题目内容
10.某化学兴趣小组对实验室制取气体进行了研究.(1)小明同学选用如图1所示的装置B、D来制取某气体,请写出有关反应的化学方程式.
(2)小华同学想用图1中的装置B和图2中的装置Ⅱ组合来制取二氧化碳.请写出有关反应的化学方程式并说出组合后的装置与B相比的优点是什么?
分析 制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热.氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集.实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热.二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集.实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的,氢气难溶于水,密度比空气的密度小,因此可以用排水法和向下排空气法收集;组合后的装置与B相比的优点是:随时控制反应的发生和停止.
解答 解:(1)实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的,氢气难溶于水,密度比空气的密度小,因此可以用排水法和向下排空气法收集;如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,要注意配平;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集;故答案为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热.二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集;组合后的装置与B相比的优点是:随时控制反应的发生和停止;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;随时控制反应的发生和停止;
点评 本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写和注意事项等,综合性比较强.气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.
(1)赤铁矿在自然界中储藏丰富,其主要成分的化学式是Fe2O3.
(2)磁铁矿的主要成分Fe3O4.在Fe3O4中存在两种不同价态的铁离子,其中$\frac{1}{3}$是Fe2+,$\frac{2}{3}$是Fe3+.请写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H20.
(3)工业上主要采用高炉炼铁,常用到的原料有铁矿石、焦碳、石灰石和空气.其中,焦碳的作用是燃烧提供热量或生成一氧化碳.(仅答一点)
(4)由于铁的氧化物中Fe3O4和FeO均为黑色,实验室用CO还原Fe2O3得到的铁中是否会含有Fe3O4和FeO,某同学设计了下列探究实验.
资料:FeCl3溶液与铁发生的反应是2FeCl3+Fe═3FeCl2,但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应;Fe3O4和盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁;含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN时变成红色,利用该反应可检验Fe3+的存在.
【提出问题】CO还原Fe2O3得到黑色产物的成分是什么?
【猜想】
猜想1:Fe; 猜想2:Fe和Fe3O4;
猜想3:Fe和FeO 猜想4:Fe、FeO和Fe2O3.
【实验探究】限选试剂:CO、盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| I 取少量黑色产物加入到装有足量FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后过滤,对过滤所得固体用蒸馏水洗涤. | 黑色固体部分溶解 | 猜想2和4不成立 |
| Ⅱ取少量操作Ⅰ所得滤渣于试管,再加入足量的稀盐酸,充分反应后,再加入适量KSCN溶液 | 黑色固体全部溶解,溶液不变红色. | |
| Ⅲ另取少量黑色产物装入玻璃管中,通入CO,一段时间后加热,并将反应后的气体通入装有一定的澄清石灰水烧杯中. | 澄清石灰水变浑浊 | 猜想1不成立,猜想3成立. |
| A. | +2 | B. | +4 | C. | -2 | D. | -4 |