题目内容
4.结合如图所示实验装置回答问题:(1)实验室若用氯酸钾制取氧气,可选用的发生装置是A(填标号),反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑,如果改用高锰酸钾制氧气,此发生装置还需做的改动是在试管口放一团棉花.
(2)实验室制氧气时,可选用的收集装置是C或D;如果用排空气法收集,判断集气瓶已集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,证明已集满;如果用排水法收集,收集完毕后的操作应该是:先把导管移出水槽,再熄灭酒精灯.
(3)实验结束后,小明同学在整理仪器时发现,盛氯酸钾的大试管底部已经炸裂,造成该后果的原因可能是试管外壁有水就加热(写出一条即可).
分析 制取气体前,首先要连接仪器,检查装置的气密性.制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水制氧气就不需要加热,过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,二氧化锰起催化作用;如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,试管口要有一团棉花,是为了防止高锰酸钾粉末进入导管.氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集;收集满后,要正放在桌上.
解答 解:(1)加热氯酸钾属于固体加热型,故选发生装置A,反应的方程式是:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;如果改用高锰酸钾制取氧气,须在试管口放一些棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;
(2)氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集;如果用排空气法收集,将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,证明已集满;如果用排水法收集,收集完毕后应先把导管移出水槽,再熄灭酒精灯,防止水倒吸,炸裂集气瓶.
(3)实验结束时,若发现试管破裂,可能的原因是试管外壁有水就加热;没有均匀受热,直接固定加热;加热时试管底部触及焰心;试管口高于试管底(或试管口没有略向下倾斜);收集完气体后,导管移出水槽前就熄灭酒精灯;试管未冷却即洗刷或接触到水等.
故答案为:(1)A; 2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;在试管口放一团棉花.
(2)C或D;将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,证明已集满;把导管移出水槽;熄灭酒精灯.
(3)试管外壁有水就加热;没有均匀受热,直接固定加热;加热时试管底部触及焰心;试管口高于试管底(或试管口没有略向下倾斜);收集完气体后,导管移出水槽前就熄灭酒精灯;试管未冷却即洗刷或接触到水(合理即得分).
点评 本题考查的是气体的制取装置和收集装置的选择、仪器的名称、实验的注意事项和文字表达式的书写等,气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在选择题和实验题中.
| A. | 是混合物 | B. | 由三种元素组成 | ||
| C. | 相对分子质量为51.5g | D. | N、H、Cl三种元素质量之比为1:3:1 |
| 操作 | 装置 | 现象 |
| 1.取一小块铜丝网,卷成筒形,固定在铜丝上. | ||
| 2.分别向①和②中注入15mL、30%的过氧化氢,并放入盛有热水的③中. | 约1min后可观察到①和②中都有少量气泡产生. | |
| 3.把铜丝网插入①中. | ①中有大量气泡产生,5min后不再有气泡产生;此时②中仍然不断有少量气泡产生. |
(1)写出铜加入过氧化氢溶液中反应的符号表达式2H2O2$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H2O+O2↑
(2)仪器②中实验的目的是和①作对比(对照).
(3)根据上述实验,可以得出的结论是金属铜对过氧化氢溶液分解速率有加快的作用.
(4)如果用上述实验探究铜是不是过氧化氢分解的催化剂,需要对上述实验方案进行补充.验证铜的质量和化学性质在反应前后都没有变化才能证明铜是过氧化氢分解的催化剂.若铜是过氧化氢分解的催化剂,操作步骤3中两支试管最终收集到的氧气体积左试管等于右试管(填多于、少于或等于).
(5)某学习小组探究催化剂二氧化锰的用量对反应速率的影响.他们做了这样一组实验:每次用30mL10%的过氧化氢溶液,采用不同量二氧化锰粉末做催化剂,测定各收集到500mL氧气时所用的时间,结果如下:(其他实验条件均相同)
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 二氧化锰用量(g) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
| 时间(秒) | 22 | 13 | 12 | 10 | 9 | 8 | 5 | 3 | 3 | 3 |
①由表格可知二氧化锰的用量对双氧水分解速率影响规律是在一定范围内,二氧化锰的用量越多,反应速率越快
②二氧化锰用量超出一定范围后,二氧化锰的量对反应速率的影响不明显.