题目内容
8.化学是一门以实验为基础的学科,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的.结合下列实验装置图回答问题:(1)写出标号①的仪器名称:长颈漏斗.
(2)检查B装置气密性的方法是将橡皮管用弹簧夹夹紧,向长颈漏斗缓慢加水,长颈漏斗内形成一段高于锥形瓶内液面的水柱,一段时间后,水柱不下降,则说明气密性良好,反之不好.
(3)选用A装置加热高锰酸钾方法来制取氧气,细心的同学发现试管的导管口缺少了一团棉花,放棉花的作用是防止高锰酸钾粉末进入导管;反应的文字表达式是高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气.
在用橡胶管连接上面装置中的玻璃导管时,应先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力把玻璃管旋(选填“压”或“旋”)入橡胶管.
(4)实验室制取CO2可以选择的发生装置和收集装置是BC(填字母代号),反应的文字表达式为碳酸钙+氯化氢→氯化钙+水+二氧化碳.
(5)若要收集干燥的O2,可选用的收集装置是C(填写装置序号).若用D装置收集氧气时,判断集气瓶中气体己收集满的方法是集气瓶中液面下降至瓶口,且有气泡从瓶口向外逸出;
实验结束时,应先从水槽中移出导管,再熄灭酒精灯,原因是防止水到吸入试管,将试管炸裂.
(6)兴趣实验小组同学做了如下实验.
上图中现象是迅速涌出柱状的泡沫,可形象地称为“大象牙膏”,其原理主要是:双氧水在某些催化剂作用下迅速分解产生水和氧气.反应的文字表达是为过氧化氢$\stackrel{催化剂}{→}$水+氧气.
分析 (1)根据实验室常用仪器的名称与作用填空;
(2)根据形成一个密闭系统进行检验解答;
(3)根据用加热高锰酸钾制取氧气的反应条件和注意事项来解答;
(4)根据实验室制取二氧化碳的反应原理,二氧化碳的溶水性和密度来解答;
(5)根据氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水解答;
(6)根据根据反应发生的条件、反应原理分析解答.
解答 解:(1)根据如图所示的仪器知:①是长颈漏斗;
(2)检查B装置气密性的方法是:将橡皮管用弹簧夹夹紧,向长颈漏斗缓慢加水,长颈漏斗内形成一段高于锥形瓶内液面的水柱,一段时间后,水柱不下降,则说明气密性良好,反之不好;
(3)加热固体制气体时选A装置,高锰酸钾受热易形成纤细的粉末,随气流进入并堵塞导管,造成试管内气压过大,造成装置爆炸;高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式是:高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;在用橡胶管连接上面装置中的玻璃导管时,应先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力把玻璃管旋入橡胶管;
(4)实验室用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳,采用“固液不加热”装置B,二氧化碳溶于水且密度比空气大,选用向排空气法收集;反应的文字表达式为:碳酸钙+氯化氢→氯化钙+水+二氧化碳;
(5)因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即用D装置收集,氧气不易溶于水,可以用排水法收集,即用C装置收集,用排水法收集的氧气不如用排空气法收集的氧气干燥.若用D装置收集氧气时,判断集气瓶中气体己收集满的方法是:集气瓶中液面下降至瓶口,且有气泡从瓶口向外逸出;实验结束时,应先从水槽中移出导管,再熄灭酒精灯,原因是防止水到吸入试管,将试管炸裂;
(6)双氧水在某些催化剂作用下迅速分解产生水和氧气.反应的文字表达是为:过氧化氢$\stackrel{催化剂}{→}$水+氧气;
答案:
(1)长颈漏斗;
(2)将橡皮管用弹簧夹夹紧,向长颈漏斗缓慢加水,长颈漏斗内形成一段高于锥形瓶内液面的水柱,一段时间后,水柱不下降,则说明气密性良好,反之不好;
(3)防止高锰酸钾粉末进入导管;高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气; 旋;
(4)BC; 碳酸钙+氯化氢→氯化钙+水+二氧化碳;
(5)C; 集气瓶中液面下降至瓶口,且有气泡从瓶口向外逸出;防止水到吸入试管,将试管炸裂;
(6)过氧化氢$\stackrel{催化剂}{→}$水+氧气.
点评 气体的制取是中考热点之一,要掌握装置和药品的选择,实验原理,有关方程式,注意事项,实验步骤等重点内容.
| A. | 在过氧化氢溶液中加入二氧化锰能生成更多的氧气 | |
| B. | 加热氯酸钾时误加入高锰酸钾不会改变反应速率 | |
| C. | 化学反应前后催化剂的质量不会发生改变 | |
| D. | 过氧化氢必须加入二氧化锰才能分解出氧气 |
| A. | 用高锰酸钾制氧气时需要烧杯、玻璃棒 | |
| B. | 仰视量筒读数为12mL,则液体的实际体积大于12mL | |
| C. | 食醋有挥发性是它的化学性质 | |
| D. | 催化剂就是用来加快化学反应速度的 |
| A. | 等于5mL | B. | 大于5mL | C. | 小于5mL | D. | 无法判断 |
| 编号 | 温度 | 催化剂 | 氯酸钾、二氧化锰的质量比 | 生成1升氧气所需时间/s |
| 实验Ⅰ | 400℃ | MnO2 | 1:1 | 153 |
| 实验Ⅱ | 400℃ | MnO2 | 2:1 | 240 |
【猜想Ⅰ】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾分解的催化剂.
【设计实验】
按下表进行实验,并测定开始产生气体时的温度(提示:开始产生气体的温度越低,表示反应速度越快).
| 实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
| ① | 氯酸钾 | 580 |
| ② | 氯酸钾和二氧化锰(质量比1:1) | 350 |
| ① | 氯酸钾和氧化铜(质量比1:1) | 370 |
| ② | 氯酸钾和氧化铁(质量比1:1) | 390 |
(1)由实验①与实验④对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种物质中,催化效果最好的是二氧化锰.
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还需验证它在化学反应前后的质量
和化学性质是否改变.
小林在实验时,联想到了渔民用过氧化钙(CaO2)增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ.
【猜想Ⅱ】过氧化钙与水反应可制取氧气.
| 实验装置 | 实验主要过程 |
| ①检查装置气密性. ②加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎收集不到气体.该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出. |
【分析与反思】
(1)过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小林认为渔民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是过氧化钙在水中持续、缓慢放出氧气,所以可以作为增氧剂.
(2)小林希望对此实验进行改进,使该反应加快,请你帮他提出合理化建议加热过氧化钙和水的混合物.
【拓展与延伸】
实验创新是中学生最为重要的科学素养.图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3mL(密度为1g/mL)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2gMnO2粉末,加在干燥管的进气管的管壁上.
②点燃橡胶塞上棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃.
对该创新实验的评价,你认为不合理的是B(填序号).
A.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
B.实验使用的药品用量太大
C.反应速度太慢,耽误时间
D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强.