题目内容
如图所示为实验室常用的制取气体的实验装置:

据此回答下列问题:
(1)写出带标号仪器的名称:① ; ② .
(2)实验室通常用高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式 ,选用的发生装置是 (填字母,下同),以高锰酸钾作试剂利用此装置制氧气时,装置应作的改进是 .
(3)实验室用稀盐酸和石灰石反应制取CO2时,选用的收集装置是 ,反应的化学方程式为 .F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是 .
(4)化学课上,李芹同学将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质.
【提出问题】黑色颗粒和白色物质可能是什么呢?
【进行猜想】你认为黑色颗粒是 ,小明认为白色物质是氧化钠,小艺认为是碳酸钠,小亮认为是氧化钠和碳酸钠的混合物,小华认为是氢氧化钠.
李芹同学认为小华的猜想是错误的,其理由是 .
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠.
【实验探究】李芹同学对白色物质进行实验探究.
实验方案1:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色,结论:白色物质为氧化钠.
实验方案2:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,然后过滤,再向溶液里滴加无色酚酞试液,溶液不变色.结论:白色物质为 .
【反思评价】小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确,其理由是 .
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 .
据此回答下列问题:
(1)写出带标号仪器的名称:①
(2)实验室通常用高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式
(3)实验室用稀盐酸和石灰石反应制取CO2时,选用的收集装置是
(4)化学课上,李芹同学将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质.
【提出问题】黑色颗粒和白色物质可能是什么呢?
【进行猜想】你认为黑色颗粒是
李芹同学认为小华的猜想是错误的,其理由是
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠.
【实验探究】李芹同学对白色物质进行实验探究.
实验方案1:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色,结论:白色物质为氧化钠.
实验方案2:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,然后过滤,再向溶液里滴加无色酚酞试液,溶液不变色.结论:白色物质为
【反思评价】小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确,其理由是
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为
考点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验探究物质的组成成分以及含量,量气装置,实验室制取氧气的反应原理,二氧化碳的实验室制法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化
分析:(1)据常用仪器回答;
(2)据加热高锰酸钾制取氧气的反应原理书写方程式,据反应物状态和反应条件选择发生装置,并据加热时的实验注意事项回答;
(3)二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,所以用向上排空气法收集,据反应原理书写方程式;并结合二氧化碳的溶解性及实验装置特点分析解答;
(4)【进行猜想】根据题干中信息可知,钠与二氧化碳中发生了反应生成一种黑色物质和一种白色物质;其中由于反应物含有钠元素、碳元素、氧元素,那么生成的物质也一点含有这几种元素,那么黑色固体物质只能是炭,可以据此解答该题;
【实验探究】根据实验现象和物质的性质推测生成的白色物质;
【反思评价】依据碳酸钠溶液也显碱性分析解答;
【得出结论】根据上述分析可以知道,二氧化碳和钠反应生成了碳和碳酸钠,可以据此写出该反应的化学方程式.
(2)据加热高锰酸钾制取氧气的反应原理书写方程式,据反应物状态和反应条件选择发生装置,并据加热时的实验注意事项回答;
(3)二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,所以用向上排空气法收集,据反应原理书写方程式;并结合二氧化碳的溶解性及实验装置特点分析解答;
(4)【进行猜想】根据题干中信息可知,钠与二氧化碳中发生了反应生成一种黑色物质和一种白色物质;其中由于反应物含有钠元素、碳元素、氧元素,那么生成的物质也一点含有这几种元素,那么黑色固体物质只能是炭,可以据此解答该题;
【实验探究】根据实验现象和物质的性质推测生成的白色物质;
【反思评价】依据碳酸钠溶液也显碱性分析解答;
【得出结论】根据上述分析可以知道,二氧化碳和钠反应生成了碳和碳酸钠,可以据此写出该反应的化学方程式.
解答:解:(1)标号仪器分别是长颈漏斗和集气瓶;
(2)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式是:2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑,该反应需要加热,属于固体加热型,故选发生装置A;以高锰酸钾作试剂利用此装置制氧气时,试管口须放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;
(3)二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,所以用向上排空气法收集,实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应,同时生成氯化钙、水,反应方程式是:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是:使水与二氧化碳隔离,防止二氧化碳溶于水,影响实验结果,由于二氧化碳和水不接触,所以加植物油对实验结果无影响;
(4)【进行猜想】[进行猜想]反应前两种物质二氧化碳和钠中共Na、C、O三种元素,根据质量守恒定律,反应前后元素不变,可判断燃烧中产生的黑色物质可能为炭,白色固体为Na2O或Na2CO3或是Na2O、Na2CO3两种物质的混合物;而不可能是NaOH,因为反应前并不含有H元素;
【实验探究】加入CaCl2溶液出现白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠;碳酸钠完全反应后,向溶液中滴加酚酞无明显现象,说明溶液中不含有氢氧化钠,因此原白色固体中不含有Na2O;
【反思评价】碳酸钠溶液呈碱性也可以使无色酚酞变红,因此,不能得出溶液一定含氢氧化钠的结论,即不能由此判断白色固体为氧化钠;故答案为:Na2CO3溶液显碱性也会使酚酞变红
【得出结论】根据探究过程可知,钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和炭,反应方程式是:4Na+3CO2
C+2Na2CO3;
故答案为:(1)①长颈漏斗;②集气瓶;
(2)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;A; 在试管口加棉花;
(3)D; CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;使二氧化碳与水隔离,防止二氧化碳溶于水;
(4)【进行猜想】C; 化学反应前后元素种类不变,在反应物中无氢元素;
【实验探究】碳酸钠(Na2CO3);
【反思评价】碳酸钠的溶液呈碱性,也能使酚酞试液变红;
【得出结论】4Na+3CO2
C+2Na2CO3.
(2)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式是:2KMnO4
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(3)二氧化碳的密度比空气大且能溶于水,所以用向上排空气法收集,实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应,同时生成氯化钙、水,反应方程式是:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是:使水与二氧化碳隔离,防止二氧化碳溶于水,影响实验结果,由于二氧化碳和水不接触,所以加植物油对实验结果无影响;
(4)【进行猜想】[进行猜想]反应前两种物质二氧化碳和钠中共Na、C、O三种元素,根据质量守恒定律,反应前后元素不变,可判断燃烧中产生的黑色物质可能为炭,白色固体为Na2O或Na2CO3或是Na2O、Na2CO3两种物质的混合物;而不可能是NaOH,因为反应前并不含有H元素;
【实验探究】加入CaCl2溶液出现白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠;碳酸钠完全反应后,向溶液中滴加酚酞无明显现象,说明溶液中不含有氢氧化钠,因此原白色固体中不含有Na2O;
【反思评价】碳酸钠溶液呈碱性也可以使无色酚酞变红,因此,不能得出溶液一定含氢氧化钠的结论,即不能由此判断白色固体为氧化钠;故答案为:Na2CO3溶液显碱性也会使酚酞变红
【得出结论】根据探究过程可知,钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和炭,反应方程式是:4Na+3CO2
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故答案为:(1)①长颈漏斗;②集气瓶;
(2)2KMnO4
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(3)D; CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;使二氧化碳与水隔离,防止二氧化碳溶于水;
(4)【进行猜想】C; 化学反应前后元素种类不变,在反应物中无氢元素;
【实验探究】碳酸钠(Na2CO3);
【反思评价】碳酸钠的溶液呈碱性,也能使酚酞试液变红;
【得出结论】4Na+3CO2
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点评:本题是一道综合性很强的实验探究题,主要考查学生的实验探究能力、分析问题和解决问题的实际能力.解答这种综合性强的探究题,关键是掌握相关知识,理解题意,找到准确的出发点进行解答.
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