题目内容

10.化学是一门以实验为基础的科学,某同学在实验室利用以下装置制备氧气,请你和该同学一起完成相关实验内容.

(1)写出图中有标号的仪器名称:①长颈漏斗;②集气瓶.
(2)若用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用B(填字母标号,下同)作发生装置,写出该反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气.
(3)若用氯酸钾制取氧气时应选用A作发生装置,写出该反应的文字表达式氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气.要收集较为纯净的氧气最好选用D装置,此实验结束时,应先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯.
【拓展延伸】
(4)实验室常用大理石固体与稀盐酸反应来制取二氧化碳.常温下CO2 是一种无色无味、能溶于水的气体,密度比空气大.制取并收集CO2,应该从上图中选择的发生装置是B,收集装置应选用C(填字母标号).
【数据处理】
(5)小明同学按上面设计,选用氯酸钾和二氧化锰混合共热的方法制取氧气,他共取了34.5g氯酸钾和二氧化锰的混合物,充分反应后,冷却,称得剩余固体质量为24.9g,则生成氧气的质量为9.6g,原混合物中氯酸钾的质量为设原混合物中氯酸钾的质量为x,
2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑
24596
x9.6g
$\frac{245}{96}$=$\frac{x}{9.6g}$
x=24.5g  
答:原混合物中氯酸钾的质量为24.5gg.(写出计算过程)

分析 (1)根据所学常用仪器名称解答;
(2)根据实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体,反应条件是常温,以及过氧化氢制取氧气的反应原理进行分析;
(3)根据实验室氯酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热选择发生装置,并据反应原理书写表达式,收集较为纯净的氧气用排水法,并结合实验注意事项分析解答;
(4)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,不需加热,属于固液常温型,故选发生装置B,二氧化碳密度比空气大且能溶于水,所以用向上排空气法收集;
(5)据质量守恒定律计算生成氧气的质量,并结合方程式求氯酸钾的质量.

解答 解:(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,①是长颈漏斗,②是集气瓶;
(2)实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体,反应条件是常温,所以应选用B发生装置,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,文字表达式为:过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气;
(3)加热氯酸钾制取氧气属于固体加热型,故选发生装置A,反应表达式是:氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气,氧气不易溶于水,故收集较为纯净的气体可用排水法;实验结束时,应先将导管从水槽中移出,熄灭酒精灯,防止水槽中水倒流,炸裂试管;
(4)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,不需加热,属于固液常温型,故选发生装置B,二氧化碳密度比空气大且能溶于水,所以用向上排空气法收集;
(5)根据质量守恒定律,生成氧气的质量=34.5g-24.9g=9.6 g 
设原混合物中氯酸钾的质量为x,
2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑              
245              96                    
x                9.6g  
      $\frac{245}{96}$=$\frac{x}{9.6g}$
        x=24.5g                     
答:原混合物中氯酸钾的质量为24.5 g
故答案为:(1)长颈漏斗;集气瓶;
(2)B;过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气;
(3)A;氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气;  D; 将导管从水中取出;熄灭酒精灯;
(4)B;C;
(5)9.6; 
设原混合物中氯酸钾的质量为x,
2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑              
245              96                    
x                9.6g  
      $\frac{245}{96}$=$\frac{x}{9.6g}$
        x=24.5g                     
答:原混合物中氯酸钾的质量为24.5 g.

点评 本题考查了学生对实验室制取气体的反应原理、装置选取、仪器使用、方程式的计算等知识,能较好培养学生解决问题的能力.

练习册系列答案
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【查阅资料】
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(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(NaAlO2溶于水,溶液为无色).
【进行猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有铜.
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜
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实验步骤实验现象实验结论
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,充分反应后过滤,滤渣备用.
粉末部分溶解,并有无色气体放出,溶液呈无色合金中一定含有
②取步骤①所得滤渣加过量,充分反应.滤渣部分溶解,并有无色气体放出,溶液呈浅绿色合金中一定含有
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