题目内容

某化学兴趣小组同学查阅资料后发现，有许多金属的盐对双氧水的分解具有催化作用．为比较FeCl3和CuSO4两种盐对H2O2分解的催化效果，他们分成甲、乙两组，分别设计了如图1、图2所示的实验并进行了实验．（设两种盐溶液的浓度等条件相同）
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（1）指出仪器名称：A
 
B
 

（2）写出该反应的化学方程式
 
．
（3）图1可通过观察
 
来定性比较得出结论．有同学提出将药品CuSO4改为CuCl2更为合理，其理由是
 
，你认为还可以作何改进？
 
．
（4）检查图2装置气密性的方法是：
 
（填“打开”或“关闭”）仪器A的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察到活塞又回到了原位，则说明装置气密性
 
（填“良好”或“不好”）．该组同学利用图二所示实验需测量的数据是
 
．
A．一定时间内收集到的气体体积   B．收集一定体积的气体所需双氧水的质量．
分析：根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式，根据实验条件及其实验现象可以得出正确的结论．
（1）根据仪器图形填写仪器名称；
（2）根据反应物书写化学方程式：
（3）控制某些变量相同，可以得出准确的结论；
（4）根据大气压内外相等来检验装置的气密性．
解答：解：（1）仪器的名称为：分液漏斗；锥形瓶．故填：分液漏斗；锥形瓶．
（2）过氧化氢溶液在催化剂的作用下生成氧气的化学方程式为：2H2O2
 催化剂 
.
 
2H2O+O2↑
（3）可通过观察反应产生气泡快慢来定性比较得出结论．故填：反应产生气泡快慢．
将药品CuSO4改为CuCl2更为合理，其理由是控制阴离子相同，排除阴离子的干扰．故填：控制阴离子相同，排除阴离子的干扰．还可以改进为将FeCl3改为Fe2（SO4）3．故填：将FeCl3改为Fe2（SO4）3．
（4）检验装置气密性时应该关闭仪器A的活塞．故填：关闭．
将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察到活塞又回到了原位，则说明装置气密性良好．故填：良好．
利用图二所示实验需测量的数据是一定时间内收集到的气体体积．故填：A
点评：本题主要考查了化学方程式的书写、判断仪器的名称、检验装置的气密性及其正确判断实验现象等方面的内容，要根据过氧化氢的性质和对比实验的方法分析回答．
练习册系列答案
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18、以下是实验室常见的实验装置，请回答下列问题．

（1）写出上图标示仪器的名称：①
试管
②
酒精灯
；
（2）若要在实验室里制取和收集一瓶二氧化碳气体，选用的装置组合是
BC
，（填字母标号）反应的化学方程式是
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
；该反应的基本类型是
复分解反应
．
（3）某化学兴趣小组想制取少量硝酸铜，查资料得到以下两个可行的方案：
方案一：直接用铜与稀硝酸反应，
化学方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（资料显示：NO是一种无色、难溶于水的有毒气体，密度比空气略大，常温下能与氧气迅速反应生成红棕色的有毒气体NO2．）
方案二：①灼烧铜得到氧化铜．
②氧化铜与硝酸反应，化学方程式为：CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+2H2O
小王同学准备选用方案一，理由是步骤简单．则他选择的反应装置应该是
B
；（填字母标号）反应时装置中将观察到的现象有：铜片不断溶解得到蓝色溶液，
有气泡冒出
，
瓶内出现红棕色
．
小李同学认为选用方案二比较合理，理由是
不会产生污染环境的有害物质
．
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为
 
．某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究．
【提出问题】单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为
 
．为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全．
【进行实验】实验步骤及注意事项如下：
①称取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中．
②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前应先
 
（选填“通CO”或“加热”）； 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是
 
．

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【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由
 
时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有
 
．
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．
【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个：
 
．
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生．为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是
 
（选填字母，装置可重复使用）．经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2，因此装置A的不足之处是
 
．精英家教网
【拓展延伸】乙同学用下图测定铁的相对原子质量，主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：
①连接装置并检查装置气密性；精英家教网
②加入药品和水；
③记录c中液面刻度（c为带有刻度的玻璃管）；
④由a向b中滴加稀硫酸至过量；
⑤待b中不再有气体产生并恢复至室温后，记录c中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，室温室压下该气体密度为ρ g/L）．
（1）检验该装置气密性的方法是
 
．
（2）为使测得的气体体积更精确，记录c中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应
 
．
（3）如果实验过程中，发现稀硫酸的量不足，应
 
（选填“中途加酸”或“重新实验”）．
（4）丙同学发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是
 
．
某化学兴趣小组想制取少量硝酸铜，查资料得到以下两个可行的方案：
方案一：直接用铜与稀硝酸反应，化学方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（资料显示：NO是一种无色、难溶于水的有毒气体，密度比空气略大，常温下能与氧气迅速反应生成红棕色的有毒气体NO2．）
方案二：①灼烧铜得到氧化铜．②氧化铜与硝酸反应，化学方程式为：CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+2H2O
小王同学准备选用方案一，理由是步骤简单．反应时装置中将观察到的现象有：铜片不断溶解得到蓝色溶液，
有气泡冒出，瓶内出现红棕色
有气泡冒出，瓶内出现红棕色
．
小李同学认为选用方案二比较合理，理由是
方案一产生的一氧化氮有毒，方案二不会产生有毒物质
方案一产生的一氧化氮有毒，方案二不会产生有毒物质
．

铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为______．某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究．
【提出问题】单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为______．为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全．
【进行实验】实验步骤及注意事项如下：
①称取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中．
②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前应先______（选填“通CO”或“加热”）； 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是______．


【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由______时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有______．
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．
【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个：______．
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生．为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是______（选填字母，装置可重复使用）．经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2，因此装置A的不足之处是______．
【拓展延伸】乙同学用下图测定铁的相对原子质量，主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：
①连接装置并检查装置气密性；
②加入药品和水；
③记录c中液面刻度（c为带有刻度的玻璃管）；
④由a向b中滴加稀硫酸至过量；
⑤待b中不再有气体产生并恢复至室温后，记录c中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，室温室压下该气体密度为ρ g/L）．
（1）检验该装置气密性的方法是______．
（2）为使测得的气体体积更精确，记录c中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应______．
（3）如果实验过程中，发现稀硫酸的量不足，应______（选填“中途加酸”或“重新实验”）．
（4）丙同学发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是______．
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来．一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 _________ ．某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时，对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究．
【提出问题】单质碳也具有还原性，碳还原氧化铁的化学方程式为 _________ ．为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石？
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应不易完全．
【进行实验】实验步骤及注意事项如下：
①称取两份相同质量的氧化铁粉末．一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中；另一份放入下图装置B的玻璃管中．
②装置A和B两组实验同时开始进行．在装置B的反应中，实验开始前应先 _________ （选填“通CO”或“加热”）； 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是 _________ ．
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由 _________ 时（选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”），装置A的试管中仍有 _________ ．
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体，接触面积小，反应确实不易完全，这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因．
【交流与反思】经过查阅资料和讨论，该小组同学发现除了上述原因外，工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因，试写出其中的一个： _________ ．
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质，甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生．为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2，将该气体通过下图的检验装置，正确的连接顺序是 _________ （选填字母，装置可重复使用）．经过检验，证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2，因此装置A的不足之处是 _________ ．
【拓展延伸】乙同学用下图装置测定铁的相对原子质量，主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：
①连接装置并检查装置气密性；
②加入药品和水；
③记录c中液面刻度（c为带有刻度的玻璃管）；
④由a向b中滴加稀硫酸至过量；
⑤待b中不再有气体产生并恢复至室温后，记录c中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL（经查，室温室压下该气体密度为ρ g/L）．
（1）检验该装置气密性的方法是 _________ ．
（2）为使测得的气体体积更精确，记录c中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应 _________ ．
（3）如果实验过程中，发现稀硫酸的量不足，应 _________ （选填“中途加酸”或“重新实验”）．
（4）丙同学发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是 _________ ．

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