题目内容

10．某化学兴趣小组利用如图装置探究制取气体的原理、方法及性质．结合装置图，回答下列问题：

（1）写出图中标号仪器的名称：a长颈漏斗  b锥形瓶．
（2）用过氧化氢溶液制取氧气时，可选用的发生装置是B （填字母），可选用E装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水，还能选择的收集装置是C，此装置氧气的验满方法用带水星的木条放到集气瓶口，如木条复燃，说明氧气已收集满，写出此反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（3）若选用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生A装置是A（ 填字母 ），但有一点不足之处是试管中的导管口没有放一小团棉花，该错误导致的后果高锰酸钾颗粒进入导管．
写出此反应的文字表达式高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．
（4）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气，应选择的发生装置是A（填字母）．
已知氨气易溶于水，且密度比空气的小，所以，氨气的收集装置应该选择D（填字母）．

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；
（2）发生装置的选择要看反应物的状态和反应条件；收集装置的选择要看气体的密度和溶解性；据反应原理写出文字表达式；
（3）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项分析解答；
（4）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，极易溶于水进行分析．

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知：a长颈漏斗；b锥形瓶；
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应不需加热，属于固液常温型，可选用的发生装置是B；可用E装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水，还能选择的收集装置是C，此装置氧气的验满方法用带水星的木条放到集气瓶口，如木条复燃，说明氧气已收集满，此反应的文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气可选用的发生装置是A，用A装置来制取氧气时要在试管中的导管口放一小团棉花，来阻挡高锰酸钾颗粒进入导管，此反应的文字表达式为：高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．
（4）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，所以应该选择的发生装置是A，收集装置是D．
故答案为：（1）a长颈漏斗；b锥形瓶；
（2）B；氧气不易溶于水；C；用带水星的木条放到集气瓶口，如木条复燃，说明氧气已收集满；过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）A；试管中的导管口没有放一小团棉花；高锰酸钾颗粒进入导管；高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．
（4）A；D．

点评 本题考查了常见气体发生装置和收集装置的选择，完成此题，可以依据已有的知识进行．要求同学们在完成此类题目时，要熟知反应物的状态和反应的条件以及气体的密度和水溶性，以便做出正确的判断．

练习册系列答案
相关题目
20．长久使用的热水壶底部有一层水垢，主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，用稀盐酸可以清除水垢．某学校化学课外兴趣小组的同学通过实验测定水垢中的碳酸钙的含量，将足量的稀盐酸加入到200g水垢中，同时测量3min内产生气体的质量，结果如表：
时间/s0305090120150180
质量/g0305060806666
试回答下列问题：
（1）表中有一个测量结果有较大的误差，这一点所对应的时间是120．
（2）计算该200g水垢中所含碳酸钙的质量分数．
1．某化学兴趣小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用12.0g石灰石样品，把40.0g一定质量分数的稀盐酸分五次加入样品中（样品中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水），每次充分反应后都经过滤、干燥、称量，得实验数据如表：
实验次数12345
稀盐酸的累计加入量8.0g16.0g24.0g32.0g40.0g
剩余固体的质量9g6g3g2g2g
请计算：（1）12.0g石灰石样品中碳酸钙的质量为10g，石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%．
（2）请你继续计算反应生成物溶液的溶质的质量分数（计算过程和结果均保留一位小数）．
18．如图所示是Ca（OH）2的部分性质实验，回答有关问题．

（1）A中的实验现象是澄清的石灰水变浑浊；
（2）C中发生反应的化学方程式为Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；
（3）将这三个实验后的所有物质倒入同一洁净的烧杯中，静置，观察到上层溶液为无色，底部有白色沉淀．取少量上层溶液与足量稀盐酸混合，无明显现象．综合分析可知：上层溶液中一定含有的溶质是酚酞和NaCl，可能含有的溶质是CaCl2．
5．某校化学兴趣小组的同学在探究金属的化学性质时，发现铜与稀硫酸在常温或加热的条件下均不反应．那么，铜与浓硫酸能否发生反应呢？他们就铜与浓硫酸是否能反应及相关问题进行了实验探究．

【探究一：铜与浓硫酸是否能反应？】
同学们设计了如图1所示装置进行探究．
①在常温下能反应；
②常温下不能反应，但在加热条件下能反应；
③在加热条件下不能反应；
操作①：连接仪器，检查装置气密性；
操作②：将过量的铜片放入试管中，加入浓硫酸，无明显现象；
操作③：加热该试管，铜片上有气泡，试管内溶液由无色变为蓝色，产生了有刺激性气味的气体；…
（1）写出仪器a的名称：铁架台；
（2）甲同学认为，由以上实验过程可知：猜想②（填序号）是正确的；
（3）可观察到试管中的石蕊试液变红．
乙同学认为，铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物只是SO2和CuSO4；
（4）丙同学认为，在实验装置中，“蘸有浓NaOH溶液棉花”的作用是吸收SO2，写出相关反应的化学方程式2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O．
（5）在（3）中对产物只是SO2和CuSO4的判断是否准确否（填“是”或“否”），其理由是反应物中有氢元素，但二氧化硫和硫酸铜中都不含氢元素．写出铜与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2↑．
（6）根据以上探究和已掌握的知识，该兴趣小组的同学设计了两种用铜制取硫酸铜的实验方案：
方案一：Cu$→_{加热}^{浓硫酸}$CuSO4   方案二：Cu$→_{加热}^{O_{2}}$CuO$\stackrel{稀硫酸}{→}$CuSO4
经过对两种方案的讨论、对比，同学们认为方案二具有的优点有BC（填序号），所以工业上制备硫酸铜不是直接利用浓硫酸与铜反应．
A．提高铜的利用率       B．提高硫酸的利用率     C．不产生污染大气的SO2
【探究二：测定反应残余清液中硫酸的溶质质量分数】
同学们对上述实验后试管内残余清液成分进行了讨论，过量的铜与浓硫酸在加热条件下反应不能将硫酸耗尽．为测定反应残余清液中硫酸的溶质质量分数，探究小组同学提出了下列实验方案：
：含杂质的锌与稀硫酸反应时比纯锌与稀硫酸反应更快，放出大量热
：甲方案：与足量BaCl2溶液反应，称量生成的BaSO4质量．
乙方案：与足量锌粒反应，测量生成氢气的体积．
回答下列问题：
（1）该反应中即使铜过量也不能将硫酸完全反应的原因是物质的化学性质除了与物质本身的性质有关，还可能和溶液中溶质的浓度有关；
（2）甲方案是否可行？不可行（填“可行”或“不可行”），理由是加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根离子的量，而不能求出剩余硫酸的浓度；
（3）小王同学选用图2中的部分实验装置进行了乙方案的实验：
①你认为图2中最简易的装置及其连接顺序是：ACE；
②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，过一会儿后残余清液就不能顺利滴入锥形瓶．其原因是AB（填序号）；
A．锌与硫酸铜反应生成了铜，不纯的锌与硫酸反应速率加快；
B．反应产生大量气体且放热，使瓶中压强增大；
③某学生想用排水法收集氢气并检验其纯度，应选择图3中的集气装置B （填“A”或“B”）．
（4）小张同学用如图4所示装置进行了乙方案的实验
①连接仪器，检查此装置气密性．下列能说明装置气密性良好的是A（填序号）；
A．连接仪器后，向水准管中注水，直至左右两边管内形成稳定高度差．
B．向水准管内注水，连接好左侧装置，抬高水准管，左右两边液面始终相平．
②实验中使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是倾斜，将锌粒（选填“锌粒”或“残余清液”）转移到Y形管的另一边．残余清液与锌粒混合后的现象是锌粒逐渐溶解、
表面析出暗红色固体、产生大量气泡，放出热量．
③反应完毕后，每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至体积不变．气体体积逐渐减小的原因是反应是放热的，气体未冷却（排除仪器和实验操作的影响因素）．
④该实验中残余清液质量为a g，测得生成气体体积为bmL（假设在实验条件下气体密度为cg/mL），残余清液中硫酸的溶质质量分数为$\frac{49bc}{a}×$100%（用含a、b、c的式子表示）．
⑤若实验中测得残余清液中硫酸的溶质质量分数偏大，下列可能的原因是c．
a．装置漏气  b．读取数据时水准管的水面高于量气管的水面  c．未待冷却就读取量气管读数．
15．如图是实验室常见的制取气体的装置：

（1）写出上图中带标号仪器的名称：①酒精灯，②长颈漏斗．
（2）制取二氧化碳可以用B（填字母）作发生装置，其收集装置通常是E（填字母），理由是二氧化碳密度比空气大、能溶于水，需要的药品是：大理石（或石灰石）和稀盐酸（填名称），请写出相关的实验室制二氧化碳的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
（3）若用上面的装置制取氧气，需要的药品是：过氧化氢和二氧化锰（填名称），请写出相关的实验室制氧气的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，氧气的检验方法是把带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气．
2．下面是探究浓氨水分子运动的实验图．观察各图并完成下列内容：

（1）图甲和图乙所示的实验除了能闻到刺激性气味，还能观察到有白烟生成．写出该反应的化学方程式NH3+HCl=NH4Cl．该反应中氮元素的化合价是-3．
（2）观察图乙中白烟的位置，说明氨气分子的运动速率大于氯化氢分子的运动速率．（填“大于”“等于”“小于”）
（3）同时进行图丙和图丁各组实验
①实验中可观察到的现象是B和D中的溶液变红，且D中变红比B中快．
②对比B、D试管中实验现象，能得出的结论是温度越高，分子运动的速度越快．图乙丙丁的实验都选择了密闭容器，优点是可以防止造成空气污染．
19．对下列词语的有关化学原理解释合理的是C．
A．火上浇油─为燃烧提供足够的氧气
B．风助火威─隔绝空气
C．釜底抽薪─燃烧需要可燃物
D．钻木取火─温度达到可燃物的着火点．
20．首先通过实验证明空气中含有氧气和氮气的科学家是（　　）
A．拉瓦锡B．门捷列夫C．阿伏伽德罗D．道尔顿

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