

②若m1=m2,则
 
(填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想成立;
[拓展应用]
应用之一:若“红色铁泥”中“红色物质是氢氧化铁”,可应用下列实验方案回收“红色铁泥”
中的铁元素制得“铁红”(化学式为Fe2O3,是红色油漆的重要原料):
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(1)上述过程中发生了三个反应,写出其中的一个化学方程式:
 

(2)a、b是同一实验操作,该操作需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和
 

(3)若通过上述途径获得的“铁红”的纯度(Fe2O3的质量分数)不高,试分析可能的原因
 

 
(说出一点即可).
应用之二:为了测定用以上方法制得的“铁红”的纯度,同学们又进行了下列实验探究.请你参与过程分析与交流.
查阅资料:草酸(乙二酸H2C2O4)在浓H2SO4
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存在下发生下列反应:
H2C2O4
 浓H2SO4 
.
CO↑+CO2↑+H2O
实验准备:按如图安装好实验装置:
实验数据:取10g“铁红”样品进行实验,
所得实验数据有右表所示甲、乙两组:

甲组数据 乙组数据
玻璃管连同样品的质量 E装置连同样品的质量
实验前 实验后 实验前 实验后
60g 57.6g 100g 107g
分析讨论:
(1)同学们拟用纯净的CO还原“铁红”,所设计的实验装置中B、C盛放的试剂的作用
依次是
 
 

(2)从环保角度看,请你提出改进该实验装置的建议
 


(3)从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热
 
(填“A”或“D”)处,实验结束时,应
 
(填“先”或“后”)停止D处的加热;
(4)同学们认为,若用乙组数据进行计算“铁红”的纯度,则实验测定结果却偏大,分析造成偏大的原因可能是
 

(5)请依据甲组数据,计算该“铁红”样品的纯度.(写出计算的过程)
某学校研究性学习小组,以某工厂生产过程中产生的废弃物“红色铁泥”为研究对象,探究红色物质的成分,请你参与他们的活动.
【小组讨论】同学们对“铁泥”中所含红色物质作了如下猜想:
甲同学:红色物质是铜                 乙同学:红色物质是氧化铁
丙同学:红色物质是氢氧化铁           丁同学:红色物质是氧化铁和氢氧化铁
【资料在线】①该厂“红色铁泥”主要是生产过程中使用铁触媒(一种催化剂)后的废弃物,除红色物质外,还含有通常不与酸、碱、氧气反应及受热不发生分解的物质; ②氢氧化铁受热时,会分解产生氧化铁和水.
【实验验证】为验证上述四位同学的猜想,小明、小红两位同学进行了如下实验:小明取一定量“红色铁泥”样品,加入稀硫酸,观察到有黄色溶液产生,于是得出“乙同学的猜想成立”的结论;
小红同学按下列顺序进行实验:先取适量已晒干的“红色铁泥”,称量其质量为m1g; 再将“红色铁泥”置于坩埚中充分加热并在干燥器中冷却后,称量其质量为m2g.
【问题讨论】请回答下列问题:
(1)其他同学一致认为,小明同学得出的“乙同学的猜想成立”的结论不合理,理由是
 

(2)针对小红同学的实验操作及测定的两个数据,进行分析:
①若甲同学的猜想成立,则实验中反应的化学方程式为
 

②若m1=m2,则
 
(填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想成立;
【拓展应用】
应用之一:若“红色铁泥”中“红色物质是氢氧化铁”,可应用下列实验方案回收“红色铁泥”中的铁元素制得“铁红”(化学式为Fe2O3,是红色油漆的重要原料):
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(1)上述过程中发生了三个反应,写出其中的一个化学方程式:
 

(2)a、b是同一实验操作,该操作需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和
 

(3)若通过上述途径获得的“铁红”的纯度(Fe2O3的质量分数)不高,试分析可能的原因
 
 
(说出一点即可).
应用之二:为了测定用以上方法制得的“铁红”的纯度,同学们又进行了下列实验探究.请你参与过程分析与交流.
查阅资料:草酸(乙二酸H2C2O4)在浓H2SO4存在下发生下列反应:H2C2O4
浓硫酸
CO↑+CO2↑+H2O
实验准备:按右图安装好实验装置:

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实验数据:取10g“铁红”样品进行实验,所得实验数据有右表所示甲、乙两组:
甲组数据 乙组数据
玻璃管连同样品的质量 E装置连同药品的质量
实验前 试验后 实验前 试验后
60g 57.6g 100g 107g
分析讨论:
(1)同学们拟用纯净的CO还原“铁红”,所设计的实验装置中B、C盛放的试剂的作用依次是
 
 

(2)从环保角度看,请你提出改进该实验装置的建议
 

(3)从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热
 
(填“A”或“D”)处,实验结束时,应
 
(填“先”或“后”)停止D处的加热;
(4)同学们认为,若用乙组数据进行计算“铁红”的纯度,则实验测定结果却偏大,分析造成偏大的原因可能是
 

(5)请依据甲组数据,计算该“铁红”样品的纯度.(写出计算的过程)

某学校研究性学习小组,以某工厂生产过程中产生的废弃物“红色铁泥”为研究对象,探究红色物质的成分,请你参与他们的活动.
【小组讨论】同学们对“铁泥”中所含红色物质作了如下猜想:
甲同学:红色物质是铜         乙同学:红色物质是氧化铁
丙同学:红色物质是氢氧化铁      丁同学:红色物质是氧化铁和氢氧化铁
【资料在线】①该厂“红色铁泥”主要是生产过程中使用铁触媒(一种催化剂)后的废弃物,除红色物质外,还含有通常不与酸、碱、氧气反应及受热不发生分解的物质; ②氢氧化铁受热时,会分解产生氧化铁和水.
【实验验证】为验证上述四位同学的猜想,小明、小红两位同学进行了如下实验:小明取一定量“红色铁泥”样品,加入稀硫酸,观察到有黄色溶液产生,于是得出“乙同学的猜想成立”的结论;
小红同学按下列顺序进行实验:先取适量已晒干的“红色铁泥”,称量其质量为m1g; 再将“红色铁泥”置于坩埚中充分加热并在干燥器中冷却后,称量其质量为m2g.
【问题讨论】请回答下列问题:
(1)其他同学一致认为,小明同学得出的“乙同学的猜想成立”的结论不合理,理由是______;
(2)针对小红同学的实验操作及测定的两个数据,进行分析:
①若甲同学的猜想成立,则实验中反应的化学方程式为______;
②若m1=m2,则______(填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想成立;
【拓展应用】
应用之一:若“红色铁泥”中“红色物质是氢氧化铁”,可应用下列实验方案回收“红色铁泥”中的铁元素制得“铁红”(化学式为Fe2O3,是红色油漆的重要原料):

(1)上述过程中发生了三个反应,写出其中的一个化学方程式:______;
(2)a、b是同一实验操作,该操作需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和______;
(3)若通过上述途径获得的“铁红”的纯度(Fe2O3的质量分数)不高,试分析可能的原因____________(说出一点即可).
应用之二:为了测定用以上方法制得的“铁红”的纯度,同学们又进行了下列实验探究.请你参与过程分析与交流.
查阅资料:草酸(乙二酸H2C2O4)在浓H2SO4存在下发生下列反应:H2C2O4数学公式CO↑+CO2↑+H2O
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甲组数据乙组数据
玻璃管连同样品的质量E装置连同药品的质量
实验前试验后实验前试验后
60g57.6g100g107g
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(3)从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热______(填“A”或“D”)处,实验结束时,应______(填“先”或“后”)停止D处的加热;
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