题目内容

4．某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验．

（1）写出仪器a的名称：锥形瓶．
（2）甲同学从如图中选择B、E装置的组合制取氧气，反应的化学方程式为：2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．在用胶皮管连接装置B和E中的玻璃导管时，应先把玻璃管口用水润湿，然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管．
（3）过氧化氢溶液通过分液漏斗加入的目的是可以控制液体的滴加速率，如果锥形瓶中的反应过于剧烈，应该采取的措施是减缓液体的滴加速率．
（4）图E所示实验操作中，当集气瓶内即将充满氧气时，要使集气瓶内充有尽可能多的氧气，应该进行的操作是将集气瓶竖直．
（5）某同学选择体积为330mL的集气瓶用排水法收集氧气，若要收集到体积分数为80%的氧气，则集气瓶预先装水的体积是247.5毫升．（假设空气中氧气的体积分数为20%）
（6）制取氧气的实验完毕后，为使催化剂再利用，小兵同学要回收混合液中的二氧化锰，一般采用的实验操作是过滤．

分析 （1）依据常用仪器回答；
（2）B装置属于固液常温型，过氧化氢制取氧气可用此装置，据反应原理、装置连接分析解答；
（3）分液漏斗可逐滴滴加液体，控制液体的滴加速率；过氧化氢溶液浓度过大等因素会造成反应剧烈，如果反应剧烈，应采取控制滴加速度、减小浓度、换较大锥形瓶等措施；
（4）要使瓶内充有尽可能多的氧气，应尽可能地将瓶内的水排净，将集气瓶竖直；
（5）需要考虑到空气中也含有氧气，氧气约占空气总体积的五分之一，氧气的总体积应是通入的氧气的体积加上通入的空气中含有的氧气的体积；然后根据氧气的体积分数约为60%，列等式进行计算；
（6）二氧化锰不溶于水，因此可用过滤的方法分离．

解答 解：
（1）仪器a是作为反应容器的锥形瓶；
（2）B装置属于固液常温型，过氧化氢制取氧气可用此装置，反应方程式是：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，在用胶皮管连接装置B和E中的玻璃导管时，应先把玻璃管口用水润湿，使之润滑，然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管；
（3）分液漏斗可逐滴滴加液体，控制液体的滴加速率；反应过程中减小浓度、换较大的锥形瓶不太现实，可以用减缓滴加速度的方法；
（4）要使瓶内充有尽可能多的氧气，应将集气瓶竖直；
（5）要考虑空气中也有氧气，氧气约占空气总体积的五分之一；
设通入氧气后在集气瓶中预先放水的体积为x，
$\frac{x+（330mL-x）×\frac{1}{5}}{330mL}$×100%=80%
解得x═247.5mL．
故在容积为330mL的集气瓶中收集一瓶氧气的体积分数为80%的气体，需要在集气瓶中预先放247.5毫升水；
（6）二氧化锰不溶于水，因此可用过滤的方法分离；
故答案为：
（1）锥形瓶；
（2）2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；用水润湿；
（3）可以控制液体的滴加速率；减缓液体的滴加速率；
（4）将集气瓶竖直；
（5）247.5；
（6）过滤．

点评 此题重点考查了实验室制氧气的反应原理、反应中的注意事项、氧气的体积分数计算、物质的分离等有关知识，综合性较强，解题时抓住关键的知识点，认真分析问题、解决问题．

练习册系列答案
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6．区分下列各组物质，所用的两种方法都正确的是（　　）
选项需区分的物质方法一方法二
A碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液加入酚酞试液加入稀盐酸
B浓盐酸和浓硫酸打开瓶盖观察滴在纸上观察
C石灰水与氢氧化钠溶液通入二氧化碳气体加入紫色石蕊溶液
D生石灰和熟石灰加水观察加水后分别加入酚酞试液
A．AB．BC．CD．D
7．实验探究式化学学科的特色，让我们一起来“回顾、剖析”你已学过的一些实验吧！
请根据下列装置，回答问题：

（1）写出标号①的仪器名称长颈漏斗．
（2）实验室加热暗紫色固体制取O2的反应化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（3）实验室制取CO2，装置G虽然操作简便，但要得到平稳的气流，从H、I、J中选取H取代G中的单孔塞，以达到目的，若选用I与锥形瓶组装的发生装置，当反应停止时，集气瓶中还差少量CO2，为集满CO2，在不拆装置的前提下，可以在长颈漏斗中再加入稀盐酸．
（4）实验室利用F装置制备氢气，事先将锌粒放于有孔隔板之上，然后从另一端加入稀盐酸，装置F相对于装置B制备氢气，具有的优点是可以控制反应的速度．（说一条）若用L装置收集氢气，则气体从b端通入（填“a”或“b”，下同）；若要将L装置中的氢气用水排出，则水从a端通入．
（5）查阅资料：实验室常用加热氯化铵（NH4Cl）和熟石灰[Ca（OH）2]两种固体混合物的方法制取氨气（NH3），同时还生成氯化钙（CaCl2）和水，则该反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2H2O+2NH3↑；另外，氨气有刺激性气味且极易溶于水，则在实验室里氨气的制取装置最佳组合是ALK．
12．海洋是巨大的资源宝库，人类提取海水中的化学元素，来制备有多种用途的物质．广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁，就是利用从海水中提取的镁盐制取的．工业上从海水中提取单质镁的过程如图所示：

（1）在上述转化过程中发生中和反应的步骤是③（填序号）．
（2）海水中本身就含有氯化镁，请分析①、②两步的目的是富集MgCl2，得出纯净的MgCl2．
（3）小明同学在实验室中用NaOH溶液替代石灰乳模拟生产过程中的第①步．他取NaCl和MgCl2的固体混合物25g，加入适量水完全溶解后，与溶质质量分数为20%的NaOH溶液混合充分反应，记录的生成的沉淀与加入的NaOH溶液质量关系如图所示：

①当滴入上述NaOH溶液至图中B点时，烧杯中溶液里含有的溶质为NaCl（写化学式）．
②原混合物中MgCl2的质量为19g．
③当滴入上述NaOH溶液100g时，试通过计算，求此时烧杯中所得不饱和溶液中NaCl溶质的质量（计算结果精确至0.1g）．
19．“侯氏制碱法”制备Na2CO3的流程如下：

（1）实验室中检验CO2的方法是Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O（用化学方程式表示）；
（2）反应②的化学方程式是2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑；反应②的基本反应类型是分解反应；
（3）操作a的名称是过滤，实验室进行此操作所需的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
（4）流程图中能循环利用的物质是二氧化碳；
（5）写出NH4Cl的一种用途氮肥．
9．“粗盐中难溶性杂质的去除”的实验操作步骤如图所示，有关叙述错误的是（　　）
A．图中“操作1”是溶解粗盐，其中玻璃棒属于搅拌
B．图中“操作2”是过滤．其中玻璃棒用于引流
C．蒸发至滤液被蒸干后再移去酒精灯
D．过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
16．某化学课外小组的同学，为了测定实验室中一瓶因保存不善而部分变质的氢氧化钠中碳酸钠的质量分数，设计了如图所示的装置（图中铁架台已经略去），实验在27℃，101kPa下进行，实验步骤如下：
①按图连接好装置；
②用天平准确称取氢氧化钠样品mg，放入A中试管内，向B中集气瓶内倒入饱和二氧化碳水溶液至瓶颈处；
③向分液漏斗中倒入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中至过量，关闭活塞．反应结束后，量筒中收集到饱和二氧化碳水溶液vmL．
④计算氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数
请回答下列问题：
（1）准确判断氢氧化钠发生变质的实验现象是A中有气泡产生；写出氢氧化钠发生变质的化学方程式：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（2）在实验步骤1和2之间，还缺少一实验步骤，该实验步骤是：检验装置气密性；
（3）判断实验步骤3中滴入的稀硫酸已过量的标志是：滴入稀硫酸，A中不再有气泡产生；
（4）叙述检验氢氧化钠部分变质的方法：
实验步骤实验现象实验结论
1取样，溶于水，滴加过量的氯化钙溶液产生白色沉淀氢氧化钠部分变质
2静置，向上层清液中滴加酚酞溶液变红
（5）用上述装置不能准确测定样品中氢氧化钠的质量分数，理由是氢氧化钠样品中除了碳酸钠，还有水．
13．地壳中含量最高的元素是（　　）
A．铁B．氧C．铝D．硅
14．研究性学习在实验室进行了化学实验，向一盛有铁和铜混合物的烧杯中加入一定量的稀盐酸，充分反应后，观察到烧杯中有固体剩余，溶液呈浅绿色．对反应后所得溶液中溶质的成分进行探究．
（1）对反应后所得溶液中溶质的成分进行猜想，
【猜想】小光认为溶质中有氯化亚铁；小李认为溶质中有氯化铁；
小红猜想溶质为氯化铜，你的猜想：溶质中还可能含有氯化镁和氯化氢
【讨论】大家认为：小红的猜想不合理，理由是由于活动性由于铜在H后面，所以铜不能与盐酸反应，所以溶质中不可能有氯化铜
小李的猜想也不合理，理由是氯化铁溶液呈黄色
写出上述烧杯中发生反应的化学方程式2HCl+Fe═FeCl2+H2↑
（2）【实验】若你的猜想正确，设计一种实验方案证明你的猜想并完成下表：
实验步骤实验现象实验结论
取少量反应后溶液，滴加几滴石蕊试液溶液变红色你的猜想正确
（3）【应用】上述实验后的废液倾倒前应予以处理．你的方法是加熟石灰中和．

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