题目内容

请你根据提供的实验装置和药品,参与实验室气体制备的探究。

A              B        C            D       E            F  
【提供药品】高锰酸钾、稀盐酸、大理石 
【熟悉仪器】请填写标号仪器的名称:①_________,②________。
【比较研究】根据所提供的药品,填写下表。
气体
反应物状态
反应条件
收集方法和依据
二氧化碳
固体和液体
常温
向上排空气法
CO2密度比空气大
氧气
固体
加热
排水法
①______________
②_____________
O2密度比空气略大
 
【实践研究】(1)用加热高锰酸钾的方法制取氧气,应选用发生装置A,写出该反应的文字表达式__________________________。
(2)下列是某同学用加热高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集的部分实验操作,其中不合理的是___。
A.先检查装置的气密性,后加药品 
B.先将导管伸入集气瓶,后加热试管
C.实验结束先将导管移出水面,后熄灭酒精灯 
(3)实验室制取可用___装置组合(填字母编号)可制取二氧化碳,写出实验室制取二氧化碳的文字表达式____________________________________。
【反思小结】实验室制取气体的发生装置和收集装置的选择依据:
发生装置的选择依据——_________和_________。
收集装置的选择依据——气体的______、气体在水中的______,该气体能否与空气或水反应。【拓展应用】实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,应选用的发生装置是B或C, C与B相比较,其优点是_______________________;氢气是密度最小的气体,难溶于水,可选用的收集装置为___(填字母编号)。
【熟悉仪器】①酒精灯     ②长颈漏斗
【比较研究】①O2不易溶于水  ②向上排空气法
【实践研究】⑴ 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧
⑵ B
⑶ BD(或CD)   碳酸钙+盐酸 → 氯化钙+水+二氧化碳
【反思小结】 反应物状态 反应条件     密度  溶解性
【拓展应用】 可控制反应的发生与停止;E(或F或 E、F)

试题分析:【熟悉仪器】酒精灯常用的加热仪器,故答案为:①酒精灯 ;向固体中添加液体的仪器为长颈漏斗,故 ②长颈漏斗;【比较研究】氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集;【实践研究】(1)如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气, ⑵先将导管伸入集气瓶,后加热试管会导致收集的氧气不纯,所以选B; ⑶实验室制取CO2,是在常温下,用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热.二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集.故答案为BD(或CD)碳酸钙+盐酸 → 氯化钙+水+二氧化碳;【反思小结】气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;收集装置的选择依据——气体的密度和溶解性;【拓展应用】实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的,C与B相比较,其优点是:可控制反应的发生与停止;氢气难溶于水,密度比空气的密度小,因此可以用排水法和向下排空气法收集.
练习册系列答案
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小丽同学在一次课外实验探究酸的化学性质时误将过氧化氢(H2O2)溶液当作酸与氧化铁(Fe2O3)粉末混合,发现有大量气泡产生。她联想到二氧化锰(MnO2)可作为H2O2分解的催化剂,那么,Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白。
【猜想】Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂。
【实验验证】小丽同学一次设计了三个实验
实验一 取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,观察到木条没有复燃,说明H2O2溶液常温下分解缓慢。
实验二 在实验一的试管中加入wg Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,观察到木条复燃,说明                              
实验三 待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为wg,说明                                              
【实验结论】小丽同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。
【反思评价】小江同学认为要证明小丽同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要补充一个探究实验,探究Fe2O3粉末的化学性质在反应前后没变.
【拓展】下表是同学们探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据:
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需时间
       浓度
时间/min
催化剂
30%H2O2
溶液
15%H2O2
 溶液
5%H2O2
溶液
加入wg MnO2
0.2
0.8
2.0
加入wg Fe2O3
7.0
9.0
16.0
 
通过对表格中的数据进行分析,你能得出的结论是                                
【延伸】明同学看到Fe2O3也能做H2O2分解的催化剂,还联想到一种蓝色的CuSO4溶液也能做H2O2分解的催化剂,请你一起参与计算:
(1)CuSO4的相对分子质量           
(2)80gCuSO4与多少克Fe2O3含有相等质量的氧元素?(写出计算过程,结果精确到0.1)
“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【实验探究一】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,催化效果如何?
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。
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃
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。
 
IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。
 
【实验结论】
(1)由实验Ⅰ你可以得出的结论是                                                 
(2)实验II、III证明:氧化铁的                              在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式                                    
【实验评价】
(4)若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是                                                    
【实验探究二】影响化学反应的速率除了催化剂以外,还有其它因素吗?以下是另一实验小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号
H2O2
液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度℃
MnO2的用量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需
的时间/s

5
1
20
0.1
4
16.75

15
1
20
0.1
4
6.04

30
5
35
 0
2
49.21

30
5
55
 0
2
10.76
 
(5)通过实验①和②对比可知,化学反应速率还与         有关;从实验               对比可知,化学反应速率与温度的关系是:                                 
(6)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是:                         
课外小组同学用实验证明“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”.
(1)实验准备
查阅资料
①过氧化钠能与水、二氧化碳,盐酸反应,反应过程中均有氧气放出.
过氧化钠与二氧化碳反应时,除生成氧气外,还生成一种工业上制玻璃的原料,写出该反应的化学方程式                               
②CO2能与碳酸钠水溶液反应生成碳酸氢钠,CO2在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解.
设计方案
①小组同学设计了如图1所示的实验装置.

②老师指出,应在M点前增加下列    装置(如图2),才能得到更准确的实验结论.
(2)实验过程
①连接仪器,检查装置的气密性,将K1、K2关闭;
②向装置中分别加入所需药品,写出装置Ⅰ中发生反应的化学方程式                                                    
③实验时,先打开 (填K1或K2),将带火星的木条置于a口处,一段时间后,关闭它,再打开另一个弹簧夹,再将带火星的木条置于a口处.
④实验过程中观察到带火星的木条始终不复燃.
(3)实验分析
①为观察到最终木条复燃,甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管,目的是               
                                                             
②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃,也不能证明CO2与Na2O2发生反应,原因是                        
(4)实验反思
丙同学认为:应进一步证明CO2与Na2O2反应生成新物质.他补充的实验是:取Ⅲ中反应后所得固体滴加稀盐酸,产生大量气泡,则证明有新物质生成.
丁同学认为:丙同学实验时应将产生气体通入澄清石灰水,否则不能证明CO2与Na2O2反应,其理由是                                                             

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