题目内容

【题目】(15分)某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质。结合下图回答有关问题:

请结合图示实验装置,回答下列问题。

(1)用加热高锰酸钾制氧气选用发生装置是 ;该反应的符号表达式为

若用装置G收集氧气,氧气应从 端通入(选填“a”或“b”),用此装置收集氧气时检验氧气收集满的方法

(2)已知CO2能溶于水且与能水反应,密度比空气大,实验室可用块状大理石和稀盐酸来制取CO2,可选用的装置组合是 ,若用F装置收集CO2,油层的作用是 。

(3)小明同学选用如图所示的装置制取氧气。制取过程中所发生的符号表达式为: 实验前小明同学先向仪器A中加入水,然后将导气管放入水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导气管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是 。

(4)小红同学通过互联网得知:CuSO4溶液、动物某些脏器中含有的物质等能催化过氧化氢的分解。

【初次探究】实验证明,在过氧化氢溶液中滴加CuSO4溶液能显著加快过氧化氢的分解,如果要确定CuSO4是催化剂,还必须通过实验确定它在化学反应前后

【再次探究】CuSO4溶液主要含有三种粒子(H2O、Cu2+、SO42-),稀硫酸中含有三种粒子(H2O、H+、SO42-)为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用。小红同学作了以下分析和设计。

①小红同学认为最不可能的是H2O,他的理由是 。

②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用,小红同学设计了如下实验,完成了这次探究活动。

实验步骤

实验现象

结论

a. 取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2-3滴稀硫酸

溶液几乎没有气泡放出

实验证明,起催化作用的是

B. 另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2-3滴氯化铜溶液[来

溶液中有大量气泡放出

(5).小玲同学称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,该同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:

【提出猜想】猜想 I:反应生成的二氧化锰分解放出O2;

猜想Ⅱ:反应生成的锰酸钾分解放出O2;

猜想Ⅲ:

【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:

第一组同学取一定质量的二氧化锰,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想______错误;

第二组同学取高锰酸钾在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是__ ____.

【拓展延伸】实验发现,氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢,但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热,则氯酸钾的分解速率大大加快。请说明高锰酸钾在氯酸钾的分解反应中是否作催化剂,为什么?

【答案】(1) A ;KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2 ; a ; 将带火星的木条放在b管口处,木条复燃,氧气收集满 (2) BC ;防止二氧化碳溶于水;(3)H2O2 MnO2 H2O+O2 ; 检查装置的气密性(4) 化学性质和质量都没有发生改变 【再次探究】① 过氧化氢溶液溶液中有水,所以水不是催化剂 ;② 铜离子(或Cu2+); (5)猜想Ⅲ:反应生成的锰酸钾和二氧化锰都分解放出O2 ; 【实验验证】猜想; I ;错误;; 把带火星的木条放入试管中.【拓展延伸】 高锰酸钾不是催化剂,因为高锰酸钾质量改变

【解析】

试题分析:(1)用加热高锰酸钾制氧气,因为反应条件为加热,反应物的状态为固体,故选用固体加热型装置A,;符号表达式为KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2 用装置G收集氧气,因为氧气的密度比空气的大,故氧气应从a端通入,以保证长进短出,得到氧气,用此装置收集氧气时检验氧气收集满的方法将带火星的木条放在b管口处,木条复燃,氧气收集满;(2)已知CO2能溶于水且与能水反应,密度比空气大,实验室可用块状大理石和稀盐酸来制取CO2,可选用固液常温型反应装置B和向上排空气法C收集气体,若用F装置收集CO2,油层的作用是防止二氧化碳溶于水;(3)实验室用过氧化氢和二氧化锰,在固液常温型装置中制取氧气,反应的符号表达式为H2O2 MnO2 H2O+O2;实验进行前要检验装置的气密性;(4)【初次探究】实验证明,在过氧化氢溶液中滴加CuSO4溶液能显著加快过氧化氢的分解,根据催化剂的定义可知,如果要确定CuSO4是催化剂,还必须通过实验确定它在化学反应前后 化学性质和质量都没有发生改变;①小红同学认为最不可能的是H2O,他的理由是:过氧化氢溶液中的溶剂是水,因此H2O不能起催化作用;②滴稀硫酸无变化,证明了硫酸根离子不能做催化剂;滴硫酸铜时,有大量气泡放出,证明了起催化作用的是铜离子;(5)根据高锰酸钾的反应可知,猜想三为反应生成的锰酸钾和二氧化锰都分解放出O2【实验验证】第一组同学取一定质量的二氧化锰,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想I错误;第二组同学取高锰酸钾在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是把带火星的木条放入试管中;【拓展延伸】高锰酸钾不是催化剂,因为高锰酸钾质量改变 ,之所以能改变反应的速率是因为高锰酸钾加热生成了二氧化锰,改变了反应的速率。

练习册系列答案
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根据图示回答下列问题:

(1)碳酸氢铵的一点物理性质__ ,

(2)碳酸氢铵的一点化学性质__ 。

【提出问题】

A.为什么要避免高温天气使用?

B.这种化肥含氮量是否达到16%,化肥中碳酸氢铵的含量是多少?带着这些问题,她取了一些化肥样品,进入实验室。

【查找资料】

A.碱石灰能够吸收水和二氧化碳,但是不吸收氨气。 B.浓硫酸能吸收氨气。

【性质实验探究】

她设计了如下的实验装置:

(3)用A装置给碳酸氢铵加热,试管口略向下倾斜的原因是__ 。

(4)取少量碳酸氢铵加入试管,加热,闻到刺激性气味,此气体化学式为__ 。

(5)连接A、B装置,继续加热,观察到试管口的现象是__ _ ,B中的现象是__ ,写出出现此现象的符号表达式__ __ 。

(6)碳酸氢铵在受热时发生反应的符号表达式是__ __ 。

【含量分析】

若将装置A、C、D依次连接,加入10g化肥样品,加热至A中固体质量不再改变。她称量装置D的质量如表:

实验前D装置的质量

150g

实验后D装置的质量

151. 7g

(7)由此分析得知:反应中产生氨气的质量为__ g。

(8)通过反应的表达式可以知道:氨气中氮元素全部来自于碳酸氢铵(假设杂质中不含氮元素),请计算此化肥含氮量为__ (写出计算过程)。由此计算判断这种化肥的含氮量是否达到标签的要求。

(9)请计算此化肥中碳酸氢铵的含量(写出计算过程)

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