题目内容
4.根据下列装置,结合所学化学知识回答下列问题.(1)请写出图中标号仪器的名称:①长颈漏斗;②试管.
(2)实验室用过氧化氢制取少量氧气时,发生装置最好选用C(填字母);如需随时控制产生氧气气体的量并节约药品,发生装置最好选用B(填字母),则反应的化学方程式是2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用D(填字母),写出其反应的化学方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.
(4)如用E装置收集氧气,检验是否收集满的方法是将带火星的木条放于集气瓶口,若木条复燃则满.
(5)NO气体难溶于水,密度略大于空气,易与氧气反应生成NO2,则应选择F(填字母)装置来收集.
分析 (1)据常用仪器回答;
(2)过氧化氢制取氧气属于固液常温型,要制取少量氧气则须选择较小的发生装置;如需随时控制产生氧气气体的量并节约药品,则需要分液漏斗,该仪器可逐滴滴加液体,可以控制反应的速率,当收集到所需要的氧气量后,停止滴加过氧化氢溶液,还可以节约药品;并据反应原理书写方程式;
(3)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,据此解答;
(4)用排空气法收集氧气时,验满氧气的方法是:将带火星的木条放于集气瓶口,观察木条是否复燃进行判断;
(5)据气体的密度和溶解性及化学性质选择收集装置.
解答 解:(1)标号仪器分别是长颈漏斗和试管;
(2)过氧化氢制取氧气属于固液常温型,要制取少量氧气则须选择较小的发生装置;如需随时控制产生氧气气体的量并节约药品,则需要分液漏斗,该仪器可逐滴滴加液体,可以控制反应的速率,当收集到所需要的氧气量后,停止滴加过氧化氢溶液,还可以节约药品;过氧化氢以二氧化锰为催化剂生成水和氧气,反应方程式为:2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(3)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;该反应属于固体加热型,故选发生装置D;
(4)用排空气法收集氧气时,验满氧气的方法是:将带火星的木条放于集气瓶口,观察木条是否复燃进行判断;
(5)NO气体难溶于水,密度略大于空气,易与氧气反应生成NO2,所以只能用排水法收集;
故答案为:(1)长颈漏斗;试管;
(2)C;B;2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(3)D;2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
(4)将带火星的木条放于集气瓶口,若木条复燃则满;
(5)F.
点评 本题主要考查了装置选取、反应方程式、氧气的验满、常用仪器等知识,掌握相关知识才能正确解答,发生装置据反应物的状态和反应条件选择,收集装置据气体密度和溶解性选择,还要考虑气体是否与水、空气中成分反应.
【实验一】探究镁条与稀盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化
(1)实验前需对镁条进行打磨,目的是去除表面的氧化镁等杂质.
(2)检查图1 装置的气密性
(3)将镁条放入锥形瓶中,将注射器中的稀盐酸快速推入锥形瓶中.若稀盐酸是缓慢推入的,可能造成的后果是生成的热量会随之散失到周围的空气中,造成反应过程中温度几乎不变.
(4)观察注射器活塞运动变化情况,绘制出注射器内收集到的气体体积与时间关系的图象如图2 所示.
则t1~t2时间内反应速率逐渐减慢的主要原因是盐酸的浓度减小; t2~t3时间内注射器内气体体积逐渐减少的原因温度降低,气体体积减小.
【实验二】探究实验一反应后所得溶液的酸碱性
(1)甲同学用pH 试纸测定充分反应后锥形瓶中溶液的酸碱性,发现pH 小于7,说明甲同学所得溶液呈酸性(选填“酸”、“碱”或“中”).
甲同学:猜想Ⅰ:盐酸过量,使溶液pH 小于7;猜想Ⅱ:溶液pH 小于7.
为验证猜想Ⅱ,甲同学测定了该溶液的酸碱性,显弱酸性.
(2)乙同学重复甲同学实验时,发现反应后所得溶液pH 大于7,发现实验与甲同学实验不同的是,反应后的锥形瓶中镁条有剩余.乙同学猜想可能是镁与热水反应生成了碱性物质.乙同学为验证猜想,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过镁条,观察到溶液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气体生成,收集并点燃该气体,发现能燃烧,请根据实验现象写出镁条与水反应的化学方程式Mg+2H2O(热)═Mg(OH)2+H2↑.
【拓展延伸】中和反应也会放出热量.某化学小组初步探究“氢氧化钠溶液和稀盐酸发生中和反应时,溶液温度的变化情况”.
【实验用品】10%的氢氧化钠溶液、10%的稀盐酸、温度计…
【实验过程】在一定体积的10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的稀盐酸(室温下),反应中溶液温度的变化如下:
| 加入稀盐酸的体积(V)/mL | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 |
| 溶液温度的变化 (△t)/℃ | 0 | 5.2 | 9.6 | 12.0 | 16.0 | 18.2 | 16.7 | 15.7 | 14.7 | 13.7 | 12.9 |
(2)写出该中和反应的化学方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O.
(3)其他条件不变,若改用20%的盐酸进行滴加,结合对上述曲线分析,大胆猜想新曲线最高点的位置(不考虑密度比热容及热量散失等影响因素).
①横坐标及猜想理由:5,当恰好完全反应时,放出热量的最大值与原实验相同,此时所需20%的盐酸的体积是原来的二分之一;
②纵坐标及猜想理由:大于18.2的值,当恰好完全反应时,放出热量的最大值与原实验相同,此时实验总质量比原实验小,所以△t最大值大于18.2℃.
| A. | 将城市污水排放到农村,灌溉农田 | B. | 适度开采地下水 | ||
| C. | 将污水处理后重新使用 | D. | 研究、开发海水淡化新技术 |
| A. | 二氧化碳和氮气 | B. | 氧气和空气 | ||
| C. | 一氧化碳和二氧化碳 | D. | 氢气和空气 |