题目内容

据图回答下列问题

(1)写出装置图中标有a、b符号的仪器名称:a
 
,b
 
.
(2)实验室用双氧水制取氧气时,可选用的发生装置是
 
;用氯酸钾制取氧气时可选用的发生装置是
 
;可选用
 
或
 
装置收集氧气(写装置代号).原因是氧气
 
且
 

(3)固体过氧化钠与水反应的化学方程式如下:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑.若通过此反应制取氧气,可选用
 
装置作气体发生装置(写装置代号).
(4)甲烷(CH4)是一种无色、无味的气体,密度比空气小且极难溶于水,是天然气的主要成分.实验室制取甲烷气体常用无水醋酸钠(固体)和碱石灰(固体)加热制得.则实验室制取甲烷可选用的发生装置是
 
,选用的收集装置是
 
、
 
.
考点:氧气的制取装置,氧气的收集方法
专题:常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化
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,氯酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,氧气的密度比空气大,不易溶于水进行分析;
(3)根据固体过氧化钠与水制取氧气的反应物是固体和液体,反应条件是常温进行分析;
(4)根据实验室制取甲烷的反应物是固体,反应条件是加热,甲烷密度比空气小且极难溶于水进行分析.
解答:解:(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,a是试管,b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,所以选用的发生装置是:B,氯酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,所以选用的发生装置是:A,氧气的密度比空气大,不易溶于水,所以可选用C或D装置收集氧气;
(3)固体过氧化钠与水制取氧气的反应物是固体和液体,反应条件是常温,所以可选用B装置作气体发生装置;
(4)实验室制取甲烷的反应物是固体,反应条件是加热,甲烷密度比空气小且极难溶于水,所以实验室制取甲烷可选用的发生装置是:A,选用的收集装置是:C、E.
故答案为:(1)试管,集气瓶;
(2)B,A,C,D,不易溶于水,密度比空气大;
(3)B;
(4)A,C,E.
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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某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此,设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和反应的温度制取二氧化碳.
实验一,选择合适浓度的硫酸
操作:用含有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,在28℃时记录15分钟后生成气体的体积,见下表:
试管编号12345
硫酸浓度%1520253035
气体体积mL3547555142
实验二,选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号ABCDE
温度℃4050607080
现象和
比较
有气泡气泡比A试管多气泡明显比B号试管多大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似反应激烈,迅速产生大量气体
根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
 
%,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是
 
.
(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
 
℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是
 
.在最合适反应温度时硫酸与大理石反应方程式为
 
.
(3)除选用合适温度和浓度硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加
 
操作,更有利气体的制备.
(4)你认为该研究小组还可以研究
 
对该反应速率的影响.
某校研究性学习小组用如图1装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%.
(1 )燃烧镁条,冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是
 
.
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的
 
%.现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气.
【发现问题】氮气是怎样减少的呢?
【假设一】氮气与镁条反应而减少.
【假设二】
 
.
【查阅资料】
镁条在氮气中能燃烧,产物为氮化镁(Mg3N2)固体.镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁,后一反应的文字表达式是
 
.
【反思讨论】
①讨论后同学们认为,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成分反应,而且生成物为固体.他们应该选择(填编号)
 
. A.蜡烛   B.红磷   C.硫粉
②小组同学共同设计了如图2的两套装置,你认为合理的是(填编号)
 
.
【实验拓展】
(3)小组的同学做完实验后又尝试用木炭或硫粉重新做了以上实验,发现水几乎没有进入集气瓶.经讨论,同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入少量
 
溶液,实验也能取得较好的效果.
(4)反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是
 
.

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