题目内容
12.实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验.请回答:(1)指出编号仪器的名称:①酒精灯,②长颈漏斗.
(2)以上A装置有一处明显的错误,请加以改正导管伸入试管太长、透过橡胶塞即可.利用改正后的装置继续完成后面的实验.
(3)欲使用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是A(填字母).
(4)运用B装置也可以制取氧气,请用化学方程式表示2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(5)实验室可以用大理石和稀盐酸来制取某种气体,应选用的发生装置为B.反应原理用化学方程式表示为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,欲收集该气体,应选择的装置是E(填序号).验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明集满.若将该气体通入澄清石灰水中,观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊,请用化学方程式进行解释该现象Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
(6)氨气在通常状况下是一种无色、有刺激性趣味的气体,密度比空气小,极易溶于水.实验室用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物制取氨气.则发生装置可选用A,收集装置可选用D.请配平实验室制氨气的化学方程式
2NH4Cl+1Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$1CaCl2+2H2O+2NH3↑.
分析 (1)根据实验室常用仪器分析解答;
(2)根据A装置制取气体的注意事项进行分析;
(3)根据高锰酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型解答;
(4)B装置是固液混合制取气体,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气可用此发生装置,据反应原理书写方程式;
(5)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳不需加热,属于固液常温型,故选发生装置B,大理石主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,所以用向上排空气法收集;验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放于集气瓶口,观察木条是否熄灭进行判断;二氧化碳和石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水;
(6)根据实验室制取氨气的反应物是固体,反应条件是加热,氨气密度比空气小,极易溶于水,化学反应恰好原子的种类和数目不变进行分析.
解答 解:(1)图中标号仪器分别是酒精灯,长颈漏斗;
(2)A装置有一处明显的错误,装置A中导管伸入试管太长,不利于气体导出、透过橡胶塞即可;
(3)高锰酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,所以应选择的发生装置是A;
(4)B装置是固液混合制取气体,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气可用此发生装置,化学方程式为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(5)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应物是固体和液体,反应条件是常温,所以应选用的发生装置为B,大理石主要成分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,能溶于水,所以应选择的装置是E,二氧化碳不具有助燃性,所以验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明集满,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以观察到的现象是:澄清石灰水变浑浊,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(6)实验室制取氨气的反应物是固体,反应条件是加热,所以发生装置可选用A,氨气密度比空气小,极易溶于水,所以只能用向下排空气法收集,收集装置选用D,氯化铵和氢氧化钙在加热的条件下反应生成氯化钙、水和氨气,据反应前后原子的种类和数目不变,可知化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2H2O+2NH3↑.
故答案为:(1)酒精灯;长颈漏斗;
(2)导管伸入试管太长、透过橡胶塞即可;
(3)A;
(4)2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(5)B;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;E;将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明集满;澄清石灰水变浑浊;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(6)A;D;2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2H2O+2NH3↑.
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,并能据题意灵活分析解答.
| 实验序号 | 过氧化氢的浓度∕% | 过氧化氢的溶液的体积∕ml | 温度∕℃ | 二氧化锰的用量∕g | 收集氧气的体积∕ml | 反应所需的时间∕s |
| ① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 17.75 |
| ② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
| ③ | 30 | 5 | 35 | 0 | 2 | 49.21 |
| ④ | 30 | 5 | 55 | 0 | 2 | 10.76 |
| ⑤ | 30 | 5 | 55 | 0.1 | 2 | 2.23 |
①反应物的浓度 ②反应的温度 ③使用催化剂 ④反应时间
(2)化学反应的实质是微观粒子相互碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子碰撞的概率有关.试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是反应物浓度越大,单位体积的反应物中含有的粒子数越多,粒子间碰撞的概率越大,化学反应速率越快
(3)实验②中为了减小反应速率,又不影响产生O2的总量,可采取以下的B措施
A、再加入1ml 30%的过氧化氢溶液 B、加入一定的水
C、升高温度至35℃D、再加入1ml 15%的过氧化氢溶液.
【查阅资料】竹子里面的气体主要含有二氧化碳、氧气、氮气.
【实验验证】
| 操作与现象 | 分析与结论 |
| (1)他先将竹子浸在水里,钻个小孔,看到一串串气泡冒出.然后采用排水 法(填实验室常用的一种集气方法)收集到了甲乙两瓶气体. | |
| (2)将放有足量红磷的燃烧匙伸入甲瓶中(如图).用放大镜聚焦,使红磷燃烧,瓶内充满了白烟.然后,将甲瓶倒放水中,松开夹子,结果流入的水约占瓶子容积的$\frac{1}{10}$. | 这说明竹子里的气体中肯定含有氧气; |
| (3)往乙瓶倒入适量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊. | 这说明竹子里的气体肯定含有二氧化碳. |
| A. | 可燃物达到着火点就可燃烧 | |
| B. | 煤矿的矿井里必须采取通风、严禁烟火等安全措施 | |
| C. | 在有易燃易爆的工作埸所,严禁穿化纤类服装 | |
| D. | 燃烧和缓慢氧化都是氧化反应 |