题目内容

请根据下列实验装置回答问题.
(1)写出标有序号的仪器名称:a________,b________.
(2)在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时,其中二氧化锰起________作用,发生反应的化学方程式为________.
(3)实验室制取二氧化碳气体,应选用的发生装置是________(填写装置的字母代号,下同);应选用的收集装置是________;检验二氧化碳应选用的装置是________.
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3).常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,对人体特别是粘膜组织有腐蚀刺激作用.
①制取氨气反应的化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2X.X的化学式为:________.
②制取并收集NH3,应该从上图中选择的发生装置是________,收集装置是________.
③NH3是一种碱性气体,干燥时不能选用下列干燥剂中的________(填序号).
A.固体氢氧化钠        B.浓硫酸        C.生石灰.

解:(1)熟记常用仪器的名称可知a为酒精灯,b为铁架台.
(2)二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂,对过氧化氢起催化作用;过氧化氢以二氧化锰为催化剂生成水和氧气.故答案为:催化 2H2O22H2O+O2
(3)反应物的状态是固态和液态,反应条件是常温,应选固-液不加热型的发生装置;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气法收集;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,检验二氧化碳时应用澄清的石灰水.故答案为:B E G
(4)①反应物中所含的原子的种类和个数为:2N 10H 2Cl Ca 2O,生成物中已知物质中原子的种类和个数为:Ca 2Cl 2N 6H,则两个X分子中含有4个氢原子和2个氧原子,一个X分子中含有2个氢原子和1个氧原子,X的化学式为H2O.故答案为:H2O
②反应物的状态是固态,反应条件是加热,应选固-固加热型的发生装置;氨气极易溶于水,不能排水法收集,氨气的密度比空气小,可用向下排空气法收集,但氨气有刺激性气味,所以用向下排空气法收集氨气时要加一个尾气处理装置.故答案为:A F
③A和C都显碱性,可用来干燥氨气,B显酸性,会与氨气发生反应,不能用来干燥氨气.故答案为:B
分析:(1)a、b均为实验室常用的仪器.
(2)催化剂在化学反应中起催化作用;熟记常用化学方程式.
(3)发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定;收集装置主要由气体的密度和溶水性决定;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊.
(4)①根据化学反应前后原子的种类和数目都不变来确定X的化学式;
②根据反应物的状态和反应条件确定发生装置,根据气体的密度和溶水性确定收集装置;
③氨气显碱性,所选的干燥剂不能显酸性.
点评:收集有毒气体时一般用排水法,若该气体溶于水,可用排空气法收集,但需要加一个尾气处理装置.
练习册系列答案
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请根据下列装置,回答问题:
(1)写出甲图中标号①和②的仪器名称
长颈漏斗、水槽
长颈漏斗、水槽

(2)在甲图装置B中仪器①的下端管口要浸在液面下,是为了
防止气体从长颈漏斗逸出
防止气体从长颈漏斗逸出

(3)实验室加热暗紫色固体制取O2的反应符号表达式为
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
,若用排水法收集气体,当观察到
气泡连续均匀时
气泡连续均匀时
时才开始收集;停止实验时,应该
先将导管移出水面,后熄灭酒精灯
先将导管移出水面,后熄灭酒精灯
,否则
水倒吸回试管使试管冷热不均而炸裂
水倒吸回试管使试管冷热不均而炸裂

(4)若用装置C、D或K收集O2,要使收集O2干燥且纯净,则应选
D
D
装置.若用排水法收集到的O2不纯,可能的原因是?(两条)
集气瓶未事先装满水
集气瓶未事先装满水
未等气泡连续均匀就开始收集
未等气泡连续均匀就开始收集
.若用向上排空气法收集氧气,如何验满?
将带火星木条横放瓶口,若木条复燃则已收集满
将带火星木条横放瓶口,若木条复燃则已收集满
.实验过程中发现水槽中的水变成了浅紫红色,可能的操作原因:
试管口未塞棉花
试管口未塞棉花

(5)用过氧化氢溶液与二氧化锰制取O2,装置G虽然操作简便,但要得到平稳的气流,从H、I、J中选取
H或J
H或J
取代G中的单孔塞,以达到目的.若选用H与锥形瓶组装的发生装置,当反应停止时,集气瓶中还差少量O2,为集满O2,在不拆卸装置的前提下,可以
从分液漏斗往锥形瓶中加入少量双氧水
从分液漏斗往锥形瓶中加入少量双氧水
用热毛巾捂住锥形瓶
用热毛巾捂住锥形瓶
.实验结束后,该同学发现收集到的气体比预计的少很多,百思不得其解.你认为可能的原因是:
过氧化氢溶液已部分变质或装置气密性不好
过氧化氢溶液已部分变质或装置气密性不好

(6)对用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2后的固体残渣(假定已完全反应),通过以下四步实验操作可回收二氧化锰.正确操作的先后顺序是
bcda
bcda
(填写选项序号)
a.烘干         b.溶解         c.过滤          d.洗涤
(7)实验室利用F装置制备氢气,事先将锌粒放于有孔隔板之上,然后从另一端加入稀盐酸,装置F相对于装置B制备氢气,具有的优点是
可控制反应的发生与否
可控制反应的发生与否
.若用L装置收集氢气,则气体从
b
b
端通入(填“a”或“b”,下同);若要将L装置中的氢气用水排出,则水从
a
a
端通入.
(8)查阅资料:实验室常用加热氯化铵(NH4Cl)和熟石灰[Ca(OH)2]两种固体混合物的方法制取氨气(NH3),同时还生成氯化钙(CaCl2)和水,则该反应的符号表达式为
2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O
;另外,氨气有刺激性气味且极易溶于水,则在实验室里氨气的制取装置是
AK或AE
AK或AE
.小军设计了如乙图图1所示的一个实验:充满氨气的一支试管倒置于一个装有足量水的烧杯中.一段时间后,将会看到:
试管中充满水
试管中充满水

(9)某化学小组在学习了制取O2后,他们发现在实验室里用5% H2O2溶液加热制O2,用带火星的木条检验,木条很难复燃.同学们经过认真观察,猜想其可能原因是
加热使水分蒸发加快,氧气过于潮湿
加热使水分蒸发加快,氧气过于潮湿

为了验证此猜想是否正确,兴趣小组的同学经过热烈讨论,制定了实验方案如乙图图2并进行了实验.
第一组同学采取增大H2O2溶液浓度的方法,用10%的H2O2溶液加热,一段时间后,用带火星的木条检验,木条复燃;
第二组同学在5%的H2O2溶液中加入2滴新制氢氧化钠溶液,加热一段时间后,用带火星木条检验,木条复燃;
第三组同学从实验装置上进行了改进,效果很好(见乙图图2).
在实验基础上,同学们经过交流讨论,得出了一些结论:
①由第一组实验可得出影响H2O2分解产生O2多少及快慢的因素之一是
过氧化氢溶液的浓度;
过氧化氢溶液的浓度;

②由第二组实验可分析得出氢氧化钠所起的作用可能是
催化作用
催化作用

③第三组实验验证了实验前同学们猜想的正确性.其中浓硫酸的作用是
吸收氧气中的水分
吸收氧气中的水分

④小李同学认真观察了第三组同学的实验装置,提出了一种简单的改进装置,经现场实验,效果很好,请你说出他改进的地方:
用冷毛巾裹住玻璃导管或用排水法收集
用冷毛巾裹住玻璃导管或用排水法收集
科学实验的一般步骤是①明确实验目的,②查阅有关资料,③设计合理方案,④进行科学实验,⑤交流与总结.请你按以上方法,根据下图设计完成下列实验:

(1)实验室用双氧水与二氧化锰作用制氧气:
①明确实验目的:用双氧水为反应物制氧气;
②查阅资料:双氧水是
色液体,二氧化锰是黑色固体,在这个反应中作
催化
催化
剂,反应条件为常温,生成的氧气为
不易溶
不易溶
于水,密度比空气
的气体;
③设计方案:发生装置选
A
A
,收集装置可以选
D或E
D或E

④先把二氧化锰放入容器中,再将双氧水从
长颈漏斗
长颈漏斗
中注入;
⑤交流总结:该反应的方程式为:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

(2)天然气是一种常用的燃料,主要成分是甲烷.甲烷是一种无色、无味、密度比空气小、难溶于水的气体.实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物来制取,请你设计实验室制取甲烷的实验:
①明确实验目的:
实验室制取甲烷
实验室制取甲烷

②查阅资料:醋酸钠是
固体
固体
体,碱石灰是用生石灰和氢氧化钠的固体混合而成的,反应条件为
加热
加热
,生成的甲烷密度比空气
,且
难溶
难溶
于水;
③设计方案:发生装置选
B
B
,收集装置选
C
C
,也可以选
E
E

④进行实验:先连接发装置并检查装置的
气密性
气密性
性,然后在
试管
试管
中装入固体反应物,点燃酒精灯,先对试管进行
预热
预热
,再对准药品部位加热,实验完成后清洗整理好仪器;
⑤交流总结:若用排水法收集,实验完成后应先
将导管移出水面
将导管移出水面
再移开
酒精灯
酒精灯
,防止水倒流回试管使试管破裂.
某研究性学习小组对双氧水开展如下研究.
(1)图1装置中仪器①的名称为
分液漏斗
分液漏斗

(2)小林同学将MnO2与水泥按一定比例混合,制作成小块状固体,加入图2装置中制氧气以方便实验结束回收二氧化锰.其中块状固体应放置在
A
A
处(填“A”或“B”),二氧化锰的作用是
催化作用
催化作用
,该装置中反应的文字表达式是
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
.利用该装置反应一段时间后,需停止反应,其操作是
关闭活塞
关闭活塞
,原因是
关闭活塞后,产生的气体使试管中压强增大,液体被压回长颈漏斗中,固液分离,反应停止
关闭活塞后,产生的气体使试管中压强增大,液体被压回长颈漏斗中,固液分离,反应停止

(3)小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃.那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究.
第一组实验:取5只集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水.用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去.将带火星的术条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象.
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验.三组实验的数据和现象见下表.
第一组 第二组 第三组
集气瓶编号
收集的O2占容积的体积分数(%) 10 20 30 40 50 31 33 35 37 39 34
带火星木条的状况 微亮 很亮 复燃 复燃 很亮 很亮 复燃 复燃 复燃 很亮
请根据实验回答下列问题:
①本实验中使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠:
(填“是”或“否”).
②收集的氧气占容积的体积分数最低为
35
35
%时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数是
49
49
%(计算结果保留整数).
③用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图3所示.若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热双氧水的最高温度控制在
87
87
℃.

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