题目内容

14.请根据图提供的实验装置,回答有关问题.
 
(1)写出图中标有①、②的仪器名称:①试管;②集气瓶.
(2)制取气体时都必须进行的一项操作是检查装置的气密性.
(3)实验室利用过氧化氢溶液制取氧气,发生反应的化学反应式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,所用制氧气的发生装置为B,排空气法的收集装置为C.
(4)A实验结束,(用排水法收集)应先把导管移出水面_,防止水槽中的水倒流使试管破裂.
(5)已知硫化氢气体可由硫铁矿(固体)和稀硫酸(液体)反应,在常温下制得.该气体易溶于水,相同条件下,密度比空气大.由上述信息推知实验室制取硫化氢可选用的发生装置是B,选用的收集装置是C.

分析 (1)由仪器的用途及图去分析;
(2)为防止制取过程中产生的气体因装置漏气,而收集不到气体,导致浪费药品,所以在装药品前要检查装置的气密性;
(3)从过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,由于反应物是固体和液体且不需加热,由于氧气的密度比空气大去分析;
(4)从用排水法收集时,实验结束,要先把导管移出水面,如果先停止加热,随着试管温度的降低,试管内气体的体积越来越小,压强也越来越小,外部气压大于试管内气压,在大外部大气压的作用下,水槽内的水倒吸到试管内,引起试管温度骤然降低,导致试管炸裂去分析;
(5)从硫化氢气体固体和液体反应,在常温下制得;硫化氢气体易溶于水,相同条件下,密度比空气大去分析.

解答 解:(1)由仪器的用途及图可知①为试管,②为集气瓶;故答案为:试管   集气瓶;
(2)为防止制取过程中产生的气体因装置漏气,而收集不到气体,导致浪费药品,所以在装药品前要检查装置的气密性;故答案为:检查装置的气密性;
(3)过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,二氧化锰在反应前后质量和化学性质都没有改变,只是加快了过氧化氢反应生成氧气的速率,故二氧化锰是催化剂,所以二氧化锰就应该作为反应条件写在等号的上方,故化学方程式为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,由于反应物是固体和液体且不需加热,故发生装置应为B,由于氧气的密度比空气大,所以可以用向上排空气法收集;故答案为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑      B         C;
(4)用排水法收集时,实验结束,要先把导管移出水面,如果先停止加热,随着试管温度的降低,试管内气体的体积越来越小,压强也越来越小,外部气压大于试管内气压,在大外部大气压的作用下,水槽内的水倒吸到试管内,引起试管温度骤然降低,导致试管炸裂.故答案为:把导管移出水面;
(5)硫化氢气体固体和液体反应,在常温下制得;故发生装置可选B;硫化氢气体易溶于水,所以不能用排水法收集,相同条件下,密度比空气大,所以可以用向上排空气法收集;故答案为:B       C.

点评 实验室制取气体时,发生装置的选择取决于反应物的状态和反应条件;收集装置的选择取决于水溶性和气体的密度;考查了实验室制取氧气的反应原理,及注意事项,是考试的重点也是中考的重点.

练习册系列答案
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4.实验室获取氮气有很多种途径,常见的有3种方法.
方法一:将氨气(NH3)通过赤热的装有氧化铜的玻璃管,生成铜、氮气和水蒸气,除去水蒸气后测得氮气的密度为1.2508g/L.
方法二:将空气通过灼热的铜,得到较纯净的氮气和氧化铜粉末,测得该气体的密度为1.2572g/L. 进行实验时可选择的实验仪器如图所示(省略夹持装置与加热装置).

为保证所得氮气尽可能纯净,除了使用铜外,还可以向装置E (选填装置编号)中加入碱石灰(填名称)以除去其它杂质气体.
方法三:将亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵的饱和溶液加热,氮元素全部转化为氮气.下图是实验室用这种方法制N2,并测定生成N2体积的装置(部分装置略去),请回答相关问题.
【查阅资料】
(1)NaNO2+NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N2↑+2H2O
(此反应会放出大量的热);
(2)B部分中冰盐是冷凝作用
【实验探究】
①检查装置的气密性;
②20℃时,取含溶质0.21g饱和NH4Cl溶液放入烧瓶,连接装置;
③调节水准管,使其与量气管中液面相平,记录量气管中水面读数为12.0mL;
④打开分液漏斗活塞,逐滴滴入饱和NaNO2溶液,加热至反应发生,移走酒精灯;
⑤烧瓶中不再产生气泡时,关闭活塞;
⑥待冷却至室温,调节两边液面高度相平,记录量气管中水面读数为100.0mL;
⑦处理剩余药品,整理实验台.
【实验分析及数据处理】
(1)加入药品前必须进行的实验①是检查装置的气密性;
(2)步骤④中,移走酒精灯的目的是防反应物冲出;
(3)计算生成氮气的质量和密度. (计算过程中以及最终数据均保留2位小数)
【解释与结论】
1892年,英国科学家瑞利(Rayleigh)发现,采用方法二得到的氮气在相同条件下比其他方法得到的纯氮气密度总是偏大5‰左右.若实验设计与操作均无错误,且氮气已完全干燥,请解释产生这一现象的原因是(已知:相同条件下,气体的相对分子质量越大,密度就越大)方法二制得的氮气中含有密度比氮气大的稀有气体,导致密度偏大.
【反思与评价】
(1)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏瓶之间连接的导管所起的作用是C
C
A.防止NaNO2饱和溶液蒸发           B.保证实验装置不漏气
C.使NaNO2饱和溶液顺利滴下        D.防止溶液冲入U形管
(2)科学家瑞利仅仅是从小数点第三位数的差别,发现了新物质.这启示我们在今后的学习和生活中要学习科学家的AC.
A.严谨求实的科学态度和敢于怀疑的批判精神
B.科学研究中遇到疑惑就趁早放弃,不要浪费时间
C.不能因为微小的差异而放过一次成功的机会
D.要相信权威,权威一定是正确的.

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