题目内容

11．根据如下实验装置图进行气体制取和性质实验的探究：

（1）请写出仪器名称：a．铁架台；b．酒精灯．
（2）实验室里不使用催化剂制取氧气时，可选用的发生装置是B（选填字母）；实验室制取CO2气体时发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；收集CO2一般不选用装置D的原因是二氧化碳能溶于水．同学用图中装置A、F、G组合制备CO2气体并验证相关性质，则装置A应该先连接装置F（选填“F”或“G”）；F装置中的现象是石蕊试液变红；装置G中的现象是澄清的石灰水变浑浊．
（3）如图E所示，向烧杯中慢慢倾倒CO2，发现下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明CO2具有的化学性质是不能燃烧、不支持燃烧（答一点即可）．
（4）若装置A中的反应过于剧烈，从安全角度考虑，可以采取的措施有bd（选填序号）．
a．用容积较小的锥形瓶b．将长颈漏斗换成针筒减慢液体的滴加速度
c．加热反应物d．降低液体反应物的浓度
（5）盐酸中的溶质是氯化氢，实验室常用加热氯化钠固体与浓硫酸的混合物的方法来制取氯化氢气体．在实验室制取氯化氢气体时，不能（选填“能”或“不能”）使用装置B作为气体发生装置；发生反应的化学方程式为2NaCl+H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+2HCl↑．

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）实验室利用加热高锰酸钾制取氧气不需加入催化剂，实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，据反应原理书写方程式，二氧化碳能溶于水，故一般不用排水法收集；检验二氧化碳的性质时，气体要从长管进入，与溶液充分接触，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸可使石蕊变红，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（3）据实验现象回答；
（4）要减缓反应速率，可控制反应物的量或反应物溶液的浓度；
（5）浓硫酸是液体，所以不能用B装置，液体会流出，据反应原理书写方程式．

解答 解：（1）标号仪器分别是铁架台和酒精灯；
（2）实验室利用加热高锰酸钾制取氧气不需加入催化剂，反应属于固体加热型，故选发生装置B；实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
二氧化碳能溶于水，故一般不用排水法收集；检验二氧化碳的性质时，气体要从长管进入，与溶液充分接触，且若先通入G，则气体无法排出，则无法观察其通入E后的现象，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸可使石蕊变红，能使澄清石灰水变浑浊；
（3）向烧杯中慢慢倾倒CO2，发现下层的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明CO2具有不能燃烧、不能助燃的化学性质；
（4）要减缓反应速率，可控制反应物的量或反应物溶液的浓度；
a、用容积较小的锥形瓶，反应生成的较多气体无法排出，不安全；
b、将长颈漏斗换成针筒减慢液体的滴加速度，从而可控制反应速率，可行；
c、加热反应物，反应速率加快，生成气体增多，更不安全；
 d、降低液体反应物的浓度，中溶质的质量减小，可减缓反应速率，可行；
（5）浓硫酸是液体，所以不能用B装置，试管口向下，液体会流出，加热氯化钠固体与浓硫酸的混合物的方法来制取氯化氢气体，属于酸和盐的反应是复分解反应，据复分解反应化合物互换成分的特点，同时生成硫酸钠，反应方程式是：2NaCl+H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+2HCl↑；
故答案为：
（1）铁架台；酒精灯；
（2）B； CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳能溶于水；
F；  石蕊试液变红；澄清石灰水变浑浊；
（3）不能燃烧、不支持燃烧；
（4）bd；
（5）不能；   2NaCl+H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+2HCl↑．

点评 本题较为综合的考查了实验室制取气体的发生和收集装置的选取，据反应物状态和反应条件选择发生装置，并考查了制取气体的反应原理、二氧化碳的性质等知识，掌握相关知识才能结合选项正确解答．

练习册系列答案
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1．今年央视3•15玩会曝光山东省多家化工厂通过添加甲缩醛（化学式为C3H8O2）等化工原料来生产调和汽油，这样的汽油易造成汽车线路漏油，还会挥发有害气体，被专家直指为“毒汽油”．下列有关甲缩醛的说法正确的是C．
A．甲醛属于氧化物
B．甲醛由3个碳原子、8个氢原子和2个氧原子构成
C．甲缩醛完全燃烧后生产二氧化碳和水
D．甲缩醛是由碳、氢、氧三种元素组成的．
2．A-G是初中化学常见的物质，它们之间的转化关系如图甲所示，部分反应条件、反应物及生成物已略去，“-”表示两端物质能发生反应．A、E、F含有同种金属元素，B是由两种元素组成的化合物，图乙是D、E的相关信息（重叠部分表示两种物质的共同点）．请回答下列问题：

（1）F的化学式是CaCO3．
（2）反应①的基本反应类型为化合反应．
（3）写出物质A的一种用途改良酸性土壤．
（4）写出反应②的一个化学方程式Fe3O4+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO2．
19．在化学反应中，有元素的化合价发生变化的反应就是氧化还原反应．例：$\stackrel{0}{2Na}$+$\stackrel{0}{C{l}_{2}}$═2$\stackrel{+1}{Na}$$\stackrel{-1}{Cl}$，反应前后，Na、Cl的化合价发生了变化，该反应是氧化还原反应．观察下列反应：
A．2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO B．CaO+H2O═Ca（OH）2
C．2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2KCl+3O2↑D．CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑
E．H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2OF．HCl+NaOH═NaCl+H2O
请对以下四种基本反应类型分别是否属于氧化还原反应，作出恰当的概括：
置换反应：一定属于氧化还原反应，复分解反应：一定不属于氧化还原反应，化合反应：可能是氧化还原反应，分解反应：可能是氧化还原反应．
6．氢氧化镁阻燃剂被广泛用于橡胶和塑料行业．当环境温度达到380℃时，氢氧化镁开始受热分解释放出水蒸气，同时生成氧化镁．氧化镁是一种耐高温材料，可形成类似陶瓷一样起到屏蔽作用的保护层．
（1）写出该种阻燃剂成分的化学式：Mg（OH）2．
（2）请写出氢氧化镁受热分解的化学方程式：Mg（OH）2$\frac{\underline{\;380℃\;}}{\;}$MgO+H2O．
（3）氢氧化镁能做阻燃剂的原因是①②（选填序号）．
①隔绝空气②使温度降低到着火点以下③清除可燃物．
16．下列实验设计能达到实验目的是（　　）
选项实验目的实验设计
A除去粗盐中难溶性杂质将粗盐研碎、溶解、蒸发
B除去二氧化碳中少量的水蒸气和氯化氢气体先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸
C除去硫酸钠溶液中的少量的硫酸向溶液中加入适量的氢氧化钡溶液，过滤
D鉴别氯化钠和硝酸铵分别取少量样品，加熟石灰研磨，闻气味
A．AB．BC．CD．D
3．结合如图回答问题．

（1）实验室用甲装置制取氧气，该反应的化学方程式为：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（2）若工业上使用赤铁矿石（主要成分是氧化铁）炼铁，请写出炼铁原理的化学方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．在实验室里，可以利用乙装置进行此实验，点燃酒精喷灯前先通一会儿气体A的目的是：排尽玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸．
（3）丙实验试管③中反应的方程式为Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag．
丙实验能完全比较铁、铜、银的活动性顺序，并且三个实验都有必要做，试管②内所加试剂B、C可以是稀盐酸、铜片．
8．某化学实验小组用如图所示的装置模拟工业炼铁的原理，请你参与探究：

【初步探究】请写出工业上用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）炼铁的主要原理的化学方程式：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，如图装置中的一处明显错误是没有处理尾气．实验中，待Fe2O3完全变成黑色粉末时停止加热，继续通入CO至装置冷却到室温，为检验生成物的组成，取适量黑色粉末加入足量的硫酸铜溶液，充分反应，黑色粉末中只有少量的红色固体产生．
【提出问题】黑色粉末可能是什么呢？
【查阅资料】1工业上用赤铁矿炼铁的过程分为三个阶段：
①3Fe2O3+CO$\frac{\underline{\;500-600℃\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2；
②Fe3O4+CO$\frac{\underline{\;600-700℃\;}}{\;}$3FeO+CO2；
③FeO+O$\frac{\underline{\;＞700℃\;}}{\;}$Fe+CO2
2铁的氧化物和硫酸铜溶液不反应，但都能与盐酸反应，其中除Fe2O3，为红棕色外，其余都为黑色，并且只有Fe3O4，能被磁铁吸引．
【猜想假设】小组同学一致认为黑色粉末一定是含有Fe的混合物，因为只有铁能和硫酸铜反应生成红色固体铜，并提出如下猜想：猜想1：黑色粉末是Fe和FeO，猜想2：黑色粉末是Fe和Fe3O4；猜想3：黑色粉末是Fe、FeO和Fe3O4．
【实验探究】小组同学经过思考、实验、合作和交流，最后得出猜想1成立的结论，下面是甲、乙两同学各自设计的一套验证猜想1的实验方案，请把表格补充完整．
实验操作实验现象实验结论你对实验结论的评价（只需写出“对”或“错”）
甲取适量黑色粉末于试管中，加入足量稀盐酸黑色粉末完全溶解，并有气泡生成猜想1正确错
乙取适量黑色粉末用磁铁吸引黑色粉末部分被吸引猜想1正确错
【思维拓展】请设计实验方案，验证猜想2、3的正确性．
实验操作实验现象实验现象
取适量黑色粉末用磁铁吸引黑色粉末全部被吸引猜想2正确
取适量黑色粉末用磁铁吸引，再向被吸引的黑色粉末中加入足量的硫酸铜溶液黑色粉末部分被吸引，加入足量的硫酸铜溶液后黑色粉末仍然有剩余猜想3正确
9．科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究．
（1）小松同学问用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上，发现有大量气泡产生．小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢的催化剂，他想，水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，进行以下探究．
（2）【猜想】水泥块能做过氧化氢分解的催化剂．
（3）【实验论证】
实验步骤实验现象实验结论
试验一常温下试管中加入过氧化氢溶液，然后伸入带火星的小木条木条不复燃常温下过氧化氢溶液不分解
实验二在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中木条复燃常温下水泥块能加快过氧化氢分解
（4）【结论】水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块能做过氧化氢分解的催化剂．
（5）【讨论与反思】小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，如觉得需要增加一个探究实验：探究水泥块在反应前后质量是否改变．
【实验步骤】a．准确称量水泥块的质量；b．完成实验二；c．待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤、烘干、称量；d．对比反应前后水泥块质量．
【分析】如果水泥块反应前后质量不变，则说明水泥块可做过氧化氢分解的催化剂．
（6）但小华认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还是不够的，需要再补充一个探究实验：
探究水泥块的化学性质在反应前后是否改变．

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