题目内容

7.实验室要制取氧气和二氧化碳,现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石、稀盐酸和稀硫酸,以及下列仪器,回答下列问题.

(1)仪器①的名称是锥形瓶
(2)利用上述仪器和药品制取氧气时,发生装置应选择的仪器是有②④⑥⑦(填仪器序号),选择的药品中,二氧化锰的作用是催化作用.
(3)制取二氧化碳时,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,除上述仪器外,另选仪器在如图2内画出排空气收集二氧化碳的装置.
(4)实验室一般不用块状石灰石与稀硫酸反应制取二氧化碳,但能用石灰石粉末与稀硫酸来制取,能制取的理由是石灰石粉末与稀硫酸的接触面积增大,生成的微溶性的硫酸钙不会阻止反应的发生.

分析 (1)熟记仪器的名称;
(2)根据提供的仪器与药品来分析;
(3)熟记制取二氧化碳的化学方程式;根据二氧化碳的性质选择收集装置;
(4)根据硫酸钙微溶于水,来解答此题.

解答 解:(1)仪器①是锥形瓶;故填:锥形瓶;
(2)根据提供的药品可知,可用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气,此实验需要用到的仪器有②④⑥⑦;其中二氧化锰是催化剂,起到了催化作用;故填:②④⑥⑦;催化作用;
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳的密度比空气大,所以用向上排空气法来收集;故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)实验室制取二氧化碳用块状石灰石与稀盐酸反应,而不用稀硫酸,因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石的表面,阻止反应继续进行;当只有稀硫酸时,把块状石灰石粉碎,增大接触面积,使硫酸钙来不及与碳酸钙结合,碳酸钙就反应完毕(颗粒越细越好,这样反应液快),使反应顺利进行.
故填:石灰石粉末与稀硫酸的接触面积增大,生成的微溶性的硫酸钙不会阻止反应的发生.

点评 本题考查实验室制取氢气、二氧化碳的药品的选择,要熟记实验室制气体的反应原理及注意事项.

练习册系列答案
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8.某校甲、乙两兴趣小组进行硫酸铜溶液与与氢氧化钠溶液的实验.
甲组实验:先往试管中各加入2mL 10%的CuSO4溶液,再往试管中加入5mL 10%的NaOH溶液,观察到试管中有蓝色沉淀生成.
乙组实验:先往试管中各加入2mL 10%的CuSO4溶液,再往试管中加入2滴10%的NaOH溶液,观察到试管中有浅绿色沉淀生成(与甲组的沉淀颜色差别较大).
【实验讨论】甲组实验中的蓝色沉淀是氢氧化铜,写出反应的化学方程式:2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓.
那么乙组实验中浅绿色沉淀是什么呢?
【查阅资料】
(1)NaOH溶液和CuSO4溶液反应可生成多种组成的碱式硫酸铜,它们都是浅绿色固体.如Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4,它们的相对分子质量分别为258、356、454.
(2)各种组成的碱式硫酸铜,受热均会分解.
(3)SO2气体能使酸性高锰酸钾稀溶液褪色.
(4)白色的无水CuSO4固体吸收水蒸气后变成变蓝色固体.
【实验探究】该小组对碱式硫酸铜产生了兴趣,想探究碱式硫酸铜受热分解的产物.
【实验设计】取少量碱式硫酸铜加入试管中并按以下流程进行实验:

实验结束后,试管中残留有黑色固体,滴入稀硫酸黑色固体溶解,溶液呈蓝色,证明黑色固体是CuO;B中无水CuSO4变蓝色,证明有水生成;C中现象为酸性高锰酸钾溶液褪色,证明生成SO2;D中气体能使带火星木条复燃,证明生成O2
【实验反思】
(1)当NaOH溶液和CuSO4溶液反应时,只要控制CuSO4溶液的量一定,NaOH溶液不足(填“过量”或“不足”)时就能生成浅绿色沉淀.
(2)若碱式硫酸铜Cu3(OH)4SO4可表示为:2Cu(OH)2•CuSO4,则Cu4(OH)6SO4还可表示为:3Cu(OH)2•CuSO4
【拓展延伸】
(1)当反应物相同,而反应物的量不同,产物可能不同.试另举一个例子:碳燃烧时,氧气足量时生成二氧化碳,氧气不足时生成一氧化碳.
(2)当反应物相同,而反应条件不同时,产物也可能不同.如常温下二氧化碳和水反应生成碳酸;在光照作用下,二氧化碳和水在植物的叶子中发生光合作用生成氧气.
(3)为了确定所得浅绿色沉淀的组成,再进行后续实验,取8.9g碱式硫酸铜(假设化学式为:aCu(OH)2•bCuSO4)放入试管中加热,充分反应后生成了0.9g水,通过计算确定所得浅绿色沉淀的化学式为Cu3(OH)4SO4

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