题目内容

实验探究.通过一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律,请你结合下列装置图回答问题:(友情提示:所选装置均填序号)

(1)写出指定仪器名称:①
长颈漏斗
长颈漏斗
  ②
水槽
水槽

(2)实验室制取和收集CO2气体时应选用
BC
BC
两装置相连接,反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
,检验集气瓶中CO2是否收集满的方法是
用燃着的木条平放到集气瓶口,若燃着的木条立即熄灭则已集满
用燃着的木条平放到集气瓶口,若燃着的木条立即熄灭则已集满

(3)实验室用加热KMnO4制取O2时,反应的化学方程式为
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
可选用的发生装置是
A
A

(4)实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

(5)甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷.制取甲烷的发生装置应选择
A
A
(填装置编号,下同),收集装置应选
D或E
D或E

(6)能用E装置收集的气体应具有的性质是
难溶于水且不与水发生化学反应
难溶于水且不与水发生化学反应
分析:(1)记住常见仪器的名称和用途;
(2)制二氧化碳不需要加热,密度比空气大且能溶于水所以选B、C;并据反应原理书写方程式,用燃着的木条放于瓶口检验是否收集满;
(3)高锰酸钾是固体制氧气需加热,属于固体加热型,故选发生装置A,据反应原理书写方程式;
(4)据过氧化氢分解的反应原理书写方程式;
(5)据发生和收集装置的选择依据进行判断;
(6)排水法收集必须难溶于水或不易溶于水.
解答:解:(1)指定仪器是长颈漏斗和水槽;
(2)反应物的状态是固体和液体,不需要加热,如果固体与固体反应制取气体需要加热,收集方法的选择是根据:难溶于水或不易溶于水用排水法收集,密度比空气大用向上排空气法收集,密度比空气小用向下排空气法收集;由于制取二氧化碳用碳酸钙和稀盐酸,不需要加热,能溶于水不能用排水法收集,只能用向上排空气法收集;验满方法是:用燃着的木条伸入到集气瓶口,若燃着的木条立即熄灭则已集满,否则没满;
(3)高锰酸钾在加热的条件下可生成锰酸钾二氧化锰和氧气,其方程式为:2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;用KMnO4制取O2是固体需加热选择A;
(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,方程式是:2H2O2 
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;
(5)用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷,属于固体加热型,故选发生装置A,甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体,故可用向下排空气或排水法收集;
(6)能用排水法收集的气体必须难溶于水或不易溶于水并且不与水反应;
故答案为:(1)长颈漏斗;水槽;
(2)BC;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;用燃着的木条平放到集气瓶口,若燃着的木条立即熄灭则已集满;
(3)2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;A;
(4)2H2O2 
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;
(5)A;  D或E;               
(6)难溶于水且不与水发生化学反应.
点评:反应装置的选择分为:固固加热型、固液不加热型,收集方法要根据气体的溶解性和密度考虑,要熟记实验制取氧气、二氧化碳的反应原理、验满方法等,是解答此类题目的关键.
练习册系列答案
相关题目
化学是一门以实验为基础的学科,通过一年的学习,相信你的实验能力一定有了很大提高,请你一同参与回答以下问题.
(一)某实验小组设计了图1所示的实验装置.

(1)写出仪器A的名称
分液漏斗
分液漏斗

(2)甲同学认为打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可以制取并收集氧气,该化学反应方程式为:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

(3)乙同学认为利用Ⅰ、Ⅲ装置可以测定空气中氧气的含量.关闭K、K1、K2,用凸透镜引燃B中的白磷,待冷却后打开K2,整个实验过程中能观察到的现象是:①
白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
;②
待冷却后打开K2,Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的
1
5
待冷却后打开K2,Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的
1
5

(4)丙同学认为可以利用Ⅰ、Ⅲ装置验证二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应.他在广口瓶B中预先收集满二氧化碳气体,在仪器A中盛放氢氧化钠浓溶液,烧杯中盛放稀盐酸,K1关闭、K2打开,然后打开K将氢氧化钠浓溶液滴入广口瓶中,关闭K,依据
Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中,并有气泡产生
Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中,并有气泡产生
现象,可以证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生化学反应.
(二)甲、乙两同学对有关镁与盐酸的反应进行了系列研究(如图2)
探究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化:
(1)实验时需将镁条进行打磨,其目的是
除去金属表面的氧化物
除去金属表面的氧化物

(2)反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是放热反应,化学方程式为
Mg+2HCl═MgCl2+H2
Mg+2HCl═MgCl2+H2

(3)实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图3所示,你认为在t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是:
镁与盐酸反应放热,温度越高,反应速率越快
镁与盐酸反应放热,温度越高,反应速率越快

探究二:.反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
(1)反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性,发现pH小于7,说明甲同学所得溶液呈
性,(选填“酸”“碱”或“中”).
(2)反应后乙同学的试管中镁条有剩余,向试液中滴入两滴酚酞溶液,溶液变红.
【查阅资料】氢氧化镁微溶于热水,且溶解度随温度升高而增大.
【提出猜想】
甲同学:
猜想Ⅰ:稀盐酸过量,使溶液pH小于7;
猜想Ⅱ:氯化镁溶液pH小于7.
乙同学:
猜想Ⅰ:氯化镁溶液呈碱性使酚酞变成红色;
猜想Ⅱ:镁与热水反应后生成碱使酚酞变红色.
【实验与思考】
(1)为验证猜想,甲、乙两同学均需测定
氯化镁
氯化镁
溶液的酸碱性,实验表明该溶液显弱酸性.
(2)乙同学为验证猜想Ⅱ,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条,观察到溶液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气泡产生,收集并点燃该气体,发现气体能燃烧,请根据以上现象写出镁与热水反应的化学方程式
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2

(3)乙同学在进行上述猜想Ⅱ的探究时,发现实验一段时间后,酚酞的红色总是会逐渐消失,于是他猜想可能是镁与热水反应后生成的碱逐渐被空气中的二氧化碳反应掉了,但甲同学猜想可能是水温逐渐降低,导致
Mg(OH)2的溶解度减小而析出沉淀
Mg(OH)2的溶解度减小而析出沉淀
,请你设计一个简单的实验方案验证甲或乙的猜想是否成立 (写出相应的操作、现象和结论):
方案一:将褪色后的溶液加热,若溶液又变红,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.
方案二:在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后,立即滴入适量的植物油进行液封,使溶液与空气隔绝,若冷却后红色依然褪去,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.
方案一:将褪色后的溶液加热,若溶液又变红,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.
方案二:在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后,立即滴入适量的植物油进行液封,使溶液与空气隔绝,若冷却后红色依然褪去,则是由于温度降低导致Mg(OH)2的溶解度减小.

【结论】
镁与稀盐酸反应,若镁反应完全后所得溶液显酸性,若镁过量时所得溶液显碱性.
(1)通过一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律,请你结合下列装置图回答问题:
a.写出下列仪器的名称①
长颈漏斗
长颈漏斗
;②
铁架台
铁架台

b.晓杰同学想用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是
B
B
 (填序号,下同),写出该反应的化学方程式是
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2

c.晓海经查阅资料,得知乙炔(C2H2)气体可用水和CaC2固体反应制取.写出该反应的化学方程式为
2H2O+CaC2═C2H2↑+Ca(OH)2
2H2O+CaC2═C2H2↑+Ca(OH)2
.在制取的乙炔气体中常含有酸性杂质气体CO2和H2S,为除去杂物,得到纯净干燥的乙炔气体,装置连接顺序为:A→
G
G
C
C
→F.
(2)过氧化钠是化学中常见的一种药品,它是浅黄白色颗粒粉末.在空气中吸收水分和二氧化碳.易溶于水,与水中能发生反应生成氢氧化钠和过氧化氢,方程式:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,过氧化氢又能分解放出氧气.
a.区分水和过氧化氢的实验方法是:
加二氧化锰粉末,观察是否有气泡放出
加二氧化锰粉末,观察是否有气泡放出
,发生的反应方程式是:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

b.某同学为了证明过氧化钠加入水中生成了氢氧化钠,在生成的溶液中滴加了几滴无色酚酞试液,观察到的现象是溶液先变红后褪为无色,请你对此现象进行探究.
提出问题:什么导致溶液先变红再褪色?
猜想与假设:
猜想1:甲同学“可能是无色酚酞溶液变质导致溶液褪色”;
猜想2:乙同学“可能是生成的过氧化氢使溶液褪色”.
实验与结论:
①甲同学提出的猜想,立即遭到其他同学的反对,因为
若酚酞溶液变质,则溶液不会变红
若酚酞溶液变质,则溶液不会变红

②为了验证自己的猜想,乙同学设计了以下方案并实验验证:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量稀氢氧化钠溶液于试管中,滴加1-2滴酚酞试液,变红后
加入过氧化氢溶液
加入过氧化氢溶液

观察现象
溶液依然为红色
不是生成的过氧化氢使溶液褪色
不是生成的过氧化氢使溶液褪色
讨论交流:你还能提出不同的猜想吗?
猜想3:
可能是过氧化氢分解的氧气使溶液褪色或氢氧化钠溶液浓度过大
可能是过氧化氢分解的氧气使溶液褪色或氢氧化钠溶液浓度过大

方案3:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量原溶液于试管中,加入适量水,观察现象
取少量原溶液于试管中,加入适量水,观察现象
(1)变回红色
(2)依然无色
(1)变回红色
(2)依然无色
(1)氢氧化钠溶液浓度过大导致溶液颜色褪去
(2)溶液颜色褪去与氢氧化钠溶液浓度无关
(1)氢氧化钠溶液浓度过大导致溶液颜色褪去
(2)溶液颜色褪去与氢氧化钠溶液浓度无关

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