题目内容
6.某化学学习小组利用下列装置进行气体的制取实验,请分析回答下列问题:(1)选用A装置制取氧气的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑,试管口放置棉花的作用是防止高锰酸钾粉末进入导气管,如果选用A、E组合制取氧气时在什么时候开始收集气体合适等气泡连续并均匀冒出时开始收集,在停止加热前应现将导管从水中移出的原因是防止水倒吸,引起试管的炸裂;
(2)如果用过氧化氢制取氧气,且要收集较为干燥的气体,应选用的装置为B和D,检验氧气收集满的方法是将带火星木条伸到集气瓶口,看是否复燃,此实验中用到的二氧化锰起的作用是催化作用.
分析 (1)根据实验装置的特点及其操作注意事项进行分析解答;
(2)根据氧气的性质,考虑收集方法;根据氧气能支持燃烧确定检验氧气的方法.
解答 解:(1)该装置是加热固体制取气体,且试管口有一棉花团,则为加热高锰酸钾来制取氧气,高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,故其化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
根据加热法制取氧气操作步骤和注意点:连→查→装(向试管里装入固体药品用高锰酸钾时,在试管口放一团棉花)→定→点→收→移(把导管移出水面,防止水倒吸,引起试管的炸裂 )→熄(熄灭酒精灯);
(2)如果用过氧化氢制取氧气,且要收集较为干燥的气体,应选用的装置为B和 D;由于氧气能支持燃烧,故检验氧气的方法可将带火星木条伸到集气瓶口,看是否复燃.此实验中用到的二氧化锰起的作用是催化作用;
故答案为:
(1)2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑; 防止高锰酸钾粉末进入导气管,等气泡连续并均匀冒出时开始收集,防止水倒吸,引起试管的炸裂;
(2)B,D,将带火星木条伸到集气瓶口,看是否复燃,催化作用.
点评 本题主要考查仪器的用途、反应表达式的书写,实验装置的选择,选择发生装置时,要考虑反应物的状态、反应条件等因素;选择收集装置时,要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素.
练习册系列答案
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16.下列不包含化学变化的是( )
| A. | 钢铁生锈 | B. | 澄清石灰水通入二氧化碳后变浑浊 | ||
| C. | 食物腐败 | D. | 食盐溶于水配成溶液 |
14.下列生活中的变化,属于物理变化的是( )
| A. | 铁钉生锈 | B. | 蜡烛燃烧 | C. | 食物变质 | D. | 矿石粉碎 |
11.物质的结构决定性质,下列有关说法错误的是( )
| A. | 过氧化氢与水化学性质不同的原因是由于分子构成不同 | |
| B. | 盐酸与硫酸化学性质相似的原因是在水溶液中都含有H+ | |
| C. | 金刚石和石墨的物理性质不同,是由于构成它们的碳原子不同 | |
| D. | 生铁和钢的性能不同,主要是由于其含碳量不同 |
18.某化学兴趣小组的同学们学习了纯碱的知识后,对著名的侯氏制碱法产生了浓厚的兴趣,巨鼎对侯氏制碱法进行深入的探究,请你一起参与他们的探究.
【查阅资料】
1、侯氏制碱法的原理:
第一步:向饱和食盐水中先通入过量氨气(溶液显碱性),再通入过量的二氧化碳,即可析出NaHCO3固体,反应方程式是:NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
第二步:将第一步反应后所得的混合物进行过滤后,将滤渣加热,可生成纯碱,一种能使澄清石灰水变浑浊的气体和一种常见的氧化物.
2、已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
3、已知NH4Cl 加热条件下易分解,反应的化学方程式是$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+HCl↑
【资料回顾】
(1)第一步中析出NaHCO3固体的原因是:相同条件下,碳酸氢钠的溶解度比氯化钠和碳酸钠小.实验中先向饱和食盐水中通入过量氨气,再通入过量的二氧化碳,其原因是①(填序号).
①使CO2更容易被吸收 ②NH3比CO2更易制取 ③CO2的密度比NH3大
(2)写出第二步中将滤渣加热发生反应的化学方程式:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑.(3)该工业同时可得副产物NH4Cl,它在农业上可作氮肥,写出NH4Cl与熟石灰固体加热的化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2H2O+2NH3↑.
【定性探究】
第一步反应所得混合物在第二步过滤后所得滤液中溶质的成分是什么?
【做出猜想】猜想Ⅰ:NH4Cl 猜想Ⅱ:NH4Cl和 NaHCO3
猜想Ⅲ:NH4Cl 和NaCl 猜想Ⅳ:NH4Cl、NaCl和NaHCO3
【设计实验】
【交流讨论】小明同学认为步骤②结论不正确,他的理由是:氯化铵能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银.
小张为证明滤液中是否含NaCl,设计了以下方案:另取少量滤液蒸干后充分灼烧,取灼烧后的残余固体溶于水,往其中滴加足量的稀HNO3后,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀.
【得出结论】猜想Ⅳ成立.
【反思评价】小张设计的方案中将滤液蒸干后充分灼烧的目的是排除氯化铵的干扰,而氯化铵受热易分解,所以另取少量滤液蒸干后充分灼烧,滴加足量的稀HNO3的作用是氯化银沉淀不溶于硝酸,往其中滴加稀HNO3酸化,说明生成的白色沉淀是氯化银,则证明猜想氯化钠存在.
【定量探究】
实际生产中得到的纯碱样品中含有少量的NaCl,国际上规定纯碱的纯度(即纯碱的质量分数)≥98.0%为合格品,同学们想判断某纯碱样品是否合格,分成四个小组,各取25克该样品全部溶解于水中,向其中加入相同溶质质量分数的CaCl2溶液,四组加入的CaCl2溶液的质量与产生的沉淀的质量关系如表.
(1)通过计算判断该纯碱样品是否是合格品?
(2)若要计算CaCl2溶液的溶质质量分数,可以选择第一、二组数据计算.
【查阅资料】
1、侯氏制碱法的原理:
第一步:向饱和食盐水中先通入过量氨气(溶液显碱性),再通入过量的二氧化碳,即可析出NaHCO3固体,反应方程式是:NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
第二步:将第一步反应后所得的混合物进行过滤后,将滤渣加热,可生成纯碱,一种能使澄清石灰水变浑浊的气体和一种常见的氧化物.
2、已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
| 物质 | NaCl | NaHCO3 | NH4Cl | NH3 | CO2 |
| 溶解度 | 36.0g | 9.6g | 37.2g | 710 | 0.9 |
【资料回顾】
(1)第一步中析出NaHCO3固体的原因是:相同条件下,碳酸氢钠的溶解度比氯化钠和碳酸钠小.实验中先向饱和食盐水中通入过量氨气,再通入过量的二氧化碳,其原因是①(填序号).
①使CO2更容易被吸收 ②NH3比CO2更易制取 ③CO2的密度比NH3大
(2)写出第二步中将滤渣加热发生反应的化学方程式:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑.(3)该工业同时可得副产物NH4Cl,它在农业上可作氮肥,写出NH4Cl与熟石灰固体加热的化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2H2O+2NH3↑.
【定性探究】
第一步反应所得混合物在第二步过滤后所得滤液中溶质的成分是什么?
【做出猜想】猜想Ⅰ:NH4Cl 猜想Ⅱ:NH4Cl和 NaHCO3
猜想Ⅲ:NH4Cl 和NaCl 猜想Ⅳ:NH4Cl、NaCl和NaHCO3
【设计实验】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸 | 产生无色无味气体 | 说明滤液中含有的物质是NaHCO3 |
| ②另取少量滤液于试管中,滴加足量稀HNO3后,再滴加AgNO3溶液 | 产生白色沉淀 | 证明滤液中含有NaCl |
小张为证明滤液中是否含NaCl,设计了以下方案:另取少量滤液蒸干后充分灼烧,取灼烧后的残余固体溶于水,往其中滴加足量的稀HNO3后,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀.
【得出结论】猜想Ⅳ成立.
【反思评价】小张设计的方案中将滤液蒸干后充分灼烧的目的是排除氯化铵的干扰,而氯化铵受热易分解,所以另取少量滤液蒸干后充分灼烧,滴加足量的稀HNO3的作用是氯化银沉淀不溶于硝酸,往其中滴加稀HNO3酸化,说明生成的白色沉淀是氯化银,则证明猜想氯化钠存在.
【定量探究】
实际生产中得到的纯碱样品中含有少量的NaCl,国际上规定纯碱的纯度(即纯碱的质量分数)≥98.0%为合格品,同学们想判断某纯碱样品是否合格,分成四个小组,各取25克该样品全部溶解于水中,向其中加入相同溶质质量分数的CaCl2溶液,四组加入的CaCl2溶液的质量与产生的沉淀的质量关系如表.
| 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 | |
| CaCl2溶液的质量(克) | 100 | 200 | 300 | 400 |
| 产生沉淀的质量(克) | 8 | 16 | 20 | 20 |
(2)若要计算CaCl2溶液的溶质质量分数,可以选择第一、二组数据计算.
15.下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是( )
| 选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
| A | 向氢氧化钠固体中加入水 | 氢氧化钠固体消失 | 氢氧化钠与水发生了化学反应 |
| B | 向含有硝酸银、硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸 | 有气泡产生 | 滤液中一定含有Zn2+、Fe3+、可能有Cu2+ |
| C | 向溶质的质量分数为5%的过氧化氢溶液中加入少量氧化铜 | 有大量气泡产生 | 氧化铜起催化作用 |
| D | 向盐酸和氢氧化钙反应后的溶液中滴加酚酞 | 无明显现象 | 说明盐酸和氢氧化钙恰好反应 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |