题目内容

9．化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的．结合下列实验装置图回答问题：

（1）写出指定仪器的名称：①试管②集气瓶
（2）下面四种途径都可以得到氧气：

写出实验室中通过甲途径制取氧气的文字表达式：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气应选用的发生装置为B（填字母代号，下同），收集装置为C或E
（3）化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作．从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室中，甲、乙、丙三种制取氧气的途径中甲（填“甲”或“乙”或“丙”）途径更体现化学实验的绿色化追求．
（4）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是A（填字母代号）．用排水收集氧气完毕后，停止加热时的操作顺序是先将导管移出水面，然后撤酒精灯，以防止水倒吸进入热的试管中，造成试管破裂．
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气．常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小．NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性．现选择合适的装置来制取并收集NH3，应该选择的发生装置是A（填字母代号，下同），收集装置是D．
（6）若用图F排空气法收集氧气应从a处进气（填字母）；若用排水法收集氧气应从b处进气（填字母）．

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，反应条件是常温，氧气的密度比空气大，不易溶于水进行分析；
（3）根据实现原料和反应过程中的反应装置、反应条件的绿色化考虑甲、乙、丙三途径谁更能体现化学实验的绿色化追求进行分析；
（4）根据高锰酸钾制取氧气时选择固态物质反应加热装置，注意用排水法收集完氧气后的先后操作顺序，避免操作失误造成不良后果进行分析；
（5）根据实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，氨气的密度比空气小，极易溶于水进行分析；
（6）根据氧气的密度比空气大，不易溶于水进行分析．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是试管，②是集气瓶；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下加热生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，该反应的反应物是固体和液体，反应条件是常温，氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以应选用的发生装置为B，收集装置为C或E；
（3）如果用双氧水制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，用双氧水制氧气更体现化学实验的绿色化追求；
（4）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是A，用排水收集氧气完毕后，停止加热时的操作顺序是先将导管移出水面，然后撤酒精灯，以防止水倒吸进入热的试管中，造成试管破；
（5）实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，氨气的密度比空气小，极易溶于水，所以应该选择的发生装置是A，收集装置是D；
（6）氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以用图F排空气法收集氧气应从a处进气；若用排水法收集氧气应从b处进气．
故答案为：（1）试管，集气瓶；
（2）过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，B，C或E；
（3）甲；
（4）A，把导管移出水槽，熄灭酒精灯；
（5）A，D；
（6）a，b．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．

练习册系列答案
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2．甲、乙、丙、丁四种金属．甲即使在高温时也不与氧气反应，乙、丙、丁在一定条件下都能与氧气反应．乙可以置换丁盐水溶液中的金属，但丙却不能．这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（　　）
A．甲＞乙＞丁＞丙B．丙＞丁＞乙＞甲C．乙＞丁＞丙＞甲D．丙＞乙＞丁＞甲
3．构成物质的粒子之间的关系如图所示．

（1）甲是原子；
（2）氧气、汞和氯化钾3种物质中，由离子构成的是氯化钾；
（3）如图2所示，将滴有石蕊溶液的滤纸放入试管中，试管口放置一浸有浓盐酸的棉花，可观察到的现象是滤纸从右到左变红色，此现象说明分子具有的性质是分子是不断运动的；
（4）图3为某粒子的结构示意图，①当a=10时，该粒子是原子；②当a=13时，该粒子的符号为Al3+．
20．生活离不开化学，下列各题都是利用化学知识解决生活中的一些问题：
①健康对人类非常重要，在医院抢救病人时需要输入氧气利用氧气的能够供给呼吸性质．
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③世界上每年因钢铁生锈而损失了大量的资源．防止钢铁锈蚀和处理铁锈显得尤为重要，防止自行车链条生锈的措施是涂油；写出一个除铁锈的化学方程式Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
④服用含氢氧化铝〔Al（OH）3〕的药物可以治疗胃酸过多症，反应的化学方程式为Al（OH）3+3HCl═AlCl3+3H2O
⑤热水瓶用久了后，瓶胆内壁常附着一层水垢〔主要成分是CaCO3和Mg（OH）2〕，可以用稀盐酸来洗涤．写出其与Mg（OH）2反应的化学方程式Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O
⑥实验室中含有盐酸的废水直接倒入下水道会造成铸铁管道腐蚀，所以，需将废液处理达标后再排放．你的处理方法是向废水中加入过量的大理石或石灰石．
4．已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
（1）红磷在集气瓶中发生反应的表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．该实验中红磷稍过量，目的是使集气瓶内的氧气尽可能被消耗．有同学在做该实验时发现实验结果偏小，你知道还有哪些原因会导致这种结果，请写出其中两种红磷不足、，装置漏气．
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约是集气瓶体积的$\frac{1}{5}$．剩下的气体主要是氮气，该气体在空气中的体积分数约为$\frac{4}{5}$，由本实验还可以推知氮气的物理、化学性质各一种：物理性质；难溶于水化学性质不燃烧、不支持燃烧
（3）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？不能，理由是炭粉燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳气体，集气瓶内压强基本不变．能否用铁丝替代？理由是不能；铁丝在空气中不能燃烧．
14．用 代表氢原子代表氧原子，这两种元素组成的化合物在一定条件下能发生以下反应，反应前后的微观模拟图如下：

上述变化中的物质属于化合物的是：①H2O、H2O2（填化学式）．从微观角度说明你的判断依据是②两种分子中含有不同的原子．
1．某元素A原子的最外层电子数为6，元素B原子的最外层电子数为3，则A、B形成化合物的化学式为B2A3．
18．有20℃时某物质的饱和溶液200g，下列操作一定能改变溶液中溶质的质量分数的是（　　）
A．降温至10℃B．温度不变，加入20g该物质
C．温度不变，蒸发掉20g水D．温度不变，加入20g水
19．某兴趣小组同学对实验室制备氧气的若干问题进行如图所示实验探究．
（1）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲同学设计以下对比实验：
Ⅰ．将2.45g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热
Ⅱ．将x g KClO3与1.0g CuO均匀混合加热
在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢．通常采用的方法有：
①测相同时间内产生O2的体积
②测收集相同体积O2所需的时间；
Ⅰ中反应的符号表达式是2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；
Ⅱ中x的值应为2.45．
（2）乙同学探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如表：
双氧水的质量双氧水的浓度MnO2的质量相同时间内
产生O2的体积
I50.0g1%0.1g9mL
II50.0g2%0.1g16mL
III50.0g4%0.1g31mL
【数据处理及结论】
I．本实验中，测量O2体积的装置是c（选填图1中“a”“b”“c”编号）．

II．实验结论：在相同条件下，双氧水浓度越大双氧水分解速率越快．
III．丙用如图2装置进行实验，通过比较相同时间天平读数差值大小（或电子称上示数减小的速度）也能达到实验目的，写出锥形瓶中发生反应的符号表达式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．

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