题目内容

1．今天是学校实验室的开放日，科学探究小组来到实验室进行了如下实验：

（1）小组成员准备练习制取和收集氧气，实验员为他们提供了如图实验装置、仪器和药品．实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用A（填字母标号）做气体发生装置；如果用D装置收集氧气，那么检验氧气已收集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满．某同学用E装置收集氧气，实验完毕时没有先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，结果发现水槽中水快速进入导管（水还没有进入试管），为避免事故发生，你给这位同学的建议是先把导管移出水面，后熄灭酒精灯．
（2）如果利用上述装置中B和E组合制取并收集氧气，写出该方法制取氧气的化学反应表达式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．B装置在实验前要先检查气密性，再装药品，请写出检验方法：关闭分液漏斗开关，在导管上连接带导管的橡皮管，把导管伸入水中，双手紧捂锥形瓶，如果导管口出现气泡，说明装置不漏气．
（3）常温下二氧化硫是一种无色的有刺激性气味的气体，它的密度比空气大，实验室常用烟硫酸钠固体与稀盐酸（液体）在常温下反应制取二氧化硫．先用两者制取二氧化硫，你选择的发生装置是B（填“A”或“B”）：用装置D收集二氧化硫时，导管的下端应放在b（填“a”或“b”）处，其目的是尽可能排尽集气瓶中的空气．

分析 （1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃；
（2）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气； 
（3）根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置．

解答 解：（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时需要加热，应选用A做气体发生装置；
如果用D装置收集氧气，那么检验氧气已收集满的方法是：把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满；
某同学用E装置收集氧气，实验完毕时没有先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，结果发现水槽中水快速进入导管（水还没有进入试管），为避免事故发生，应该先把导管移出水面，后熄灭酒精灯．
故填：A；把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满；把导管移出水面；熄灭酒精灯；先把导管移出水面，后熄灭酒精灯．
（2）如果利用上述装置中B和E组合制取并收集氧气，应该是利用过氧化氢制取氧气，该方法制取氧气的化学方程式为：；
B装置在实验前要先检查气密性，再装药品，检验方法是：关闭分液漏斗开关，在导管上连接带导管的橡皮管，把导管伸入水中，双手紧捂锥形瓶，如果导管口出现气泡，说明装置不漏气．
故填：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；检查气密性；关闭分液漏斗开关，在导管上连接带导管的橡皮管，把导管伸入水中，双手紧捂锥形瓶，如果导管口出现气泡，说明装置不漏气．
（3）在常温下反应制取二氧化硫不需要加热，选择的发生装置是B；
用装置D收集二氧化硫时，导管的下端应放在b处，其目的是尽可能排尽集气瓶中的空气．
故填：B；b；尽可能排尽集气瓶中的空气．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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7．根据图示实验，写出对应的化学方程式并在括号内注明基本类型

①3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4；化合反应；
②2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；分解反应；
③2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑；分解反应；
④2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；化合反应．
8．在①浓硫酸、②氢氧化钠、③稀盐酸、④氢氧化钙这四种物质中选择适当物质的序号填空：
（1）常用于干燥二氧化碳气体的干燥剂是①；
（2）实验室用于除去气体样品中的二氧化碳的碱是②．
5．某地农作物生长不旺盛：经测定是缺少氮元素．如果需补充280kg氮元素．则需施用硫酸铵[（NH4）2SO4]化肥多少千克？若改用尿素[CO（NH）2]，则需多少千克？
12．氯酸钾和二氧化锰的混合物共a g，加热完全反应后得到b g氯化钾，则混合物中二氧化锰的质量是$\frac{149a-245b}{149}$g．
6．绿矾（FeSO4•7H2O）、硫酸亚铁铵[FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O]是重要的化工试剂．工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑（含有杂质FeS）为原料制备（如图）．
资料：（1）FeSO4易被氧气氧化为Fe2（SO4）3，影响硫酸亚铁铵的等级．
（2）H2S有毒，水溶液（名称为氢硫酸）显弱酸性．

请回答下列问题：
（1）仪器①、②的名称锥形瓶、铁架台．
（2）图一中仪器①盛放的液体是稀硫酸，广口瓶的作用是暂时储存硫化氢气体，烧杯中CuSO4溶液主要作用是吸收H2S，反应为CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，说明废铁屑中含有FeS杂质，试写出仪器①中产生H2S气体的复分解反应的方程式FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑，烧杯中溶液的pH将随着反应的进行不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）图二用于制备硫酸亚铁铵．在0～60℃时，硫酸亚铁铵的溶解度比硫酸铵、硫酸亚铁的小，冷却混合液至室温便析出硫酸亚铁铵．
实验步骤如下：
①制备FeSO4溶液．先关闭止水夹A，再打开止水夹B和C，从分液漏斗滴入稀H2SO4至锥形瓶中，产生的气体依次经过NaOH溶液、饱和硫酸铵溶液．其中NaOH溶液中发生反应的化学方程式为2NaOH+H2S=Na2S+2H2O，氢气的作用是①排尽整个装置中的空气，防止FeSO4被氧化 ②将硫酸亚铁溶液压入饱和碳酸铵溶液．
②待锥形瓶中的铁屑快反应完时，关闭止水夹BC，打开止水夹A．
③放置一段时间，试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵晶体．
（4）对所制得的硫酸亚铁铵[FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O]样品进行加热分析，温度与TG%的关系如图三所示，已知，200℃以前只有结晶水失去．（FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O的相对分子质量：392）
已知：TG%=$\frac{剩余固体质量}{原样品质量}$×100%
TG%从100%降低为72.4%时，发生反应的化学方程式是FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeSO4（NH4）2SO4+6H2O．
试计算AB段物质的化学式FeSO4•（NH4）2SO4（写出计算过程）．
13．图1和图2是测定空气中氧气含量的实验装置图．

（1）图1所示实验中，红磷燃烧的化学方程式是4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5，集气瓶中预先加入少量水的作用是吸收生成的白烟五氧化二磷（写一个）．
实验后，发现进入集气瓶中水的体积小于原瓶中空气体积的$\frac{1}{5}$，可能的原因是红磷的量不足（写一个）．
（2）图2所示实验中，实验步骤如下（装置气密性良好，部分操作已略去）：
Ⅰ．打开止水夹a和b，向集气瓶中缓慢鼓入一定量空气，至白磷与空气接触，测得进入量筒中水的体积为V1；
Ⅱ．强光照射引燃白磷；
Ⅲ．白磷熄灭并冷却至室温，测得量筒中水的体积变为V2；
Ⅳ．计算空气中氧气的体积分数．
下列有关这个实验的说法中，正确的是CD（填字母）．
A．步骤Ⅰ中，俯视量筒读数会使测得的V1数值偏低
B．步骤Ⅱ中，白磷燃烧时可以不关闭止水夹a和b
C．步骤Ⅲ中，未冷却至室温会使测得的V2数值偏高
D．步骤Ⅳ中，求得氧气的体积分数等于$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{{V}_{1}}$×100%
10．下列变化中，属于化学变化的是（　　）
A．蜡烛燃烧B．瓷碗破碎C．碘的升华D．冰雪消融
11．如图装置AB经适当组合可用于氧气、二氧化碳等气体的制备、检验和收集等操作．
（1）仪器①?的名称是分液漏斗．
（2）若A装置内药品为石灰石和稀盐酸，反应的符号表达式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．如果要收集并检验产生的气体，需要在B装置之后连接一个B装置，则在后一个B装置内加入的试剂是澄清石灰水，反应的符号表达式是Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O．
（3）若B装置正放桌面，用于收集A生成的氧气，则a接b（填选b或c），若B装满水，用于收集A生成的氧气，则a接c（填选b或c）．

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