我们接触化学已有一月有余,知道了实验室制取气体的发生装置和收集装置有如下一些:
(1)气体发生装置
在初中化学里,根据反应物状态和反应条件(是否需加热),主要掌握两种发生装置.
①固-固加热型如图A1;
②固-液不加热型如A2或A3.
(2)气体的收集装置
气体的收集装置选择依据气体的水溶性和密度.
①凡难溶或不溶于水且不跟水发生反应的气体可用排水法收集,如图B1.
②比空气密度大的气体可用向上排空气法收集,如图B2.
③比空气密度小的气体可用向下排空气法收集,如图B3.

(1)小明同学用双氧水和二氧化锰混合来制取氧气,他应写出的文字表达式或化学方程式为
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
,在这个反应中二氧化锰是
催化剂
催化剂
,选择的发生装置是
A2或A3
A2或A3
(填序号),能用B2收集的原因是
氧气的密度比空气大
氧气的密度比空气大

(2)氨气是一种无色、有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小的气体.小玲用加热氯化铵和碱石灰(均为固体)的方法制取氨气,小玲应选择的发生装置是
A1
A1
和收集装置是
B3
B3
(填序号).若用图F装置收集氨气,氨气应从
b
b
端进入(选填“a”或“b”,下同).若用图F装置收集氧气,氧气应从
a
a
端进入.现小丁同学想收集一定体积的氧气,她将F装置装满水后气体应从
b
b
端进入;另外还需要增加什么仪器
量筒
量筒

(3)实验室存放的双氧水久置后容易分解而变稀.小丁同学向盛5%双氧水溶液(久置)的试管中加入少量二氧化锰,然后将带火星的木条伸入试管,未见木条复燃.你认为带火星的木条未复燃的原因是
双氧水久置后浓度太稀,反应后收集的氧气浓度小
双氧水久置后浓度太稀,反应后收集的氧气浓度小
.要使带火星的木条复燃,可对该实验作怎样的改进?
增大双氧水的浓度或重新配制双氧水溶液
增大双氧水的浓度或重新配制双氧水溶液

(4)小燕同学用A3装置制取了一瓶无色无味的气体Y(纯净物),请按要求填写下表:
你对气体Y的推测 实验初步验证的方法 实验现象
气体Y可能是
O2(或CO2
O2(或CO2

(填化学式)
(2013?泉州)我国著名的闽籍制碱专家侯德榜,在纯碱制造方面做出了重大贡献.用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质,化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究,在老师的指导下,他们设计了下列两种实验方案进行试验.
资料摘要:
Ⅰ.碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应.
Ⅱ.浓硫酸具有很强的吸水性;碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳.
[方案一]样品与氯化钙溶液反应,测定Na2CO3的质量分数
(1)样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):
实验操作 实验现象 实验结论
取一定量纯碱样品配成溶液后,滴加过量的CaCl2溶液. 产生白色沉淀 反应的化学方程式:
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
(2)分析滴加的CaCl2溶液要过量的原因:
与碳酸钠充分反应
与碳酸钠充分反应

(3)将反应后的混合物进行过滤,把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量.利用沉淀物质量计算Na2CO3的质量分数为91%.如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%,这是因为
不洗涤碳酸钙表面可能会附着一层可溶性物质使沉淀物质量增加,所以使得计算出的碳酸钠的质量增大
不洗涤碳酸钙表面可能会附着一层可溶性物质使沉淀物质量增加,所以使得计算出的碳酸钠的质量增大

[方案二]样品与稀盐酸反应,测定Na2CO3的质量分数
利用下图所示实验装置(铁架台略去)和试剂,通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO2气体的质量,计算Na2CO3的质量分数(装置气密性良好,忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的).

(4)打开止水夹K,先对装置A和B(已连接)通入已除去CO2的空气一会儿,以排尽装置A和B中含有的
二氧化碳
二氧化碳
,再接上装置C和D.
(5)关闭止水夹K,加入足量的稀盐酸(杂质不与盐酸反应),装置A中样品产生气体的化学方程式为
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2

(6)待装置A中的反应结束后,再一次打开止水夹K,继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿.根据
质量守恒
质量守恒
 定律,装置
C
C
(填标号)在反应前后的质量差就是产生CO2的质量,由此计算出该样品中Na2CO3的质量分数.若没有装置D,将会使测定结果
偏大
偏大
(选填“偏大”或“偏小”).
小明在查阅资料时得知CO2在高温时能与木炭反应生成CO,他决定对该反应进行探究.
【提出问题】CO2与木炭在高温条件下反应是否生成CO?
【实验探究】小明设计了下图的实验方案,并进行实验.

(1)A中用石灰石与稀盐酸反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

(2)检查装置A气密性的方法是
关闭导气管弹簧夹,向长颈漏斗内加水,若存在上下固定液面差,说明气密性好
关闭导气管弹簧夹,向长颈漏斗内加水,若存在上下固定液面差,说明气密性好

(3)B中装有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是除去CO2气体中混有的少量HCl气体.C中装有浓硫酸,其作用是
干燥CO2
干燥CO2

(4)E中氢氧化钠溶液的作用是
吸收CO2
吸收CO2

【实验结论】经检验F处的气体为CO.结论:CO2在高温条件下与木炭反应生成了CO.
【实验反思】
有同学对A装置作如下改进:在锥形瓶中放入一小试管,将长颈漏斗下端插入小试管中,改进
后的优点是
可通过控制加酸的量,控制产生气体的快慢;同时起到液封的作用.
可通过控制加酸的量,控制产生气体的快慢;同时起到液封的作用.

【实验拓展】
撤去B,按A→C→D→E顺序连接.然后A中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成O2,反应的化学方程式为
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑.
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑.
.此时要检验该实验条件下D中木炭所发生反应的所有生成物,除在F处点燃并检验生成物外,还需要补充和完善的实验是
在D、E之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶来检验CO2气体
在D、E之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶来检验CO2气体
实验室常用下列装置制取有关气体.精英家教网
(1)用KMnO4固体来制取O2,应选用上图中的
 
装置(填A或B).写出这个反应的化学表达式:
 

(2)C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
 
,植物油上方原有的空气对实验的结果
 
(填“有”或“没有”)明显影响.
加热
(3)氨气(NH3)的密度比空气小,极易溶于水,实验室制取氨气的反应原理是:氢氧化钙(固)+氯化铵(固)
加热
 氯化钙(固)+氨气+水.实验室制取氨气,若选择A装置,应该将此装置如何改动?
 

(4)实验室里还可采用B图装置,通过用MnO2作催化剂分解过氧化氢(H202)的方法制取氧气.写出该反应的化学表达式:
 

(5)[提出问题]小松同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上,发现有大量气泡产生.小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂,他想,水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块,并用蒸馏水浸泡,冲洗、干燥,并进行以下探究.
[猜想]水泥块能作过氧化氢分解的催化剂.
[实验验证]
实验步骤 实验现象 实验结论
实验一
 
木条不复燃 常温下过氧化氢溶液分解速度慢
实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块,然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃

 
[结论]水泥起能作过氧化氢的催化剂.
[讨论与反思]小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂,她觉得需要增加一个探究实验:探究水泥块在反应前后质量是否不变.
[实验步骤]①准确称量水泥块的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行
 
(填写实验操作名称),洗涤,干燥,称量 ④对比反应前后水泥块的质量.
[分析]如果水泥块反应前后质量不变,则说明水泥块可以作为过氧化氢分解的催化剂.但小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还是不足够,还需要再补充一个探究实验:
 

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