题目内容

14.某中学化学兴趣小组同学在老师的指导下(实验员提供如下器材和若干化学药品),进行气体的制备和性质的探究.

(1)写出图中标号为a的仪器的主要用途收集或储存少量气体.
(2)实验室制取CO2且操作相对简易时,发生装置最好选用AFG(填字母),组装好仪器后,应先检查装置的气密性再添加药品.
(3)实验室常用过氧化氢溶液制氧气,该反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,实验室若需要干燥的氧气,则收集氧气前应先 将氧气通过H装置,H装置中的液体d是浓硫酸,气体通过H时,应从b(填“b”或“c”)端进入.

分析 (1)熟记仪器的名称与用途;
(2)根据实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,反应条件是常温,组装好仪器,制取气体之前需要检验装置气密性进行分析;
(3)根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,浓硫酸有吸水性,洗气应该是长进短出进行分析.

解答 解:(1)仪器a是集气瓶,主要用来收集或储存少量气体;故填:收集或储存少量气体;
(2)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,反应条件是常温,所以制取少量二氧化碳可以在试管内进行,塞上单孔塞并固定在铁架台上,实验室制取少量二氧化碳,且操作相对简易时,发生装置最好选用:AFG,组装好仪器,制取气体之前需要检验装置气密性;故填:AFG;检查装置的气密性;
(3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,浓硫酸有吸水性,洗气应该是长进短出,所以收集氧气前先将气体通过H装置,H装置中的X是浓硫酸,气体通过H时应从b端进入;故填:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,浓硫酸,b.

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.

练习册系列答案
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5.某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出,这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体?请你参与下列探究:
【提出猜想】从物质组成元素的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应生成Na2SO3
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:

(1)甲同学认为是O2,则检验方法是用带火星的木条试验,看木条是否复燃.
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量.写出SO2与NaOH反应的化学方程式SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O.
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体.
如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是B装置加热可能发生爆炸,
丙同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,用拇指堵住试管口,管口向下移近火焰,若不发出尖锐的爆鸣声,方可采用上面的装置进行实验.
【实验探究】经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,B装置的尾部有水珠生成;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减.
【探究结论】
(4)铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是H2
【拓展延伸】
(5)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有的物质是酸.
(6)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了如图C所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是SO2易溶于水.要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是用SO2和水做一个对比试验.
19.化学兴趣小组探究金属的性质时,将一段去除氧化膜的镁条,放入一定量的稀盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有灰白色沉淀.
【提出问题】
灰白色沉淀是什么物质?
【猜想假设】
小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3),其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想,理由是反应物中没有碳元素,不会生成碳酸镁.
小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多,灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体.
小彤认为灰白色沉淀为脱落的镁粉细颗粒.
【实验探究1】
 实验操作现象 结论 
 ①取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体氯化镁固体
溶解(选填“溶解”或“不溶解”) 
 小宇猜想错误
 ②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中
没有(选填“有”或“没有”)气泡冒出 
小彤猜想错误
基于以上探究与分析,原有猜想均遭到了否定.
【查阅资料】
HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓,AgCl是一种白色沉淀.
【实验探究2】
他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了氯化氢气体.再将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变红色.
同学们请教老师后得知,足量的镁与稀盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀.据文献介绍,碱式氯化镁存在多种组成结构,化学通式可表示为Mgx(OH)yClz•mH2O(其中2x-y-z=0,0≤m≤6).
【反思拓展】
(1)做镁与稀盐酸反应的实验时,镁条的用量宜少不宜多.
(2)铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同,据此推测出铁的活性比铜强.还可根据铁和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu.

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