Question

棉花是一种天然纤维（仅含C、H元素），某兴趣小组对棉花样品中所含元素进行实验验证．他们在氧气中燃烧棉花，通过观察反应现象、对生成物进行检验得出结论．另外对装置内的反应剩余物进行回收．
实验所需的试剂和样品为氯酸钾（KClO₃）、二氧化锰（MnO₂）、澄清石灰水[主要成分Ca（OH）₂]、少量干燥的棉花．
如图所列的是一些常见的实验装置和基本操作：

回答下列问题：
（1）仪器甲是

 

，I操作叫做

 

．
（2）用D装置制取氧气，反应的化学方程式为

 

．
（3）在完全反应后，试管中的混合物是

 

．
分离并得到上述物质必要的操作是

 

（用字母按操作顺序填写）．
（4）将在空气中点燃的棉花迅速伸入盛满氧气的冷而干燥的集气瓶中，待
燃烧完成后，证明棉花中含有氢元素的实验现象是

 

．检出含有碳元素所需的试剂是

 

．
（5）本实验中收集氧气你所选用的操作方法是

 

（填字母）．某同学只用一瓶氧气检出棉花由碳、氢元素组成的结论．你认为该同学先检出碳元素还是氢元素？请说出你的理由：

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,混合物的分离方法,常见气体的检验与除杂方法,实验室制取氧气的反应原理,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；              
凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
（2）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；  
（3）二氧化锰在氯酸钾分解的反应中做催化剂；
分离氯化钾和二氧化锰时，需要通过溶解、过滤、蒸发的步骤进行；
（4）根据实验现象可以判断棉花的元素组成；
（5）氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；
如果先通过澄清石灰水检验碳元素，则会影响对氢元素的判断．

解答：解：（1）仪器甲是烧杯，I操作叫做检查装置的气密性．
故填：烧杯；检查装置的气密性．
（2）用D装置制取氧气，反应的化学方程式为：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑．
故填：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑．
（3）在完全反应后，试管中的混合物是氯化钾和二氧化锰；
分离并得到上述物质必要的操作是溶解、过滤和蒸发，即通过FHG的操作顺序进行．
故填：氯化钾和二氧化锰；FHG．
（4）将在空气中点燃的棉花迅速伸入盛满氧气的冷而干燥的集气瓶中，待燃烧完成后，证明棉花中含有氢元素的实验现象是集气瓶内壁出现水雾；
检出含有碳元素所需的试剂是澄清石灰水，向棉花燃烧完成后的集气瓶中加入适量的澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，进一步说明棉花中含有碳元素．
故填：集气瓶内壁出现水雾；澄清石灰水．
（5）可以利用向上排空气法或排水法收集氧气，本实验中收集氧气应该是干燥的，因此所选用的收集方法是向上排空气法，即利用C装置收集；
应该先检验氢元素，因为如果先向集气瓶中加入澄清石灰水时，虽然能够证明棉花中含有碳元素，但是无法检验棉花中是否含有氢元素了．
故填：先检出氢元素，棉花燃烧完成后，集气瓶内壁出现水雾，说明生成了水，进一步说明棉花中含有氢元素；
再向集气瓶中加入适量的澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，进一步说明棉花中含有碳元素．

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．