题目内容

实验室开放日,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究,请回答有关问题:

(1)写出下列仪器的名称
a:
 
    b:
 

(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时,应选用的发生装置是
 
(填写装置的字母代号,下同),请写出该反应的化学方程式:
 
.如果用装置E收集气体,实验完毕后应先
 
然后再
 

(3)实验室制取二氧化碳气体,需要选择的发生装置为
 
,收集二氧化碳气体需要选择
 
装置.
考点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验室制取氧气的反应原理,制取氧气的操作步骤和注意点,二氧化碳的实验室制法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化
分析:铁架台是常用的夹持仪器,酒精灯是常用的加热仪器;制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热.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,用排水法收集时,实验结束应先移出导管,后熄灭酒精灯,其原因是:防止水倒流,使试管炸裂.实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,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.
解答:解:(1)铁架台是常用的夹持仪器,酒精灯是常用的加热仪器,故答案为:铁架台;酒精灯;
(2)如果用氯酸钾制氧气就需要加热,氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,配平即可;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,用排水法收集时,实验结束应先移出导管,后熄灭酒精灯,其原因是:防止水倒流,使试管炸裂;故答案为:B;2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2↑;移出导管;熄灭酒精灯;
(3)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,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:A;C;
点评:本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写和注意事项等,综合性比较强.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;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.
练习册系列答案
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工业绿矾(主要成分FeSO4?7H2O),其中所含固体杂质不含铁元素、不溶于水、加热也不分解.用铁的质量分数为18%以上的工业绿矾可生产复印用高档Fe3O4粉.
(一)原料工业绿矾中铁的质量分数测定
称取30g硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,相关数据如图2,对所得产物进行探究,并测定样品中铁的质量分数.
【查阅资料1】绿矾晶体在T1时开始分解,T2时完全失去水,T3时FeSO4开始分解.
(1)实验前,应先
 

(2)装置B中硫酸铜粉末变蓝,说明产物中有
 
,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有
 

(3)装置A中固体变成红棕色,放入稀盐酸,得黄色溶液,则该红棕色固体是
 

(4)装置D球形干燥管的作用
 

(5)从理论上分析,硫酸亚铁晶体分解还生成SO3.根据相关数据分析:①图2中T3至T4过程的反应化学方程式
 
;②样品中铁的质量分数=
 

(6)实验中要持续通入氮气,否则测出的铁的质量分数会
 
(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(二)生产复印用高档Fe3O4
【生产流程】

【查阅资料2】
①硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示:
温度/℃010305060708090
溶解度/g14.017.025.033.035.333.030.527.0
②Fe(OH)2易氧化:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
③获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是
 

(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
 

(3)副产品P的化学式是
 

(4)沉淀M需洗净,检验是否洗净的方法是
 

(5)若流程中产生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的质量比为50:107,则所得产品是
 
的Fe3O4(填“纯净”或“不纯净”).
“爆竹声声除旧岁”说的是古人用燃烧竹节的方法使竹节内的气体膨胀而爆鸣,以庆贺新年来到.正衡中学学习小组对竹节内气体产生了兴趣,对该气体进行如下探究
【查阅资料】光合作用:H2O+CO2    
光照
叶绿素
     C6H12O6(葡萄糖)+O2
呼吸作用:C6H12O6(葡萄糖)+O2→H2O+CO2
【猜想与假设】根据查阅的资料,同学猜想:竹节内气体与空气相比,
 
含量比空气中含量高,
 
的含量比空气中含量低.
【进行实验】Ⅰ、采集新鲜竹节,在竹节上划一道口子,收集竹节内气体:
把竹节按到水中,用图1所示方法收集,小陆同学观察到收集气体时气体外溢,她在图1置中添加了
 
(填仪器名称),就避免了气体的外溢.请你将该仪器画在图中.
添加该仪器后,小晶同学经过思考要达到实验目的,这个收集方法还存在缺陷,这个缺陷是
 

针对该收集方法存在的缺陷,小陆和小晶展开了谈论,最终决定仅用
 
(填一物品名称)就收集到了竹节内的气体.
Ⅱ、验证竹节内气体与空气成分含量的差异:
实验操作:
实验步骤 实验现象
1、把燃着的小木条分别放入两个装有空气和竹节内气体的容积相同的集气瓶中
 

 
2、在等体积的竹节内气体和空气中分别滴入相同滴数的同种澄清石灰水
 

 
【实验结论】:兴趣小组同学分析了实验现象,肯定了他们对竹节内气体中的两种气体含量的猜想.
测定竹节内气体中氧气的体积分数.
小华同学用如下方案测定如图2选用实际容积为40mL的试管作为反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管,通过导管与刻度在20mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图2的实验装置.假设此实验能够按照小华的设想正常进行,白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计,且两个容器间的导管足够粗,保持空气正常流动.请回答下列问题:
(1)连接好装置后,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松开手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明
 

(2)实验中先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹.可观察到注射器的活塞最终停留在14mL处,则竹节内气体中氧气的体积分数为
 

(3)若按 (2)的设计进行实验,可能遇到问题而造成实验失败甚至发生危险.例如:
 

(4)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却.可观察到整个实验过程中注射器活塞的具体运动情况为
 

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