题目内容

根据如图所示的实验装置图回答：

（1）写出设有编号的仪器名称：
①
酒精灯
酒精灯
；②
铁架台
铁架台
；③
长颈漏斗
长颈漏斗
；④
集气瓶
集气瓶
．
（2）实验室用氯酸钾制氧气时，应选用的发生装置是
A
A
，收集装置
C或D
C或D
．
（3）实验室制取二氧化碳时应选用的发生装置是
B
B
，收集装置为
D
D
，反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
．
（4）装置B可制取的气体除了上述的气体之外，还有
氢气
氢气
等，制取该气体的化学方程式为
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
．
（5）实验室用块状固体硫化亚铁（FeS）与稀硫酸反应制取硫化氢（H2S）气体，硫化氢气体的密度比空气的密度大，能溶于水形成氢硫酸．根据以上知识推断：实验室制取硫化氢气体应选用的发生装置为
B
B
，收集装置为
D
D
．
分析：根据已有的知识进行分析，（1）熟记常见仪器，即可轻松得出答案；
（2）反应物是固体，反应需要加热，则选择A装置，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，可用C或D收集；
（3）实验室用碳酸钙与稀盐酸反应来制取二氧化碳，反应物是固体和液体，反应不需要加热，可以用B装置制取；
（4）根据实验室用锌和稀硫酸反应制氢气进行解答；
（5）反应物是固体和液体，反应不需要加热，可以用B装置制取，硫化氢气体的密度比空气的密度大，能溶于水形成氢硫酸，所以用向上排空气法收集．
解答：解：（1）有编号的仪器名称：①酒精灯；②铁架台；③长颈漏斗；④集气瓶；
（2）反应物是固体，反应需要加热，则选择A装置，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，可用C或D收集；
（3）实验室用碳酸钙与稀盐酸反应来制取二氧化碳，反应物是固体和液体，反应不需要加热，可以用B装置制取，二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，所以用D收集，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；
（4）实验室用锌和稀硫酸反应制氢气，反应物是固体和液体，反应不需要加热，可以用B装置制取，制取该气体的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
（5）反应物是固体和液体，反应不需要加热，可以用B装置制取，硫化氢气体的密度比空气的密度大，能溶于水形成氢硫酸，所以用向上排空气法收集，选D．
故答案为：（1）：①酒精灯；②铁架台；③长颈漏斗；④集气瓶；
（2）A；C或D；（3）B；D；CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O；（4）氢气；Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
（5）B；D．
点评：气体发生装置的选择要看反应物的状态和反应条件，反应物是固体，反应需要加热，则选择A装置，反应物是固体和液体，反应不需要加热，则选择B装置，气体收集装置的选择要看气体的密度与空气比较或看气体的溶解性，比空气密度大的气体，用向上排空气法，比空气密度小的气体，用向下排空气法，不易溶于水的气体，用排水法收集．
练习册系列答案
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精英家教网某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置．实验步骤如下：
①如图所示，连接仪器，检查装置的气密性．发现装置的气密性良好．
②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷（白磷燃烧所需要的最低温度是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中．（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热．（注：白磷与红磷燃烧的产物相同）
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失．
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c．
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．
根据以上信息，回答下列问题．
（1）集气瓶中白磷燃烧的文字表达式
 
．
（2）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是
 
．
（3）若实验非常成功，当c为500mL，a=100mL，则b=
 
mL．
（4）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解．咨询了组长小明之后，他终于明白“a体积的水”的作用，其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是
 
．
（5）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是
 

A、装置气密性不好
B、实验前集气瓶里没有装a体积的水
C、集气瓶没有冷却到室温
D、用红磷代替白磷（红磷燃烧所需要的最低温度在240℃左右）
精英家教网某校化学学习小组在学习了“空气中氧气含量测
定”实验的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图
所示的实验装置．实验步骤如下：
①如图所示，连接仪器，检查装置的气密性．
②在集气瓶里装进适量a毫升的水，集气瓶剩余体积为V毫升，燃烧匙里放足量白磷，并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中．（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底．）
③把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热．
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失．
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积．
根据以上信息，回答下列问题：
（1）白磷燃烧的化学方程式
 
．
在白磷开始燃烧到最后熄灭冷却的过程中，集气瓶内水面的变化情况是
 
．
若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为
 
毫升．
（2）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解．咨询了组长小明之后，他终于明白“a体积的水”的作用，其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度；其二主要是
 
．
（3）组内成员小杭无意间发现向⑤步骤集气瓶内的水中滴加几滴紫色石蕊试液，会变红．这一现象使组内成员积极地展开了讨论，成员小葛认为是由于二氧化碳溶于水，使溶液显酸性而导致的，但小明马上作出反对，原因是空气中二氧化碳的含量极少，而实验过程中又没有产生二氧化碳，短时间内不可能会使溶液显酸性．你认为谁的观点正确？
 
．你对“变红”现象提出大胆地猜想是
 
．
20、某无色气体中只含有碳、氧两种元素，一组同学用如图所示的实验来探究该气体的成分，实验中观察到黑色固体逐渐变成红色，澄清的石灰水变浑浊．
（1）推测：一同学推测气体可能是①CO，②CO2，③CO和CO2；
（2）判断推测：根据
黑色固体逐渐变为红色
现象，判断推测②不合理；
（3）改进实验：要确定推测①和③哪一个成立，需改进上述实验，方法是
在左边也连接一个试管，里面装石灰水
．
小王同学对化学充满了兴趣，喜欢做各种实验．有一次他和其它同学对镁进行了一些研究：
【Ⅰ】他们用砂纸打磨掉表面灰黑色的物质，将其放入水中，未看到有明显的现象，改用酒精灯加热后，观察到表面有大量气泡，经验是氢气．他们又向溶液中滴加无色酚酞试液，发现酚酞变成红色，说明有
OH-
OH-
产生．该实验表明化学反应的发生和速率与
温度
温度
有关，许多物质的
反应速度
反应速度
随温度的升高而增大．
【Ⅱ】该小组成员开始研究镁带表面的灰黑色物质，小王大胆提出了三个假设：
假设1该物质是MgO；假设2该物质是Mg（OH）2；假设3镁可能会象铜一样生成碱式碳酸镁．
但其它同这立即否定了他的假设1和2，因为根据所学的知识MgO，Mg（OH）2都是
白
白
色固体．对于假设3，他们设计了如下方案
实验方案 实验现象 实验结论
证明有CO32-
取样于试管，加热 证明有氢元素
【III】他们在取镁带表面灰黑色样品时感到比较困难，索性将表面发黑的镁带全部磨成粉末，放入干燥的硬质试管中加热，一段时间后，镁粉突然出现红热燃烧起来，反应停止后有少量黑色物质A粘在试管壁上，这黑色物质A中混有什么？他们查资料筛选出几条有价值的信息：
（1）2Mg+CO2=2MgO+C； （2）C+2H2SO4（浓）=CO2↑+SO2↑+H2O；（3）SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓（白）+H2O．
试分析A物质为
C
C
，根据上述信息，他们又设计了下列实验，帮助他们完成实验报告：
实验方案 实验现象 实验结论
取反应后试管内样品，先滴加过量的
稀硫酸
稀硫酸
 固体部分溶解
再
加热
加热
 （填一具体的实验操作）		 黑色固体全部溶解
【Ⅳ】为验证碳和浓硫酸反应的三种产物，应将气体通过下列三种试剂（假设每步均完全）即：
气体→
无水硫酸铜
无水硫酸铜
→
高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液
→
澄清石灰水
澄清石灰水
；
（现象依次为）
白色固体变蓝
白色固体变蓝
、
紫红色褪去
紫红色褪去
、
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水变浑浊

【V】该兴趣小组的同学进一步又查出胃药碱式碳酸镁有多种不同的组成，如Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、Mg5（OH）2（CO3）4等．小红同学为确定碱式碳酸镁的组成，设计如图所示的实验：

实验步骤（1）按图组装置后，首先进行的操作是
检查装置的气密性
检查装置的气密性
．E处干燥管内盛放的药品是
碱石灰
碱石灰
，其作用是
防止空气中的水蒸气进入装置
防止空气中的水蒸气进入装置
．
实验步骤（2）称取样品31g，并将其放入硬质玻璃管中，称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量为87.6g，装碱石灰的U型管D的质量为74.7g．
实验步骤（3）打开活塞
K1K2
K1K2
，关闭
K3
K3
，缓慢鼓入空气数分钟．
实验步骤（4）关闭活塞
K1K2
K1K2
，打开
K3
K3
，点燃酒精灯加热至不再产生气体为止．
实验步骤（5）打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称得洗气瓶C的质量为89.4g，U型管D的质量为87.9g，则该碱式碳酸镁的化学式为
Mg4（OH）2CO3
Mg4（OH）2CO3
．
【Ⅵ】小明认为其化学式可用Mgx（OH）2（CO3）y表示，根据化合价规律，x和y的关系是
x=y+1
x=y+1
，写出该物质分解的方程式：
Mgx（OH）2（CO3）y
  △  
.
 
xMgO+H2O+yCO2↑
Mgx（OH）2（CO3）y
  △  
.
 
xMgO+H2O+yCO2↑

小明设计了两套方案（忽略装置中原来的气体）
方案I：只测定分解后生成的水，连接方案是A→C→B，则C中盛放的药品是
浓硫酸
浓硫酸
，B中盛放的药品是
氯化钙固体
氯化钙固体

方案II：只测定分解生成的CO2的质量，连接方案是A→C→B→C，则B中的药品是
碱石灰
碱石灰
，最后连接的C中的药品是
氢氧化钠溶液
氢氧化钠溶液

请你设计出更简单的实验方法
加热碱式碳酸镁称量反应前后固体质量
加热碱式碳酸镁称量反应前后固体质量
．

若取样品7.88克，方案I测得生成水0.36g，方案II测得生成CO2 3.52g，请你选择实验数据，通过计算得出碱式碳酸镁的化学式．
某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置．实验步骤如下：
①如图所示，连接仪器，检查装置的气密性．发现装置的气密性良好．
②在集气瓶里装进适量a 体积的水，燃烧匙里放一块白磷（其着火点是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中．（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热．（注：白磷与红磷燃烧的产物相同）
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失．
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c．
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．
根据以上信息，回答下列问题．
（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是
先下降后上升
先下降后上升
．
（2）若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式：
b-a
c-a
=
1
5
b-a
c-a
=
1
5
．
（3）组内成员小葛为了证明实验完成后的集气瓶内是否还有氧气剩余，他没有利用其它的仪器和药品，仍是利用了上述实验涉及的仪器和药品，设计了一个实验，最后得出了瓶内一定没有氧气剩余的结论．你知道他是如何实验的吗？写出简要的实验步骤和实验现象．
实验步骤 实验现象
（4）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a 体积的水”非常不理解．咨询了组长小明之后，他终于明白“a 体积的水”的作用，其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是
形成液封，防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果
形成液封，防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果
．
（5）组内成员小杭性格好动，无意间他发现向⑤步骤集气瓶内的水中滴加几滴紫色石蕊试液，水会变红．这一现象使组内成员积极地展开了讨论，成员小葛是由于二氧化碳溶于水，使溶液显酸性而导致的，但小明马上作出反对，原因是空气中二氧化碳的含量极少，而实验过程中又没有产生二氧化碳，短时间内不可能会使溶液显酸性．你认为谁的观点正确？
小明
小明
．若你认为小明的观点正确，那么请你对“变红”现象提出大胆地猜想：
白烟（五氧化二磷固体）溶于水中形成了酸性物质
白烟（五氧化二磷固体）溶于水中形成了酸性物质
．（若你认为小葛的观点正确，此空不填）
（6）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是
B
B

A．装置气密性不好             B．实验前集气瓶里没有装a 体积的水
C．集气瓶没有冷却到室温       D．用红磷代替白磷（红磷的着火点在240℃左右）

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