题目内容
【题目】某兴趣小组根据下图装置进行实验室制取气体的探究。请你参与并回答:
(1)写出指定仪器的名称:a ___________________ ,b_________________。
(2)如果用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置为_________(填序号,下同),该装置中还缺少_____________,该反应的化学方程式为____________,基本反应类型属于_____________。如果用D装置收集氧气,验满的方法是___________。
(3)乙炔(C2H2)气体和氧气反应能产生高温火焰,工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙(块状固体,化学式为CaC2)与水反应生成,同时生成白色固体氢氧化钙[Ca(OH)2]。已知碳化钙与水反应非常剧烈,乙炔的密度比空气略小。实验室欲制取并收集乙炔,要求做到节约、安全、随时发生、随时停止,应选择的发生装置是______,收集装置是_____, 该反应的化学方程式为_____________________________。
【答案】 铁架台 集气瓶 A (一团)棉花 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 分解反应 将带火星的木条放在集气瓶口,若复燃,说明氧气已集满 C F CaC2+2H2O= Ca(OH)2+ C2H2↑
【解析】(1)仪器的名称:a铁架台 ,b集气瓶。(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成氧气、锰酸钾、二氧化锰,应选择的发生装置为固固加热型A,装置中还缺少棉花团,易导致高锰酸钾颗粒堵塞导管,该反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑,是由一种物质生成多种物质的分解反应。如果用D装置收集氧气,验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口,若复燃,说明氧气已集满;(3)实验室欲制取并收集乙炔,要求做到节约、安全、随时发生、随时停止,应选择的发生装置是C,C通过控制液体滴加速率能控制反应速率,通过是否继续滴加液体控制反应的发生和停止;乙炔的密度比空气略小,不能用排空气法收集,乙炔不溶于水,可用排水法收集,收集装置是F; 碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔气体,该反应的化学方程式为CaC2+2H2O= Ca(OH)2+ C2H2↑。
【题目】某兴趣小组在制取氧气的实验过程中,有如下实验设计方案:
该方案的实验目的是:探究____________________对反应速率的影响。
编号 | 温度 | 催化剂 | 氯酸钾、二氧化锰的质量比 | 生成1升氧气所需时间/s |
实验Ⅰ | 400℃ | MnO2 | 1:1 | 153 |
实验Ⅱ | 400℃ | MnO2 | 2:1 | 240 |
小芳在实验时,误把氧化铜当作二氧化锰放入加热,结果发现也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【猜想Ⅰ】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【设计实验】
按下表进行实验,并测定开始产生气体时的温度(即分解温度,分解温度越低,表示反应速度越快)。
实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
① | 氯酸钾 | 580 |
② | 氯酸钾和二氧化锰(质量比1︰1) | 350 |
③ | 氯酸钾和氧化铜(质量比1︰1) | 370 |
④ | 氯酸钾和氧化铁(质量比1︰1) | 390 |
【数据和结论】
(1)由实验_________与实验④对比,证明猜想理;
(2)实验所用的三种物质中,催化效果最好的是_____________________。
【反思】
小林在实验时,联想到了渔民用过氧化钙(CaO2)增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ。
【猜想Ⅱ】过氧化钙与水反应可制取氧气。
实验装置 | 实验主要过程 |
①检查装置气密性。 ②在试管中加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。 |
实验结论:过氧化钙与水反应_______(填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。
【分析与反思】
(1)过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小林认为渔民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是_____________________________。
(2)同学们对过氧化钙与水反应的生成物猜想如下:①氢氧化钙和氧气②碳酸钙和氧气
你认为猜想_______(填序号)一定是错误的,理由是______________________________。
(3)小林希望对此实验进行改进,使该反应加快,请你帮他提出合理化建议_______。
【计算】该兴趣小组的同学们购得用于增氧的过氧化钙产品(杂质不含钙元素),标签如图所示。试计算:
(1)过氧化钙的相对分子质量为_________________;
(2)该产品(右图)中过氧化钙的质量至少为___。