题目内容
【题目】某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验,请回答下列问题:
图1
(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的符号表达式(即反应物、生成物都用化学式表示)为 ,属于 反应(填“化合”、“分解”)。选用的气体发生装置是 (填装置序号,下同),选用 装置可以收集到比较纯净的氧气。若这一套装置改用高锰酸钾制取氧气,发生装置有一处需要改进,你的改进是: 。
(2)高锰酸钾制取氧气时,若用D装置收集氧气,实验结束后,要 ,其目的是 。图1中D装置导管端在实验时的放置位置,最合理的是__ ____(填图2中字母)。
(3)若用F装置进行排空气法收集氧气,氧气应从 (填“a”、“b”)口通入,这时检验氧气是否收集满的方法是 。
图2
(4)小明用图3中左图的方法检查装置的气密性,但没有看到气泡,其原因可能是下列选项中的 。
a.先将导管一端放入水中,后用手捂住试管一段时间;
b.先用手捂住试管一段时间,后将导管一端放入水中。
图3
接着,用右图方法检查装置的气密性,先将注射器活塞缓慢向右拉,看到仪器a下端有气泡逸出,再将注射器活塞向左推,看到仪器a下方 (填现象),说明装置气密性良好。
【答案】(1)2KClO32KCl+3O2↑,分解 A,D 在试管口放棉花团
(2)先将导管移出水槽再熄灭酒精灯,防止水倒流进入试管使试管炸裂。a。
(3)a;将带火星的木条放在b导管口若木条复燃则满;
(4)b;液面上升。
【解析】
试题分析:(1)即为氯酸钾在二氧化锰催化下加热分解生成氯化钾和氧气,2KClO32KCl+3O2↑;一种物质生成两种,属于分解反应;为固体需加热型,选A;氧气不易溶于水,可用D排水法来收集较纯的氧气;为避免高锰酸钾粉末被氧气吹入导管使导管堵塞,需在试管口放棉花团。
(2)为避免因温度降低气压减小而使水被从水槽压入试管使试管炸裂,应先将导管移出水槽再熄灭酒精灯;对准瓶口且不需要伸入,选a。
(3)氧气密度比空气小,因此从a进,空气从b排出;即要验证b口处是否有溢出的氧气,将带火星的木条放在b导管口若木条复燃则满;
(4)a为正确操作,b错误空气已经因受热膨胀排出部分,再把导管伸入时就很少空气排出现象不明显;瓶内气压增大,水被压出,因此长颈漏斗内液面上升高于瓶内液面。
【题目】做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是进行了以下探究:
【问题一】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁?
【查阅资料1】①氧化亚铁极易被氧化为氧化铁,因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种;②氧化铁为暗红色固体,不能被磁铁吸引,铁和四氧化三铁能被磁铁吸引;③铁能和稀盐酸反应生成氢气,铁的氧化物也能和稀盐酸反应,但无气体产生。
【实验探究】将铁丝燃烧后得到的黑色物质冷却,然后碾碎, ① ,说明溅落下来的黑色物质中还有铁。
写出铁丝在氧气中燃烧的文字或符号表达式 ② 。
【问题二】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢?
【查阅资料2】①氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表;
②氧化铁高温分解成四氧化三铁
四氧化三铁 | 氧化铁 | 铁 | |
分解温度/℃ | 1538 | 1400 | ﹣﹣﹣ |
溶点/℃ | ﹣﹣﹣ | ﹣﹣﹣ | 1535 |
【理论讨论】根据上述探究以及实验现象,并结合表中数据分析,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在 ③ 之间,此温度范围氧化铁已分解.
【拓展延伸】①氧化铁高温分解可生成四氧化三铁和一种气体,写出该反应的文字或符号表达式 ④ ;
②有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁,若粉末的颜色 ⑤ ,就说明包装盒漏气,售货员就能及时发现并处理。
【问题三】氧化铁、二氧化锰在物质的分类上都属于 ⑥ ,氧化铁也能做过氧化氢分解的催化剂吗?
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 |
I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
II.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | ⑦ |
III.将实验II中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 |
【实验结论】氧化铁可做过氧化氢分解的催化剂。
【讨论交流】(1)实验II的目的是 ⑧ ;
(2)试管A中化学反应的文字或符号表达式 ⑨ 。
(3)试计算320克氧化铁与多少克二氧化锰中含氧元素的质量相等。(写出计算过程)