题目内容

某实验小组设计了实验室制取二氧化碳气体所用药品的三个方案:
方案一,粉末状碳酸钙与稀盐酸;
方案二,块状石灰石与稀盐酸;
方案三,块状石灰石与浓盐酸.
三个方案中,最好的方案是    ,其理由是   
【答案】分析:根据碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳的原理及实验的可行性进行解答.
解答:解:方案一:粉末状碳酸钙易于稀盐酸充分接触,立刻生成二氧化碳,不利于收集,故此方案不合适;
方案二:块状石灰石与稀盐酸只在石灰石表面接触,面积较小,生成二氧化碳速度较慢,便于收集,故此方案合适;
方案三:浓盐酸极易挥发,生成的气体中易混入盐酸蒸汽,故此方案不适合.
故答案为:方案二、其一,反应速度适度,便于气体收集;其二,生成的二氧化碳气体较纯.
点评:本题考查的是实验室制取二氧化碳的方法,在制取气体时首先要考虑收集方便,其次要考虑气体的纯度.
练习册系列答案
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物质之间发生化学反应时,常伴随有明显的现象,但有些化学反应却观察不到明显的现象.某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验.
方案一:现在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应.该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了.该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想:
①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应,使红色消失;
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失.
(1)为验证猜想①,该组同学做了如下实验:将配置的氢氧化钠溶液加热,并在液面上方滴一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液.实验中“加热”和“滴入植物油”目的是
除去溶液中少量氧气;隔绝氧气
除去溶液中少量氧气;隔绝氧气
.实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关.
(2)为验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,发现溶液也呈现红色,由此可得出以下两点结论:
结论1:说明Na2CO3溶液呈
性;
结论2:说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关.
(3)该小组同学通过查阅资料得知:当氢氧化钠溶液浓度很大时,就会出现上述意外现象.请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大:
①实验方法
取上述NaOH溶液加水稀释,加入酚酞溶液
取上述NaOH溶液加水稀释,加入酚酞溶液

②观察到的现象
出现红色且不褪去
出现红色且不褪去

方案二:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生.如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应.
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10mL混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t℃(如表)
编号 盐酸 NaOH溶液 △t℃
1 3.65% 2.00% 3.5
2 3.65% 4.00%
3 7.30% 8.00% 14
(1)表中x=
7
7

(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过如图所示的装置完成了实验.则该同学根据
U形管中左边液面下降
U形管中左边液面下降
判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应.
草酸亚铁晶体(化学组成为FeC2O4?xH2O)是一种淡黄色晶体粉末,常用于照相显影剂及制药工业,是电池材料的制备原料.

草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物,为确定分解后的产物及x的值,某实验小组设计了如下实验装置并进行探究(酒精灯略去,不考虑装置中气体的质量,且无水CuSO4足量):

【实验步骤】:
①连接好装置,
检查气密性
检查气密性

②称量装置B(含两侧弹簧夹)、C的质量;
③在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体,打开弹簧夹a、b,鼓入一段时间氮气;
关闭弹簧夹a
关闭弹簧夹a
,用酒精灯加热热分解装置,直至晶体完全变成黑色,停止加热;
⑤打开弹簧夹a,继续通氮气至装置冷却,关闭弹簧夹a、b;
⑥再次称量装置B、C的质量.
【进行实验】:该小组同学按上述实验步骤进行实验,并记录了如下数据:
装置B的质量(/g) 装置C的质量(/g)
实验前 145.8 168.2
实验后 140.4 170.0
热分解装置质量为136.8g
【实验分析及数据处理】:
(1)实验过程中,装置C中固体颜色变为蓝色,说明草酸亚铁晶体分解生成了
,FeC2O4?xH2O中x的值为
2
2

(2)装置E出现黑色物质,说明草酸亚铁晶体分解生成了
CO
CO

(3)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明草酸亚铁晶体分解生成了
CO2
CO2

(4)根据上表数据,计算反应后,热解装置中残留黑色物质的化学式;(提示:相对分子质量分别为FeC2O4:144; H2O:18)
FeO
FeO

(5)实验过程中,鼓入氮气的目的是
排尽装置中的空气,以免黑色的残留物(或FeO)被氧化
排尽装置中的空气,以免黑色的残留物(或FeO)被氧化

(6)实验后,热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色,写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式
FeC2O4?2H2OFeO+CO2↑+CO↑+2H2O
FeC2O4?2H2OFeO+CO2↑+CO↑+2H2O

【反思应用】:
(7)有同学认为,实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁.你认为这种说法是否正确?请说出可能的理由
不正确,因为温度达不到工业炼铁所需的高温,所以不能相互反应生成Fe
不正确,因为温度达不到工业炼铁所需的高温,所以不能相互反应生成Fe

(8)经过讨论,同学们一致认为上述实验装置有不足,你认为是什么?
没有尾气处理装置,会造成CO污染空气;
没有尾气处理装置,会造成CO污染空气;

(9)某些食品的包装袋中,常用氧化亚铁作为防伪试剂,一旦包装打开,立即变成红棕色,写出该反应的化学方程式
4FeO+O2═2Fe2O3
4FeO+O2═2Fe2O3

氢氧化钾是我国古代纺织业常用的洗涤剂,先秦科技著作《周礼· 考工记》中记载:“练帛,以栏为灰,渥淳其帛,实诸泽器,淫之以蜃,清其灰而盝之……”。这是介绍了古代精练丝绸的步骤:I.丝绸放在光滑的容器里要用草木灰水(主要成分是碳酸钾)浸润透;II.将一定量蚌壳(蚌壳主要成分为碳酸钙)灼烧成的蚌壳灰加入上述容器中一起浸泡。这样就能产生碱性较强的氢氧化钾……

  某实验小组设计如下实验以验证数千年前氢氧化钾制取方法。

序号

实验步骤

现象

将少量蚌壳灼烧成的灰,放入装有较多水的大烧杯中;

水的温度升高。

向烧杯中加入较多草木灰(碳酸钾过量);

 

实验操作甲;

分别得到澄清溶液和固体;

取少量溶液加入试管中,滴加足量试剂A;

有白色沉淀产生;

再向试管中滴加无色酚酞;

溶液显红色

实验分析:

  (1)实验步骤②中发生反应的方程式为                                      

  (2)第③步实验操作甲的名称为          

  (3)第④步实验所用试剂A为               ;必须有第④步实验的原因是       

                                     

  (4)下列试剂可以代替第⑤步实验中的无色酚酞的有         

   A.氧化铁      B.二氧化碳       C.氢氧化钠溶液     D.硫酸铜溶液

 

氢氧化钾是我国古代纺织业常用的洗涤剂,先秦科技著作《周礼· 考工记》中记载:“练帛,以栏为灰,渥淳其帛,实诸泽器,淫之以蜃,清其灰而盝之……”。这是介绍了古代精练丝绸的步骤:I.丝绸放在光滑的容器里要用草木灰水(主要成分是碳酸钾)浸润透;II.将一定量蚌壳(蚌壳主要成分为碳酸钙)灼烧成的蚌壳灰加入上述容器中一起浸泡。这样就能产生碱性较强的氢氧化钾……

  某实验小组设计如下实验以验证数千年前氢氧化钾制取方法。

序号

实验步骤

现象

将少量蚌壳灼烧成的灰,放入装有较多水的大烧杯中;

水的温度升高。

向烧杯中加入较多草木灰(碳酸钾过量);

 

实验操作甲;

分别得到澄清溶液和固体;

取少量溶液加入试管中,滴加足量试剂A;

有白色沉淀产生;

再向试管中滴加无色酚酞;

溶液显红色

实验分析:

  (1)实验步骤②中发生反应的方程式为                                      

  (2)第③步实验操作甲的名称为          

  (3)第④步实验所用试剂A为               ;必须有第④步实验的原因是       

                                     

  (4)下列试剂可以代替第⑤步实验中的无色酚酞的有         

   A.氧化铁      B.二氧化碳       C.氢氧化钠溶液      D.硫酸铜溶液

 

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