题目内容
14.如图是实验室常用的装置,请根据要求回答问题:(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑,选用的气体发生装置是A(填装置序号);
(2)实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取氨气(NH3),选用的气体发生装置是B(填装置序号);
(3)实验室制气二氧化碳的反应原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,图中的C、D、E三种装置,均可用F装置代替.若用图中的F装置进行排空气法收集CO2,CO2从F装置的a(填“a”或“b”)口通入.
分析 制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热.氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集.实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热.二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集.实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取氨气(NH3),因此不需要加热;图中的C、D、E三种装置,均可用F装置代替.若用图中的F装置进行排空气法收集CO2,CO2从F装置的长管进入,因为二氧化碳的密度比空气大.
解答 解:(1)如果用氯酸钾制氧气就需要加热,氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,配平即可;故答案为:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;A;
(2)实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取氨气(NH3),因此不需要加热;故答案为:B;
(3)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;图中的C、D、E三种装置,均可用F装置代替.若用图中的F装置进行排空气法收集CO2,CO2从F装置的长管进入,因为二氧化碳的密度比空气大;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;a;
点评 本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写等,综合性比较强.气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.
I.提出问题
问题1:铁为何称为黑色金属?
问题2:铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应?
问题3:铁有多种氧化物,它们的性质有哪些差异?
问题4:用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗?
Ⅱ.解决问题
【问题1】对于黑色金属,上网查寻,有两种说法
a.因为在金属表面有黑色的氧化物,所以叫黑色金属
b.因为金属本身的颜色为黑色,所以叫黑色金属
(1)你认为上述说法正确的是a(填“a”或“b”).
【问题2】通过学习,已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈,也能在纯氧中燃烧.
(2)请写出一种防止钢铁生锈的方法涂油或刷漆;
(3)请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.
【问题3】查阅资料:
a.铁常见的氧化物有氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)和氧化亚铁(FeO).
b.四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,可以近似地看作是氧化亚铁和氧化铁的化合物.它不溶于水,能溶于盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水.
c.氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末,能溶于盐酸反应生成氯化亚铁和水,无磁性,也不能被磁铁吸引.
(4)请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;
(5)合成氨工业生产中所用到的催化剂是铁触媒,其主要的成分是FeO和Fe2O3,当FeO和Fe2O3中铁元素的质量比为1:2时,该催化剂的催化作用效果最好,此时FeO和Fe2O3的质量比为9:20.
【问题4】.查阅资料:一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关,该固体产物可能含有四氧化三铁、氧化亚铁.
(6)写出一氧化碳还原氧化铁的固体产物只为铁时的反应化学方程式:Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2;
(7)某实验小组同学取实验室用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色粉末,结合所查阅资料的内容,分A、B两组进行实验以判断产物是否一定只是单质铁.
| 实验组 | 实验操作 | 实验现象 | 实验解释与结论 |
| A | 取适量黑色粉末于试管,加入足量稀盐酸充分反应. | 有气体生成,固体全部溶解. | 解释:生成气体的反应方程式为:①Fe+2HCl═FeCl2+H2↑; 结论:产物全部是铁. |
| B | 取适量黑色粉末于试管,加入足量硫酸铜溶液. | 有红色固体生成,反应充分后仍有黑色固体. | 解释:生成红色固体反应方程式为:②Fe+CuSO4═FeSO4+Cu; 结论:产物不全部是铁. |
| A | B | C | D | E | |
(2)C物质在足量的B物质中完全燃烧生成D和E,其化学方程式是2CH4O+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$4H2O+2CO2.
(3)在一定条件下,1.7g A物质和2.4g B物质恰好完全反应,生成2.7g D物质和另一种物质,则该物质中含有一种元素.
| A. | ②①③④ | B. | ④②③① | C. | ③①②④ | D. | ④③②① |
| 试管中盛放物质 | 氯化钡溶液 | 氢氧化钠溶液 | 氯化钠溶液 |
| 现象 | 出现白色沉淀 | 出现蓝色沉淀 | 无明显现象 |
| A. | H2SO4溶液 | B. | Na2CO3溶液 | C. | CuCl2溶液 | D. | CuSO4溶液 |