题目内容

10．某校化学研究性学习小组探究气体制取的实验原理与方法．
（1）甲同学将课本的基础知识进行整理如图，请你帮助他完成相关内容．

制取气体所需药品装置连接顺序反应的化学方程式
氧气氯酸钾和二氧化锰
二氧化碳（干燥）大理石和稀盐酸
（2）乙同学设计的实验装置（如右图），既可用于制取气体，又可用于验证物质性质．当打开K1、关闭
K2时，利用I、Ⅱ装置可直接进行的实验是②（填序号）．

①大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
②锌与稀硫酸反应制取氢气
（3）丙同学认为在不改变I、Ⅱ、Ⅲ装置的仪器及
位置的前提下，该装置可用于过氧化钠 （Na2O2）与水反应制取氧气，另一产物为氢氧化钠，则该反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；她的改进措施是Ⅱ中左边的导管加长，右边的改为进入橡皮塞少许．
（4）丁同学打开K2、关闭K1，利用I、Ⅲ装置来验证生成的二氧化碳中含有水蒸气，此时C中盛放的物质是白色的硫酸铜固体，可以观察到的现象是白色变蓝色．
（5）对用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2后的固体残渣（假定已完全反应）作如下回收处理：
①通过以下四步实验操作回收二氧化锰．正确操作的先后顺序是bcda（填写选项序号）．
a．烘干    b．溶解    c．过滤    d．洗涤
②用所得氯化钾晶体配制50g质量分数为5%的氯化钾溶液，需要氯化钾的质量为2.5g．
③过滤、蒸发时都需用到的仪器是C（填序号）．
A．酒精灯  B．烧杯  C．玻璃棒  D．漏斗  E．量筒
（6）小明用6.5g可能含有铜、铝、铁、镁中的一种或几种金属杂质的锌粉，跟足量的稀盐酸完全反应时，生成0.2g氢气，则此锌粉中一定含有的金属杂质是铜．

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．氯酸钾与二氧化锰的混合物中分离二氧化锰的步骤是：溶解、过滤、洗涤、干燥；用所得氯化钾晶体配制50g质量分数为5%的氯化钾溶液，需要氯化钾的质量=50g×5%=2.5g；过滤、蒸发时都需用到的仪器是玻璃棒．小明用6.5g可能含有铜、铝、铁、镁中的一种或几种金属杂质的锌粉，跟足量的稀盐酸完全反应时，生成0.2g氢气，说明混入的杂质中有一种比锌生成的氢气少的金属或不产生氢气的金属，有一种或几种比锌产生多的金属，而不产生氢气的金属只有铜．

解答 解：（1）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，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．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；二氧化碳可以用浓硫酸干燥，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；故答案为：BC或BD；2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；AED；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置可直接进行的实验是：锌与稀硫酸反应制取氢气；因为氢气的密度比空气小，Ⅱ中进气管短；故答案为：②；
（3）过氧化钠 （Na2O2）与水反应生成氢氧化钠和氧气，配平即可；改进措施是：Ⅱ中左边的导管加长，右边的改为进入橡皮塞少许；故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；Ⅱ中左边的导管加长，右边的改为进入橡皮塞少许；
（4）利用I、Ⅲ装置来验证生成的二氧化碳中含有水蒸气，此时C中盛放的物质是：白色的硫酸铜固体；可以观察到的现象是白色变蓝色，故答案为：白色的硫酸铜固体；白色变蓝色；
（5）氯酸钾与二氧化锰的混合物中分离二氧化锰的步骤是：溶解、过滤、洗涤、干燥；用所得氯化钾晶体配制50g质量分数为5%的氯化钾溶液，需要氯化钾的质量=50g×5%=2.5g；过滤、蒸发时都需用到的仪器是玻璃棒；故答案为：①bcda；②2.5g；③C；
（6）小明用6.5g可能含有铜、铝、铁、镁中的一种或几种金属杂质的锌粉，跟足量的稀盐酸完全反应时，生成0.2g氢气，说明混入的杂质中有一种比锌生成的氢气少的金属或不产生氢气的金属，有一种或几种比锌产生多的金属，而不产生氢气的金属只有铜；故答案为：铜；

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、实验探究的基本过程和有关的计算等，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．

练习册系列答案
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20．下列有关空气和呼出气体的探究实验的说法中，正确的是（　　）
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1．木糖醇（化学式为C5H12O5）是人体糖类代谢的中间产物，能促进肝糖原合成，且不会引起血糖值升高，是适合糖尿病患者食用的食糖代替品．
（1）木糖醇的式量是152．
（2）其中碳元素的质量分数是39.5%（结果保留至0.1%）
18．配制100克质量分数为10%的氯化钠溶液．实验步骤如下：
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（3）溶解：把水倒入盛有氯化钠的烧杯中，用玻璃棒搅拌，使氯化钠迅速溶解．
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（5）若配制的氯化钠溶液质量分数小于10%，则可能造成误差的原因是（写出一点即可）：食盐不纯；量筒量水时仰视．
5．下列物质的转化一步反应能实现的是（　　）
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15．科学施肥可以有效提高农作物的产量．下列化学肥料中，属于复合肥的是（　　）
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2．如图是粗盐提纯实验的部分操作，其中操作错误的是（　　）
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19．结合下列实验装置图回答问题：

（1）实验室若用高锰酸钾为原料制氧气，则试管口应放一团棉花．收集氧气可以选用E装置，是因为氧气不易溶于水．若选择C装置收集氧气，则验满的方法是将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了．
（2）实验室若选用B装置作为制取氧气的发生装置，则发生反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（3）氢气是一种轻洁的新型燃料．常温下实验室可用金属锌粒和稀硫酸液体反应来制取氢气，制取氢气的发生装置应该选用B装置，若使用装置F收集氢气，则气体应从c（填“b”或“c”通入．）
（4）F装置可以用来收集和储备气体．利用药品氯酸钾和装置A、F（装满水）、G可以制取氧气并测量氧气的体积，则接口的顺序为（填b、c、d）：a→c→b→d．
20．小雪同学发现家里有一瓶无标签的无色液体，她为了探究它是何种物质，做了如下实验，把此液体编号A，加热A液体，发现气体B生成，在A中加入黑色粉末C，稍微振荡，在常温下就能迅速产生气体B，且产生了常温下为液体的纯净物D，而C的质量在反应前后没有改变．她把B收集起来，用带火星的木条伸入盛有B的集气瓶中，木条剧烈燃烧．如把黄色粉末E点燃后放入盛有B的集气瓶中，能剧烈燃烧，生成一种有刺激性气味的气体下F．
（1）写出它们的名称：A过氧化氢溶液C二氧化锰D水E硫
（2）黑色粉末C在A的反应中起催化作用
（3）写出E+B→F的文字表达式硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫，反应类型为化合反应．

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