题目内容

为了在实验室制备少量的氧气，某试验小组分三个阶段开展了一系列的工作。

    第一阶段查阅文献资料。通过查阅获得了下列信息：双氧水溶液价格最低，在常温下

就能够分解放出氧气，该过程无副产品；氯酸钾价格较高，分解较困难，且常伴有副产品；

高锰酸钾价格较高，加热即可快速分解。二氧化锰能加速上述二种物质的分解。

根据上述信息，试验小组选择双氧水和二氧化锰混合制备氧气。

第二阶段准备试验用品。安装实验仪器，进行制备。可供选择的试

 
验装置如下：

       A                 B             C           D        E

第三阶段整理实验用品。实验完毕，洗涮试验仪器，整理试验用品。

问题：（1）要制取一瓶氧气，应选择的装置是  ▲  （填写字母代号）；组装好实验装置后首先进行  ▲  ；

（2）有气体产生的化学反应在有限的空间里发生时，如果反应过快，容易引起爆炸。你认为该实验可以采取哪些措施预防爆炸？（列举两条即可）①   ▲  ；②   ▲  。

（3）回顾整个操作过程，你认为在准备工作阶段除考虑药品的价格、制氧反应的难易、

制氧过程的安全性等问题外，还应考虑哪些问题？（列举两条即可）①   ▲  ；②   ▲  。

练习册系列答案
相关题目
29、Fe（OH）3是一种红褐色沉淀，Fe（OH）2却是一种白色沉淀，它们都可以在水中通过发生复分解反应来制得，比如：FeCl3+NaOH-A↓+NaCl，则A沉淀是
Fe（OH）3
．由于Fe（OH）2不稳定，在水中，只要有一点氧气就极易发生反应生成Fe（OH）3，写出其反应的化学方程式：
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
，因而在溶液中较难制得纯净的Fe（OH）2．若按照常规的正确方法向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，很难观察到白色沉淀现象，只能看到灰绿色沉淀．你认为灰绿色沉淀最可能的成分是
Fe（OH）2和Fe（OH）3的混合物
．
用下面两种精心设计的方法可以制得白色的Fe（OH）2沉淀．
方法一：用不含氧气的蒸馏水配置FeSO4溶液与氢氧化钠溶液，然后反应制备．
（1）除去蒸馏水中溶解的氧气，常采用
煮沸
的方法．
（2）先在试管中注入FeSO4溶液后，还要在试管中滴入
少量植物油
，然后再考虑加入NaOH溶液，实验更容易获得成功．
（3）生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是
防止氧气进入溶液中或防止Fe（OH）2与O2接触
．
方法二：用如图装置来制备．

（1）在装置Ι中加入Fe和稀H2SO4，写出其反应的化学方程式
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
．
（2）在装置Ⅱ中加入NaOH浓溶液．
（3）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在装置Ι和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧橡胶塞，反应一段时间后再夹紧止水夹，在夹紧止水夹之前的实验步骤是
在A处收集氢气进行验纯
，写出夹紧止水夹后Ⅱ中的反应方程式
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
、
FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4
．
（4）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其原因是
隔绝了氧气
．
（5）将18克Fe（OH）2在空气中高温加热到质量不再变化为止，最终得到16克只含有Fe、O元素的剩余固体，请你通过计算来确认该固体的化学式．
Fe2O3

[反思与应用]：
（1）在化学实验中对于滴管到底能否伸入容器口内部去滴液体你的看法是
如果是滴瓶上的专用滴管不可以，若是另取的滴管则可以
．
（2）请你提出一个有关化学的常规情况下认为不可以，但改变了条件后却可以打破常规的例子
在实验室中鉴别食盐和蔗糖时不能用品尝的方法

在家中的厨房中就可以用品尝的方法来鉴别
．
21、为了制备少量的氧气，某实验小组分三个阶段开展了一系列的工作：

第一阶段：查阅文献资料，获得了下列信息：
（1）双氧水、氯酸钾、高锰酸钾等含有氧元素的物质在一定条件下分解都可以产生氧气；
（2）其中双氧水溶液价格最低，在常温下就能够分解放出氧气，该过程无副产物；
（3）氯酸钾价格较高，分解较困难，且常伴有副产物；
（4）高锰酸钾价格较高，加热即可快速分解；
（5）二氧化锰能加速上述三种物质的分解．
根据上述信息，实验小组选择双氧水溶液和二氧化锰混合制备氧气．
第二阶段：列实验室准备实验用品，安装实验仪器，进行制备实验．
可供选择的实验装置如下．
第三阶段：实验完毕，洗刷实验仪器，整理实验用品．
问题：（1）要制取一瓶氧气，应选择的实验装置是
BC或BE
（填写字母代号）；组装好实验装置后应首先进行
检查装置的气密性
．
（2）有气体产生的化学反应在有限的空间里发生时，如果反应过快，容易引起爆炸．你认为该实验中可以采取哪些措施预防爆炸？（列举两条）
控制反应物间的接触速度，减慢反应的速度
、
利用催化剂减慢反应的速度
．
（3）回顾整个工作过程，你认为在准备工作阶段除应考虑药品的价格、制氧反应的难易、制氧过程的安全性等问题外，还应考虑哪些问题？（列举两条）
反应产生的氧气是否纯净
、
反应后是否有有害物质产生
．
某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了制备（NH4）2SO4的工艺流程．
【工艺流程及原理】
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沉淀池中发生的主要化学反应为：CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4
【讨论交流】
（1）操作a的名称是
 
，若在实验室进行此操作，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要
 
．
（2）经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质，该工艺中，Y被作为原料之一循环利用．Y的化学式为
 
．
（3）沉淀池中也可能生成少量NH4HCO3，该反应的化学方程式为
 
．
【硫酸铵化肥等级测定】
（1）判断（NH4）2SO4化肥中有无NH4HCO3：
取少量试样溶于水，滴加足量的
 
，无气泡产生，则可判断该化肥中不存在NH4HCO3．
（2）化肥中氮元素含量的测定（已确定该化肥中不存在NH4HCO3杂质）：
【查阅资料】
①已知：（NH4）2SO4+2NaOH
  △  
.
 
Na2SO4+2NH3↑+2H2O
氨气极易溶于水，其水溶液为氨水．氨水呈碱性，不稳定，易挥发．
②工业判断硫酸铵化肥等级指标如下：
指标
项目		 优等品 合格品
氮（N）含量 ≥21.0% ≥20.5%
【实验设计】
按右图所示装置进行实验．精英家教网
（1）实验过程中，往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液，并加热使硫酸铵充分反应完全转化为NH3．
（2）烧杯中的试剂是为了吸收产生的氨气，下列最适宜的试剂是
 
（填序号）；
①水；②浓HCl；③稀H2SO4；④NaOH溶液
烧杯中干燥管的作用是
 
．
【交流讨论】
实验小组的同学认为，用上述实验装置测得的结果可能会出现下列情况．
（1）甲同学认为：应在实验装置A、B之间增加一个装有
 
（填“浓硫酸“或“碱石灰”）的干燥装置，否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏高．
（2）乙同学认为：在实验装置A、B之间增加正确的干燥装置后进行实验，测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏低，理由是
 
．
【实验测定】
经讨论后，他们改进了实验装置，排除了可能产生误差的因素，重新进行实验．精英家教网
取硫酸铵化肥样品13.5 g进行实验，测得B装置增重与反应时间的关系如右图所示．请通过计算判断该化肥的等级．
计算过程：
该化肥的等级为
 
品．
下图所示为实验室常用的实验装置：

（1）写出下列仪器名称：a
酒精灯
酒精灯
；b
长颈漏斗
长颈漏斗
．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选择的发生装置和收集装置是
A，D或E
A，D或E
（填装置的字母代号），化学方程式是
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑；
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑；
，该反应属于
分解
分解
反应（填基本反应类型）；试管口放一团棉花的作用是
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
；用D装置收集氧气时氧气集满的实验现象是
有气泡从集气瓶口往外冒出
有气泡从集气瓶口往外冒出
．
（3）若用E装置收集氢气，则氢气应从
d
d
口通入（填c或d）．
（4）F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是
防止二氧化碳溶于水
防止二氧化碳溶于水
．
（5）装置C相对于装置B在操作方面的优势为：
随开随用，随关随停
随开随用，随关随停
．
（6）某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止．为此该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳．
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时，分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度 15% 20% 25% 30% 35%
气体体积/mL 35 47 55 51 42
[实验二]选择合适的反应温度
操作：往盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：
试管编号 A B C D E
温度（℃） 40 50 60 70 80
现象和
比较		 有少量气泡 气泡比A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似 反应激烈，迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
①稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为
25%
25%
，因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是
生成气体体积较少
生成气体体积较少
．
②在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为
70
70
℃．
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加
振荡
振荡
操作，更有利于气体的制备．
④该研究小组为了研究
固液接触面积
固液接触面积
 对该反应速率的影响，在28℃进行了如下实验．
试管编号 A B
试管内药品 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 1g小颗粒大理石与5mL25%稀硫酸
现象和比较 有少量气泡 迅速产生较多气泡

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