题目内容

下图为实验室制取气体的装置:
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(1)用KMnO4固体制取O2,应选用上图中的
 
装置(填编号),
该反应的化学方程式为
 
;当用排水法将O2收集满并取出集气瓶后,停止该实验的正确操作方法是
 

(2)小明同学利用上述装置进行了一些关于氨气性质的实验探究:
查询资料:氨气无色、有刺激性气味的气体,比空气轻;易液化;得液氨;极易溶于水.
探究一:将熟石灰与氯化氨混合加热可以用于制备氨气,从上图中选择装置
 
用于制备气体,化学反应方程式是
 

若采用装置D来收集氨气,气体应从
 
端进入.
探究二:装置C 能够形成红色的喷泉,这说明了氨气具有的性质是
 
 

(3)某化学兴趣小组定量测定炭粉和铜粉的混合物,利用下图的装置,
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样品进行实验采用装置E来制取氧气,相对于装置B的优点是
 
,请你帮助他们分析填写下表(“---”无须填写).
实验过程 实验现象  有关化学方程式
①连接好仪器后,检查 气密性.在F中加入样品1g,G中装入药品连装置称量为52g. ------- ------
 ②打开E处活塞,慢慢滴加溶液.  E中:  
 ③对F进行加热.当F中药品充分反应后,关闭E处活塞,停止加热.  F中:
 ④冷却后,称量G处总质量为54.2g. ------ ------
(4)计算:样品中铜的质量分数=
 
(写出结果)
(5)问题和讨论:实验完成后,老师评议说:按上述实验设计,即使F中反应完全、G中吸收完全,也不会得出正确的结果.经讨论,有同学提出在F与G之间增加一个装置.再次实验后,得到了较正确的结果.那么原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是
 
;在F与G之间增加一个装置其中盛放的药品可以是
 
分析:(1)用KMnO4固体制取O2,反应条件是加热,所以选能够加热的装置;根据反应物、反应条件写出化学方程式;为防止水进入导管,要先撤去导管;
(2)从熟石灰与氯化氨混合加热可以用于制备氨气,选择图示中可加热的装置;根据反应物、反应条件和质量守恒写出化学反应式;再根据氨气比空气轻的性质选择进气口;
(3)装置E中是分液漏斗,可控制液体的流动的快慢;用装置E来制取氧气,是用二氧化锰做催化剂分解双氧水制取氧气的装置.据此写出反应现象和反应式;据试验过程中①可知F中是碳粉和铜粉的混合物,加热F的过程中红色的铜变成变成了黑色,反应式可根据反应物、反应条件写出;
(4)据碳与氧气的反应式计算可得出碳的质量分数,在从1g样品中减去即可;
(5)实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是E中的水蒸气进入G,可用吸收水的药品来干燥.
解答:解:(1)用KMnO4固体制取O2,需要加热,所以选用A装置;根据反应物是KMnO4、反应条件是加热、生成物是K2MnO4、MnO2、O2写出反应式:2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑.在试验结束为防止水倒吸入试管,导致热的试管破裂,要先撤去试管,后停止加热.
故答案为:A、2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑、先撤去试管,后停止加热;
(2)据题意可知制取氨气要熟石灰与氯化氨混合加热,就要选取能加热的装置A;根据反应物是熟石灰与氯化铵、反应条件是加热、生成物是氨气等,写出化学反应式为:Ca(OH)2+2NH4Cl
  △  
.
 
2NH3↑+CaCl2+2H2O;据题意知氨气的密度小于空气的密度,应从短头b进.氨气呈碱性,可使酚酞试液变红.
故答案为:A、Ca(OH)2+2NH4Cl
  △  
.
 
2NH3↑+CaCl2+2H2O、b、易溶于水、水溶液呈碱性;
(3)此题中的E装置用的是分液漏斗,相对于装置B的普通漏斗E装置的优点是可以控制反应进程的速率;
表格中的内容:②据题意可知E装置是用二氧化锰做催化剂分解双氧水制取氧气,当打开E处得活塞,慢慢滴加液体时,可以看到的现象是有气泡冒出;并根据反应物、反应条件、生成物写出化学反应式是:2H2O2
 二氧化锰 
.
 
2H2O+O2↑;③据题意可知F中的中的药品是碳粉与铜粉的混合物,当加热时碳粉和铜粉都与氧气反应,反应完全后碳都变成二氧化碳气体,红色的铜粉变成黑色的氧化铜.反应式为:Cu+O2
 加热 
.
 
2CuO.
故表格中的答案为:
实验过程 实验现象  有关化学方程式
①连接好仪器后,检查 气密性.在F中加入样品1g,G中装入药品连装置称量为52g. ------- ------
 ②打开E处活塞,使溶液慢慢滴加.  E中:有气泡冒出  2H2O2
 二氧化锰 
.
 
2H2O+O2
 ③对F进行加热,当F中药品充分反应后,关闭E处活塞,停止加热.  F中:由红色和黑色变成黑色  C+O2
 加热 
.
 
CO2、2Cu+O2
 加热 
.
 
2CuO
 ④冷却后,称量G处总质量为54.2g. ------ ------
(4)据题意知,反应后增重2.2g,增重的是二氧化碳气体.据此计算如下:设碳的质量是x
C+O2
 加热 
.
 
CO2
12        44
x         2.2g
12
44
=
x
2.2g

x=0.6g
(1-0.6g)×100%=40%
故答案为:40%
(5)E装置中的水分可能变成水蒸气进入G,并被吸收,使G中碳的质量增加,计算后碳的质量分数偏大,铜的偏小.为是计算结果正确可在F与G之间增加一个装置其中盛放的药品可以是吸收水蒸气的浓硫酸.
故答案为:水蒸气进入G中的药品、浓硫酸.
点评:本题考查实验仪器的选择、化学式的书写、反应现象、计算等问题,考查学生的综合知识和对新信息提取.
练习册系列答案
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1909年化学家哈伯在实验室首次将氮气和氢气在一定条件下合成了氨(NH3).常温下,氨是一种无色有刺激性气味的气体,密度小于空气,极易溶解于水,氨和氧气在铂催化剂和一定温度下反应产生一氧化氮和水.
(1)从以上信息中你能总结出氨的物理性质是
密度小于空气(或常温下,氨是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶解于水)
密度小于空气(或常温下,氨是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶解于水)
(写出一条即可);
(2)下图为实验室制取气体常使用的实验装置:

在实验室中,常用加热氯化铵(固体)和熟石灰(固体)混合物的方法制取氨气.
①采用上述方法制取氨气应选择
A
A
(填装置序号)作为气体的发生装置;
②同学们一致认为,选择C装置收集氨气不合理,理由是
氨的密度比空气小
氨的密度比空气小

(3)2007年化学家格哈德?埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,获得诺贝尔化学奖.
用 分别表示N2、H2、NH3.在催化剂表面(下图中表示催化剂表面)N2和H2反应合成氨的反应过程可用五张图表示如下:
①观察上图,可发现合成氨反应过程的顺序为:E→
D
D
A
A
B
B
→C(在括号中填写其它三张图示的序号);
②综合以上五张图示,你能总结出的有关化学反应的一条结论是:
化学变化中分子可分,原子不可分(或化学变化中,原子的个数和种类不变等)
化学变化中分子可分,原子不可分(或化学变化中,原子的个数和种类不变等)

(4)某研究性学习小组尝试利用氨气进行“微粒的基本性质”的实验探究,实验过程如下:
a.将干燥的集气瓶B充满与大气压强相等的干燥氯化氢气体并组装成如右图所示的实验装置(K3处于关闭状态至操作b完成为止);
b.通过调节活塞K1、K2,在干燥的集气瓶A中充满与大气压强相等的干燥氨气,其操作是:打开K1、K2,在
K1
K1
(选填“K1”或“K2”)处导管口通入干燥的氨气;
c.集满氨气后,关闭K1、K2,再打开K3,一段时间后两只集气瓶中都出现白烟(氯化氢气体与氨气反应产生氯化铵固体的细小颗粒).
①上述c步实验中出现的现象说明
氨气可与酸反应生成相应的铵盐
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②如果这两个瓶子是质地较软的塑料瓶,我们将会观察到塑料瓶变瘪了,原因
气体被消耗生成了固体,瓶内压强小于外界大气压
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1909年化学家哈伯在实验室首次将氮气和氢气在一定条件下合成了氨(NH3).常温下,氨是一种无色有刺激性气味的气体,密度小于空气,极易溶解于水,氨和氧气在铂催化剂和一定温度下反应产生一氧化氮和水.
(1)从以上信息中你能总结出氨的物理性质是
常温下,氨气是无色有刺激性气味的气体,密度小于空气,极易溶解于水
常温下,氨气是无色有刺激性气味的气体,密度小于空气,极易溶解于水

(2)下图为实验室制取气体常使用的实验装置:

在实验室中,常用加热氯化铵(固体)和熟石灰(固体)混合物的方法制取氨气.
①采用上述方法制取氨气应选择
A
A
(填装置序号)作为气体的发生装置;
②氨气的收集装置应该选用
E
E
(填装置序号),理由是
密度小于空气,极易溶解于水
密度小于空气,极易溶解于水

(3)2007年化学家格哈德?埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,获得诺贝尔化学奖.用分别表示N2、H2、NH3分子.在催化剂表面(下图中表示催化剂表面)N2和H2反应合成氨的反应过程可用五张图表示如下:

①观察上图,可发现合成氨反应过程的顺序为:E→
D
D
A
A
B
B
→C(在括号中填写其它三张图示的序号);
②综合以上五张图示,请从微观角度描述化学反应的过程:
在化学变化中,分子可分解为原子,原子又重新组合成新的分子
在化学变化中,分子可分解为原子,原子又重新组合成新的分子

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