题目内容

11．化学是以实验为基础的学科，请根据以下实验回答有关问题：

（1）A实验试管中1产生的气体检验方法将带火星的木条伸入试管中，复燃则证明是氧气，电解水反应的符号表达式2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，该实验常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液的目的增强水的导电性．
（2）B实验中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是引燃铁丝的作用，写出铁丝燃烧的符号表达式3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4．
（3）C实验中观察到的现象是①烧杯中的溶液变红色，烧杯③的作用是作实验的对照组（或证明使①溶液变红的物质是由②溶液中挥发出来的等）．
（4）D实验说明氧气的体积约占空气体积的$\frac{1}{5}$，为确保实验成功，首先保证该装置气密性良好，如果装置气密性不好，则测出的O2的含量将偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．写出红磷燃烧的符号表达式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
下列操作不妥的是①②．
①实验前夹紧止水夹  ②冷却后再打开止水夹  ③选用教室内的空气．

分析 （1）根据电解水的实验进行分析，电解水时负极生成的气体较多是氢气，正极生成的是氧气，体积比为2：1，氢气能燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出热量，氧气有助燃性．说明了水是由氢、氧两种元素组成的进行分析；
（2）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是引燃铁丝的作用，铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁；
（3）为了使实验结果更有说服力，增加这个对比实验．
（4）红磷燃烧产生了五氧化二磷，可以写出该反应的符号表达式，同时根据实验现象及反应的注意事项来完成该题的解答．

解答 解：（1）在电解水实验中，可观察到的现象有：正极的气体体积少，能使带火星的木条复燃，负极的气体体积多，能燃烧，而且体积多的是少的二倍．根据以上现象可推出正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，通过观察图可知，1管的气体少是氧气，通常用带火星的木条插入试管内，现象是木条复燃；水在通电条件下可分解为氢气和氧气，电解水反应的符号表达式是：2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑；实验时在水中加入少量的稀硫酸或氢氧化钠，目的是：增强水的导电性；
（2）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是引燃铁丝的作用，铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁；
（3）通过烧杯①与烧杯③的对比发现，烧杯①中的酚酞变红，烧杯③中的酚酞不变色，说明是氨水让酚酞变红而不是其它物质让酚酞变红，而氨水和酚酞并没有混合，从而说明分子是在不断的运动．
（4）红磷燃烧是红磷和氧气反应生成了五氧化二磷，该反应的化学方程式为：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；该实验说明了氧气约占空气体积的五分之一，如果装置气密性不好，会导致外部的空气进入试管，水倒流进入试管小于试管容积的1/5，使结果偏小．
该实验成功的关键是装置的气密性要好，实验前夹紧止水夹，为了消耗掉其中的氧气，红磷应该过量或足量，同时应该等冷却后再打开止水夹，即①②是正确的．
故答案为：
（1）将带火星的木条伸入试管中，复燃则证明是氧气；2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑；增强水的导电性；
（2）引燃铁丝的作用；3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4；
（3）①烧杯中的溶液变红色；  作实验的对照组（或证明使①溶液变红的物质是由②溶液中挥发出来的等）．
（4）$\frac{1}{5}$；偏小；4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；①②．

点评 化学是一门以实验为基础的科学，实验可以帮助我们获取很多新知识，验证一些现象与结论．因此，学习化学时，不要错过每一个实验，更不要轻易放过实验中的每一个现．

练习册系列答案
相关题目
1．下列物质中存在氧分子的是（　　）
A．高锰酸钾B．二氧化碳C．纯净水D．空气
2．根据如图1实验装置图，请回答下列问题：

（1）写出图中所标仪器的名称：甲锥形瓶；乙集气瓶；丙水槽．
（2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，应选用的发生装置是B，收集氧气可以选择装置D或G，原因分别是密度大于空气、不易溶于水，要收集一瓶纯净的氧气，应选择的装置是G．
（3）加热高锰酸钾制取氧气，何时开始收集气泡连续均匀冒出时．要验证瓶中气体是氧气，其方法和现象为将带火星的木条伸进集气瓶，木条复燃．
（4）小林在实验过程中，出现了一些意外，请你帮他分析原因：
①水槽中的水出现紫红色试管口未塞一团棉花；
②收集的氧气不纯刚有气泡冒出就立刻收集；
③水槽中的水倒流回试管，炸裂试管实验结束时先撤酒精灯．
（5）用如图2装置用排空气法收集氧气，则氧气从A端通入，用排水法收集氧气，则氧气从B端通入．
19．如表是某地市场销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明．
配料含碘量保质期食用方法贮藏指南
氯化钠、碘酸钾（20mg～40mg）/kg18个月勿长时间炖炒避热、避光、密封
试回答：
（1）已知碘酸钾的化学式为KIO3，试写出碘酸的化学式HIO3．
（2）“含碘量”中的碘是指（填序号）②．
①碘酸钾②碘元素③碘分子④碘离子
（3）由食用方法和贮藏指南可推测碘酸钾的化学性质之一是加热、见光易分解．
6．水作反应物且反应属于化合反应的化学反应有很多，请写出其中一个反应的化学方程式CO2+H2O═H2CO3．
16．根据一定的标准对物质进行整理和分类，是学习科学的有效方法．请回答下列问题：
（1）盐酸、硫酸属于酸，其分类标准是：它们在水溶液中曾离出的阳离子都是氢离子．
（2）某同学将含碳元素的不同物质按一定的分类标准进行整理，得到如下的物质关系 C→CO2→H2CO3→Na2CO3．请你参照他的分类标准，完成含钙元素的不同物质关系：Ca→CaOCa（OH）2→CaCO3．
3．我们已经学过实验室制取O2、CO2两种气体的反应原理、制取与收集方法，请你归纳出实验室制取这两种气体反应的共同点CD（填序号）．
A．需要加热  B．需用催化剂    C．没有气体参加反应  D．生成的气体只有一种
（1）请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究和实践，实验仪器如图1所示（导管和橡皮塞等未画出）．

实验药品：6%双氧水、大理石、稀盐酸、高锰酸钾、二氧化锰
【比较研究】请填写下表
制取反应物状态反应条件收集方法和依据
氧气固体加热排水集气法O2不易溶于水且不与水反应
二氧化碳固体和液体常温CO2密度大于空气且不与空气反应
【实践研究】
（2）某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气装置，该同学反应所用原理为：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑（用符号表达式表示）．下列是该同学部分操作，其中不合理是BC．
A．先检查装置气密性，后加药品
B．先固定试管，后放置酒精灯
C．先将导管伸入集气瓶，后加热试管
D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
（3）四位同学根据提供的实验仪器，分别设计了如图2所示四套制取和收集二氧化碳的装置．
实验室制取二氧化碳的符号表达式为CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O，四位同学对设计装置相互进行了交流评价．其中可能收集不到二氧化碳装置是A；能够使反应随时停止和发生的装置是D．
【反思小结】气体制取和收集装置的选择依据：
发生装置--反应物的状态和反应条件
收集装置--气体的密度、气体的溶解性和化学性质中的不与空气发生反应
【拓展应用】：某同学还设计了如图3所示制取并验证气体性质的装置（K1 K2为玻璃导管上开关）
（4）当打开K1，关闭K2时，用Ⅰ、Ⅱ装置可直接进行的实验是B
A．大理石与稀盐酸反应制二氧化碳
B．锌与稀盐酸反应制氢气（反应不需加热）
C．氯酸钾和二氧化锰混合制氧气
（5）小李同学认为在不改变Ⅰ、Ⅱ装置的仪器和位置的前提下，该装置可用于双氧水制氧气，他的做法是在II装置内装满水后再进行制取．
20．实验是学习化学的一个重要途径，请根据如图完成下列各题．

（1）仪器①的名称是集气瓶；仪器②的名称是长颈漏斗．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，仪器连接好，应先检查装置的气密性．可选用的发生装置是A（填序号）；收集氧气应选用C或E（填序号）．反应的文字表达式是：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．
（3）若用向上排空气法收集氧气，验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃．若用装置C收集气体，实验完毕后应先将导管从水槽中撤出然后再熄灭酒精灯．
（4）若用装置B制氧气反应的文字表达式是：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，装置B长颈漏斗下端要插入液面以下的原因是防止气体从长颈漏斗逸出．
（5）通过查阅资料得知：氨气是一种密度比空气小且极易溶于水的气体；在实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取，应选择的反应的发生装置是A，（填序号）收集装置是C或D．（填序号）．
1．去年入秋以来，我市干旱少雨．在农业生产上，用0.1%的氯化钙溶液以1：1浸种5～6小时后播种，可以提高种子在干旱条件下的出芽率．
①欲配制20kg 0.1%的氯化钙溶液浸种，需要氯化钙0.02kg．
②以工业碳酸钙（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产氯化钙的主要流程如下．

碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，向溶液B中加入稀盐酸的作用是除去氢氧化钙．

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