题目内容

14.如图是实验室制取气体的常用装置.

(1)仪器X的名称是长颈漏斗.
(2)写出一个用A或B作发生装置制氧气的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(3)在实验室里,可采用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物的方法制取氨气(NH3),该气体极易溶于水,则制取氨气应选择的发生和收集装置所有可能组合是AD或AF(填序号).

分析 (1)根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析;
(2)根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气进行分析;
(3)根据实验室制取氨气的反应物是固体,氨气极易溶于水,密度比空气小进行分析.

解答 解:(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,X是长颈漏斗;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(3)实验室制取氨气的反应物是固体,氨气极易溶于水,密度比空气小,所以制取氨气应选择的发生和收集装置所有可能组合是AD或AF.
故答案为:(1)长颈漏斗;
(2)2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑或2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(3)AD或AF.

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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4.为探究气体X的组成,某兴趣小组进行如下图所示实验(固定装置未画出).
【实验装置】

【资料在线】(1)加热条件下,气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气.
(2)生石灰不与气体X反应,但是可以做干燥剂;无水氯化钙可吸收气体X.
(3)本实验条件下,装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计.
【实验步骤】(1)连接仪器,并检查装置气密性.
(2)取一定量氧化铜,准确称得其质量为2.40g.
(3)按图所示装入药品,测量并记录相关数据Ⅰ.
(4)连接A、B、C装置,将气体X缓缓通入一段时间后,连接上D装置,读数后开始加热.当A装置中氧化铜反应完全,停止加热,继续通入气体X至玻璃管冷却,再次测量并记录相关数据Ⅱ.
【相关数据】
数据编号
测量项目
玻璃管(含药品)的质量/g54.4053.92
B装置(含药品)的质量/g104.00104.54
【回答问题】
(1)B装置中氧化钙吸水的原理为CaO+H2O=Ca(OH)2(用化学方程式表示).
(2)实验中,A装置的玻璃管中可观察到的现象是粉末由黑色逐渐变红;读取量气管读数前调节量气筒高度,使反应前后两边液面相平 (填操作方法)使收集到气体压强等于外界大气压;停止加热前,继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是防止灼热的铜被氧化.
(3)分析实验测量的数据,生成水的质量为0.54g,氧化铜中氧元素的质量为0.48g. 由此推知,气体X中没有(填“有”或“没有”或“可能有”)氧元素.
4.研究小组进行木炭还原氧化铁的探究活动.将木炭、氧化铁及试管充分烘干,并将木炭和氧化铁混合均匀、研磨.取适量上述混合物于试管中,用右图1所示的装置加热(试管竖直向上,可使加热时的热量尽少散失).
【提出问题】实验结束后,试管中的剩余固体X含有哪些成分,质量分别是多少?
【查阅资料】

铁的氧化物被还原时,是从高价铁的氧化物逐级还原成低价铁的氧化物,最后还原成金属铁.铁的部分氧化物的性质如下:
Fe3O4具有很好的磁性,能被磁铁吸引.铁的三种氧化物均不溶于水,但能溶于稀盐酸,分别发生如下反应:
Fe2O3+6HCl══2FeCl3+3H2O
Fe3O4+8HCl══2FeCl3+FeCl2+4H2O
FeO+2HCl══FeCl2+H2O
黄色的FeCl3溶液中滴入无色的KSCN溶液,溶液变为红色,该实验常用于检验FeCl3;FeCl3溶液遇单质铁发生反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2,溶液变为浅绿色.
【猜想】固体X可能含有:①Fe  ②FeO  ③Fe3O4  ④Fe2O3(写化学式)  ⑤C
【实施实验】
目的:确定固体X的组成.
步骤操作主要现象结论
I取部分冷却后的固体X倒在滤纸上,用磁铁充分吸引.部分固体被吸引到磁铁上可能有Fe或Fe3O4
II取滤纸上的剩余固体少量,放入图2所示的试管a中,通入氧气,用酒精灯加热.固体剧烈燃烧,b中溶液变浑浊一定有C.
III另取滤纸上的剩余固体少量,放入试管中,加入足量的稀盐酸.无明显现象一定没有FeO和Fe2O3 .
IV取步骤I磁铁上的固体少量,放入试管中,逐滴加入稀盐酸.产生产生气泡.一定有Fe
V在步骤IV所得溶液中逐滴加入KSCN溶液.溶液不变红色一定没有Fe3O4
【反思改进】
同学们讨论发现,用上述实验方法不能确定固体X中一定没有Fe3O4,理由是固体X中如果含有Fe3O4,步骤V中加盐酸后,由于铁与FeCl3反应生成FeCl2,遇KSCN溶液也不变血红色.
为确定固体X中是否含Fe3O4并测定其中各成分的质量,同学们又进行了以下实验:
步骤操作数据
I重新取部分冷却至室温的固体X,称量其质量为m1m1=17.9g
II将称量好的固体X全部放入图3所示的锥形瓶中,称量整套装置及药品的质量为m2;打开分液漏斗旋塞,放入足量稀盐酸后关闭旋塞,待没有气泡产生并恢复至室温,再次称量整套装置及药品的质量为m3m2=317.9g
m3=317.3g
III将锥形瓶中剩余的固体过滤、洗涤并干燥,称量其质量为m4m4=1.1g
【获得结论】
(1)为确定固体X中是否含Fe3O4,m1~m4中应该用到的数据有m1、m2、m3和m4
(2)固体X各成分的质量比为11:168.

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