题目内容
【题目】同学们总结了氧气和二氧化碳的实验室制法,并利用下列装置进行练习和拓展.
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Ⅰ、知识总结:
(反应原理)
(1)用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的化学方程为___________,
(2)用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为_______________.
(气体制备)
(3)氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,选择的发生装置为______,用于大理石与稀盐酸制取二氧化碳的发生装置C优于B的原因是_____________________.
(气体收集)(4)实验室收集CO2的装置是______,选择的理由____________.
(实验步骤及注意事项)(5)氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气主要的实验步骤有:
①加热 ②装药品并固定仪器 ③检查装置的气密性
④用排水法收集氧气 ⑤停止加热 ⑥将导管从水槽中取出
正确的操作顺序是_________________;A装置中试管口略向下倾斜的原因是_________;
(气体验满)(6)E装置收集收集氧气时,检验O2是否收集满的方法是_____________.
(气体检验)(7)检验瓶中气体是否为CO2的方法是_______.反应方程式为________
Ⅱ、知识拓展
(8)请仔细观察下列装置的特点并回答相关问题:
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①实验室若用如图装置收集氧气,则氧气应从______(口进入(填“a”或“b”);
②若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用图______装置(填装置序号).
【答案】2KClO3
2KCl+3O2↑ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ A 可以控制反应的发生和停止 E 二氧化碳的密度大于空气的密度 ③②①④⑥⑤ 防止冷凝水倒流使试管炸裂 用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已收满 澄清石灰水 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O b 2
【解析】
氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。
[反应原理]
(1)氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,故用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的化学方程为2KClO3
2KCl+3O2↑。
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。
[气体制备]
(3)氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,反应需要加热,故选择的发生装置为A,用于大理石与稀盐酸制取二氧化碳的发生装置C优于B的原因是可以控制反应的发生和停止。
[气体收集](4)二氧化碳易溶于水,密度比空气大,故实验室收集CO2的装置是E,选择的理由二氧化碳的密度大于空气的密度。
[实验步骤及注意事项](5)氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气主要的实验步骤有:检查装置的气密性、装药品并固定仪器、加热、用排水法收集氧气、将导管从水槽中取出、停止加热,故正确的操作顺序是③②①④⑥⑤;A装置中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流使试管炸裂。
[气体验满](6)氧气具有助燃性,故检验O2是否收集满的方法是用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已收满。
[气体检验](7)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故检验瓶中气体是否为CO2的方法是澄清石灰水,反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O。
Ⅱ、知识拓展
(8)①氧气密度比空气大,用向上排空气法收集,实验室若用如图装置收集氧气,则氧气应从短管进,空气从长管排出,故从b口进入。
②二氧化碳易溶于水,若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用图2装置,植物油可防止二氧化碳溶于水。
【题目】(第一组实验)在试管中加入5mL久置的“双氧水”,把带火星的木条伸入试管中,发现木条未复燃:②用酒精灯给上述试管加热,液体中有气泡产生,把带火星的木条伸入试管中,发现木条仍未复燃;③如图装置进行操作,带火星的木条复燃,
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(1)烧杯中冰水所起的作用是_____________________。
(2)②中木条未复燃的原因是 _________________________。
(第二组实验)Mg(OH)2是一种新型的阻燃剂,某同学用氨水在实验室模拟制取Mg(OH)2 的过程:在一定温度下,往一定量的氯化镁中加入氨水(氨水易挥发),生成Mg(OH)2,再通过结晶、过滤,得到Mg(OH)2晶体。为探究获得较高Mg(OH)2晶体转化率的条件,该同学进行下述对比实验,数据如下:
实验编号 | 氯化镁溶液浓度/g/L | 反应温度/℃ | Mg(OH)2转化率/% |
a | 20 | 30 | 27.06 |
b | 40 | 30 | 56.77 |
c | 40 | 40 | 69.64 |
d | 40 | 60 | 54.30 |
e | 60 | 60 | 50.60 |
①实验b和c的目的是________________。
②在氯化镁溶液浓度是40g/L的情况下,60℃时Mg(OH)2的转化率比40℃时低的原因是________________。
③由实验数据可知,能够得到最多Mg(OH)2的条件是______g/L和_________ ℃
④为了提升设备利用效率和节约能源,可进一步优化反应条件,若再设计对比实验,选择的实验条件(氯化镁溶液浓度和温度)还可以是____________(填选项)
A 60,70℃ B 45,45℃ C 38,40℃ D 40,35℃