题目内容

17．化学实验是学习化学和进行科学研究的重要方法和途径．学会气体物质制备方法是研究气体、利用气体的基础．请根据如图1回答有关问题：

（1）写出图1中带有标号仪器的名称：a酒精灯，b锥形瓶，c集气瓶．
（2）小敏用高锰酸钾制氧气
实验步骤：
①装药品和放棉花．如果没有说明用量时，固体药品的取用量通常应为盖满试管底部，棉花的作用是防止高锰酸钾进入导管．
②连接仪器，固定试管．试管口必须略向下倾斜，其原因是防止水蒸气冷凝、回流炸裂试管．
③加热．加热时应先预热，后对准药品集中加热．
④排水法收集气体．可按图2所示的各步骤进行实验：
试回答下列问题：
用排水法收集氧气，当气泡均匀、连续冒出时，开始收集．
图J中应选用m（填“m”或“n”）方式放置已充满氧气的集气瓶，这是因为氧气密度比空气大．
实验分析：
①请你帮助她找出上述实验步骤中漏掉的一个重要实验步骤：检查装置气密性．
②如果用排水法收集的氧气不纯，其原因可能有（请写出两种原因）：装置漏气或刚出现气泡就开始收集
（3）实验室还常在二氧化锰固体作用催化剂的条件下，加热氯酸钾固体，制取并收集较干燥的氧气，此时应选用的装置是AC（填序号），若实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，则该反应的化学式表达式为：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（4）实验室还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，那么用此法制取并用排水法收集较纯净的氧气，此时应选用的装置是BE（填序号），此时判断氧气是否收集满的方法是当气泡从集气瓶口处向外逸出时，说明已经收集满，反应的化学式表达式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（5）有人说实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气的方法，比用加热高锰酸钾的方法好，你认为其中的原因有不需要加热（说出一点即可）．

分析 （1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法； 
（2）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；                                                               
为了防止高锰酸钾进入导管，通常在试管口塞一团棉花；
（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；    
（4）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；                                                        
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃；
（6）不同的实验装置，优缺点不同．

解答 解：（1）a是酒精灯，常用作热源；b是锥形瓶，常用作反应容器；c是集气瓶，常用于收集气体．
故填：酒精灯；锥形瓶；集气瓶．
（2）实验步骤：
①装药品和放棉花．如果没有说明用量时，固体药品的取用量通常应为盖满试管底部，棉花的作用是防止高锰酸钾进入导管．
故填：盖满试管底部；防止高锰酸钾进入导管．
②连接仪器，固定试管．试管口必须略向下倾斜，其原因是防止水蒸气冷凝、回流炸裂试管．
故填：防止水蒸气冷凝、回流炸裂试管．
③加热．加热时应先预热，后对准药品集中加热．
故填：预热．
④用排水法收集氧气，当气泡均匀、连续冒出时，开始收集．
故填：气泡均匀、连续冒出．
图J中应选用m方式放置已充满氧气的集气瓶，这是因为氧气密度比空气大．
故填：m；氧气密度比空气大．
①上述实验步骤中漏掉的一个重要实验步骤是检查装置气密性．
故填：检查装置气密性．
②如果用排水法收集的氧气不纯，其原因可能有装置漏气，刚出现气泡就开始收集．
故填：装置漏气；刚出现气泡就开始收集．
（3）实验室还常在二氧化锰固体作用催化剂的条件下，加热氯酸钾固体，应该用A装置作为发生装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用C装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用E装置收集，用排水法收集的氧气不如用排空气法收集的氧气干燥；
若实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，则该反应的化学式表达式为：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
故填：AC；2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（4）实验室用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气不需要加热，应该用B装置作为发生装置；
因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用C装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用E装置收集，用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净；
此时判断氧气是否收集满的方法是：当气泡从集气瓶口处向外逸出时，说明已经收集满；
反应的化学式表达式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
故填：瓶口处向外逸出时，说明已经收集满；2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（5）实验室用分解过氧化氢溶液制取氧气的方法，比用加热高锰酸钾的方法好，你认为其中的原因有不需要加热，产物不污染环境等．
故填：不需要加热．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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2．根据下列装置图，回答有关问题：

（1）写出如图甲装置图中标号仪器的名称：a试管；b锥形瓶；
（2）选择发生和收集O2的装置，填写在下表中（填字母）．
选用药品发生装置收集装置
过氧化氢溶液和二氧化锰BC（或D）
高锰酸钾       A
（3）写出实验室用氯酸钾制取氧气的表达式氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
（4）利用装置A制氧气，试管口要略向下倾，其目的是防止冷凝水倒流入热的试管底部，引起试管炸裂；利用装置B制氧气时，长颈漏斗的下端要伸到液面以下，目的是防止生成的氧气从长颈漏斗逸出．
（5）可以选用D装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水．
（6）若改用如图乙装置收集氧气，则气体应从b进（填“a”或“b”）
3．气体的实验室制取是初中非常重要的一组实验，结合下列实验装置图回答有关问题：

（1）仪器名称：①是酒精灯．
（2）用黑色笔画出D的装置图象（用导管和集气瓶）．
（3）某同学选用过氧化氢溶液制氧气，他选择的发生装置是B（填序号、下同），收集纯净一瓶氧气应选收集装置是E．
（4）某同学想用KClO3和MnO2制取氧气，若选择A和C装置制取并收集氧气．则要对A装置进行的改进是试管口略向下倾斜，证明氧气已收集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满；某同学尝试在KClO3中加少量的KMnO4，结果也能加快KClO3的分解，用文字说明其原因高锰酸钾受热分解生成的二氧化锰可以用作氯酸钾分解的催化剂．
（5）另一同学学习氧气制取后，总结了制取气体的规律，选用的发生装置应考虑①④ （填下列编号，下同），收集装置应考虑②③⑤．
①反应物的状态             ②气体的密度             ③气体是否溶液于水
④反应条件是否加热          ⑤是否与空气成分反应．
5．下列说法中正确的是（　　）
A．木炭燃烧生成二氧化碳
B．石蜡在氧气中燃烧产生无色气体并发出蓝色火焰
C．铁丝伸入氧气瓶中剧烈燃烧，火星四射
D．红磷点燃后伸入空气瓶中产生大量白雾
12．锅炉里的水不能用硬水，因为硬水（　　）
A．溶有较多含铁物质B．溶有较多含氯物质
C．溶有较多含钙、镁物质D．溶有较多含钠物质
2．小宇同学去秦岭旅游时，用瓶装了一些山下的泉水，带回实验室，在老师的指导下，按下列流程进行实验，制取蒸馏水，请回答以下问题：

（1）A物质的名称是明矾，操作①的名称是过滤．
（2）操作主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是活性炭，这是利用其吸附性质．
（3）操作③的名称是蒸馏，该过程主要是物理变化（填“物理”或“化学”）．
（4）有些科学家预言：“世界上最后一滴水就是人类的眼泪”，这句话警示我们应树立保护水资源的意识：一是节约用水，二是防止水体污染．请你举一例节约用水的做法农业浇灌改浸灌为喷灌．
9．空气是人类宝贵的自然资源，下列有关空气说法错误的是（　　）
A．液氮可用作制冷剂B．氦气可用来填充探空气球
C．氧气可用作火箭发射的燃料D．稀有气体用来制作电光源
6．写出下列反应的文字表达式，并按要求填空：
（1）镁条燃烧：镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氧化镁，基本反应类型为：化合反应；
（2）氯酸钾和二氧化锰混合物加热：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气，其中氯酸钾是一种白色固体；二氧化锰的作用是催化作用；
（3）任写一个有三种生成物的分解反应：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；
（4）检验二氧化碳二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水；
（5）用过氧化氢制取氧气过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
7．一般认为空气中的二氧化碳约占空气总体积的0.03%，可是地球上存在许多能引起二氧化碳含量变化的因素．为了弄清楚是什么因素使小范围内的二氧化碳含量发生变化？小亮进行了下面的探究．请参照“燃烧影响二氧化碳含量”一栏的样式，将“人的呼吸影响二氧化碳的含量”的实验过程填写在的空白方格内．
提出问题燃烧影响二氧化碳含量人的呼吸影响二氧化碳含量
假设与猜想烧烤园里的二氧化碳含量较高
探究准备集气瓶、毛玻璃片、澄清石灰水
探究过程（1）集气瓶装满水，拿到烧烤园内倒掉，用布擦干，倒入澄清石灰水，用毛玻璃片盖好，振荡，观察现象
（2）用同样方法到园外收集空气检验
解释与结论烧烤产生大量二氧化碳气体，导致烧烤园内二氧化碳含量较园外高

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