题目内容
13.请结合下列实验常用装置,回答有关问题.(1)写出图中标有字母的仪器的名称:a长颈漏斗.
(2)若用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是A(填“A”、“B”或“C”),实验操作有:a.停止加热;b.固定试管;c.将导管从水槽中取出;d.装药品和放棉花;e.加热,收集氧气. 上述过程中缺少的一步操作是检验装置气密性,将该操作编号为f,则正确的操作 腮顺序是fdbeca,反应的化学方程式是2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.
(3)若要制取二氧化碳,在B 装置中装有石灰石,那么a中应加入稀盐酸(填写试剂名称),反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.如果用E装置收集该气体,则气体从b端进入(填“b”或”c”.
(4)实验室如用块状固体和液体无需加热制取难溶性气体,可将B装置改进为C装置(多孔隔板用来放块状固体),其优点是便于控制反应的发生和停止.
分析 (1)根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析;
(2)根据实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,制取气体时,需要检验装置的气密性,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析;
(3)根据实验室制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳密度比空气大进行分析;
(4)根据C装置通过试管内压强的变化,可以实现固液分离进行分析.
解答 解:(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,a是长颈漏斗;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,所以应选用的发生装置是A,制取气体时,需要首先检验装置的气密性,然后装药,固定,加热,收集氧气,实验结束,先撤导管,后熄灭酒精灯,所以正确的操作顺序是:fdbeca,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)实验室制取二氧化碳的药品是石灰石和稀盐酸,所以长颈漏斗中应加入稀盐酸,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,二氧化碳密度比空气大,所以用E装置收集该气体,则气体从b端进入;
(4)C装置通过试管内压强的变化,可以实现固液分离,所以B装置改进为C装置(多孔隔板用来放块状固体),其优点是:便于控制反应的发生和停止.
故答案为:(1)长颈漏斗;
(2)A,检验装置的气密性,fdbeca,2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)稀盐酸,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,b;
(4)便于控制反应的发生和停止.
点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择.
为探究温度对该反应产物的影响,进行如下实验:
【查阅资料】
Ⅰ.Fe3O4与盐酸反应,得到FeCl2和FeCl3的混合溶液
Ⅱ.用溶质质量分数一定的FeCl2和FeCl3溶液进行如下实验,为方案设计提供参考
| FeCl2溶液 | FeCl3溶液 | |
| 加入Fe | 无明显变化 | 溶液变成浅绿色 |
| 加试剂A | 无明显变化 | 溶液变成红色 |
甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯作为热源进行CO还原Fe2O3的实验,检验得到的黑色固体的成分,实验记录如下.
| 实验操作 | 实验现象 | 结论与解释 |
| ①取少量的黑色固体于试管中,滴加适量的 稀盐酸 ②向步骤①所得的溶液中,滴加试剂A | 甲组: 固体溶解,无气泡冒出 加试剂A后,溶液变成红色 | 黑色固体的成分是四氧化三铁, 甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式是3Fe2O3+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2 |
| 乙组: 固体溶解,产生气泡; 加试剂A后,溶液颜色无明显变化 | 黑色固体的成分是Fe |
(1)结合此次探究活动,你认为下列说法正确的是abcd(填序号).
a.温度会影响反应的产物
b.试剂A用于检验FeCl3溶液
c.进行CO还原Fe2O3的实验时,一定要进行尾气处理
d.得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe2O3的质量
(2)有人认为乙组的实验结论有欠缺,你是否认同此观点,其理由是实验结论有欠缺,因为如果黑色固体是铁和四氧化三铁的混合物,加入稀盐酸时,四氧化三铁和稀盐酸反应生成的氯化铁能和铁反应生成氯化亚铁,加试剂A后,溶液颜色无明显变化.
[作出假设]甲乙两位同学分别对鱼鳔中的气体做出如下猜想:甲认为有CO2,乙认为有H2O.
[查阅资料]
(1)无水氯化钴试纸在实验室中常用来检验水的存在,原理:氯化钴遇水会发生水合反应,生成六水氯化钴.氯化钴是蓝色的,而六水氯化钴是粉色的.
(2)手持技术是由数据采集器、传感器和配套的软件组成的定量采集和处理数据系统.手持技术可以广泛应用于理科实验中,可以方便迅速地收集各类数据,如氧气含量、二氧化碳含量等.
[实验验证]
(1)兴趣小组的同学用注射器抽取约60mL的鱼鳔内的气体,注入澄清石灰水中.
发现澄清石灰水变浑浊,则甲的猜想成立.该反应方程式是Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O.
(2)兴趣小组的同学另取一支注射器抽取鱼鳔内的气体,将蓝色的氯化钴试纸放入注射器内,发现试纸变成粉红色,则乙的猜想成立.(填“成立”或“不成立”)
(3)兴趣小组的小红同学又提出问题:气体内有没有O2?大家在讨论后,制定了以下的实验方案验证鱼鳔内的气体是否有O2?
| 实验操作 | 现象 | 结论 |
| (1)用注射器抽取鱼鳔中的气体 (2)用排水集气法收集注射器内抽取的气 (3)将燃烧的木条伸入集气瓶中,观察现象 | 木条熄灭 | 猜想一:不含氧气 猜想二:含少量氧气 猜想三:含有二氧化碳导致木条熄灭 |
[实验结论]小组同学一致认为猜想一不成立(填“成立”或“不成立”).
[反思评价]木条熄灭究竟是氧气含量少还是二氧化碳不支持燃烧引起的?写出你的妙招:将一根燃着的木条伸入80%氧气和20%二氧化碳的混合气体中,发现木条继续燃烧,说明二氧化碳的含量对木条燃烧影响不大(说明:氧气含量大于或等于21%即可).
(4)鱼鳔内CO2含量与空气中相比较,哪一个多?(写出你的实验步骤、现象、结论).
该组同学除水垢时,有大量气泡产生.欲对“除垢剂”的成分进行探究:
查阅资料水垢的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3.
【提出猜想】“除垢剂”的成分中含有酸( 填“酸”、“碱”或“盐”).
【设计实验】小组从家中找来物质做了如下个实验进一步确认:
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 取取一砂纸打磨后的铁钉于试管中, 滴加配制的“除垢剂”溶液少许. | 有气泡产生. | 猜想正确 |
(1)小明同学选用稀硫酸作“除垢剂”,小华同学认为不妥.其理由是稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,除垢效果差.
(2)小华同学认为选择稀盐酸合适.请你写出相应发生的反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O.
【反思】
热水壶内的水垢还可以用厨房中的食醋来除去.
(1)某矿泉水的主要矿物质成分及含量如表,这里Ca、K、Zn、F是指元素(填“单质、元素、分子或原子”).
| 成分 | Ca | K | Zn | F |
| 含量(mg/L) | 20 | 3 | 0.06 | 0.02 |
(Ⅰ)自来水、蒸馏水、海水中属于纯净物的是蒸馏水.
(Ⅱ)某学校饮水处可以将自来水净化为饮用水,其中处理步骤如图所示:
①对应的作用是B(填字母序号,下同
A.杀菌消毒 B.吸附杂质 C.沉淀过滤 D.蒸馏
(Ⅲ)下列做法会造成水体污染的有AD.
A.工业废水直接排放 B.工业废气处理后排放
C.禁止使用含磷洗衣粉 D.大量使用化肥、农药
(Ⅳ)能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验是AC.
A.氢气在氧气中燃烧生成水 B.水的蒸发 C.水的电解 D.水的净化
(3)长期饮用硬水可能会引起体内结石,鉴别硬水和软水最简单的鉴别方法是用肥皂水鉴别.
(4)水通电分解生成最理想的能源-氢气,电解一定量的水,当其中负极产生5mL气体时,正极产生的气体体积是2.5mL.
此时观察到的实验现象是(1)U形玻璃管左、右两端均产生白色沉淀.
实验后,小组同学充分振荡U形玻璃管,将U形玻璃管内的物质过滤后,对滤液成分产生了浓厚的兴趣,进行了进一步的探究活动.
【提出问题】滤液中除Na+外,还含有什么离子?
【猜想与假设】A同学:含有OH-、Cl-、C032-
B同学:含有OH-、Cl-、Ba2+
C同学:含有(2)OH-、Cl-(填离子符号)
【设计实验】B同学为了验证自己的猜想,想取滤液于试管中,向其中滴加少量的硫酸钠溶液,若观察到无明显现象,即可证明自己的猜想不成立,A同学的猜想成立.
【评价与交流】请你评价B同学的结论:(3)不正确(填“正确”或“不正确”),理由是(4)入硫酸钠溶液,无明显现象,说明溶液中一定不含钡离子,所以B同学“自己的猜想不成立”的结论正确,但无法证明溶液中是否含有碳酸根离子;若离子的成分是氢氧根离子和氯离子,滴加硫酸钠溶液时,也无明显现象,所以“A同学的猜想成立”的结论不正确;H2SO4.
【实验探究】C同学选择了另一种试剂进行实验,最终确定了滤渡中的离子成分.
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量滤液,向其中加入(5)适 量的(6)H2SO4 (填化学式) | (7) 有气泡产生 | A同学猜想正确 |