题目内容

20．如图是初中化学中常用的实验装置，请回答下列问题．
（1）仪器x的名称是集气瓶；
（2）实验过程中经常要连接仪器．将玻璃导管插入带孔橡皮塞时，应先将要插入塞子的玻璃导管的一端用水润湿，然后稍稍用力转动，使它插入带孔橡皮塞；
（3）实验室制取O2、CO2、H2均可选择B（填装置代号）作为气体的发生装置；
（4）实验室不使用催化剂就能制取氧气的反应化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；若要制取纯度较高的氧气，应采用的收集方法是排水集气法；
（5）请从如图1装置选择并连接成一套组合装置，用于实验室制取干燥的二氧化碳气体．
按照气体从左至右的流向写出所选装置接口的连接顺序：
b→h→i→d→c→-→-…（可不填满，也可补充）
（6）氨气是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，极易溶于水，水溶液显碱性．实验室常加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气．某兴趣小组的同学设计如图2G～J所示装置对氨气的制取、性质进行探究．
①装置I中的现象是导管口有气泡冒出，酚酞溶液变红；
②装置H的作用是防止倒吸；
③根据氨气的性质，J处应选择的最佳收集装置为M；（填“K”、“L”或“M”）
（7）将CO2和O2通入图3进行分离，最后收集到的气体是B．
A．CO2、O2    B．CO2     C．O2     D．O2、H2O．

分析 （1）熟记仪器的名称；
（2）根据仪器连接的方法来分析；
（3）据实验室制取氧气、二氧化碳、氢气的方法分析解答；
（4）实验室制取氧气可用加热高锰酸钾，氯酸钾和二氧化锰混合物的方法及二氧化锰催化过氧化氢的方法，只有高锰酸钾制取氧气不需要催化剂，据反应原理书写方程式，收集纯度较高的气体氧气用排水法．
（5）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，利用浓硫酸可以干燥，根据二氧化碳的密度选择收集方法，然后进行顺序连接；
（6）根据实验室用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制取氨气；制取气体主要看反应物的状态和反应条件；收集气体看气体的密度与水溶性；浓硫酸具有吸水性，可以做干燥剂；
（7）根据氢氧化钠会与二氧化碳反应，浓硫酸有吸水性进行分析．

解答 解：（1）仪器x是集气瓶；故填：集气瓶；  
（2）将玻璃导管插入带孔橡皮塞时，应先将要插入塞子的玻璃导管的一端用水润湿（水起润滑作用），然后稍用力转动使之插入橡皮塞内．故答案为：用水润湿；
（3）实验室用过氧化氢制取氧气、大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳、锌粒和硫酸反应制取氢气均不需加热，属于固液常温型，可用B作发生装置；故填：B；
（4）加热高锰酸钾制取氧气不需要催化剂，加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的方程式是：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑，氧气不易溶于水，所以
收集纯度较高的气体氧气用排水法；故填：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；排水集气法；  
（5）在实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，所以应该选择B装置来制取二氧化碳气体；利用浓硫酸可以干燥，使用浓硫酸进行干燥，长管进短管出；二氧化碳密度比空气的大，用C收集时，应从长管通入二氧化碳，故填：b；h；i；d；c；
bhidc；
（6）①氨气是一种无色、有强烈刺激性臭味的气体，极易溶于水．水溶液呈碱性．能使无色酚酞溶液变红；
②由于氨气易溶于水，装置H的作用是防止液体倒流入装置G中，使试管炸裂；
③氨气是一种无色、有强烈刺激性臭味的气体，为防止氨气跑到空气中去，J处应选择的最佳收集装置为M．
故答案为：①导管口有气泡冒出，酚酞溶液变红；  
②防止倒吸；  
③M；
（7）混合气体通入后，氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠，氧气不反应，稀硫酸先不与碳酸钠接触反应，所以先分离出来的只有氧气，浓硫酸有吸水性，后将稀硫酸加入到碳酸钠溶液中，稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，被浓硫酸干燥后得到较为纯净的二氧化碳．所以将CO2和O2通入图L进行分离，最终得到的气体是二氧化碳，故选：B．

点评 解答本题的关键是掌握实验室制取氧气和二氧化碳的反应原理、装置、操作等内容，对两者加以比较，便于理解记忆．

练习册系列答案
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10．实验室常用来制取二氧化碳的药品是（　　）
A．碳酸钙和浓硫酸B．碳酸钙和稀盐酸C．碳粉和氧气D．碳酸钙高温煅烧
11．化学与“美丽中国”

（1）化学让天更蓝
①“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体，如图1为该反应的微观示意图．下列说法正确的是B．（填序号）
A．生成的丙和丁的分子个数比为1：1
B．反应前后，碳和氮的化合价发生了改变
C．反应前后，元素的种类没有改变，原子的个数发生了变化
D．乙和丙的元素组成相同，所以它们的化学性质相同
②公交车使用天然气等清洁能源，写出天然气主要成分燃烧的化学方程式：CH4+2O2$\underline{\underline{点燃}}$CO2+2H2O．
③我国是世界产煤大国．但含硫煤燃烧排放的二氧化硫，会引起“酸雨”．为减少大气污染，某发电厂采用了“石灰固硫法”，即在一定条件下向煤中掺入生石灰，用来吸收二氧化硫，已知这一过程中，各元素的化合价均未发生改变，写出“石灰固硫法”的化学方程式CaO+SO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSO3．
④科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，试从氢气的性质分析氢气作为能源的主要优点：产热量大，无污染．
（2）化学让水更洁净
①节约用水、防止水污染应成为我们的自觉行动，下列有关叙述不正确的是D．
A．生活中养成良好的用水习惯，尽可能利用每一滴水
B．工业废水经过处理达标后再排放
C．水体污染会危害人体健康
D．大量使用农药、化肥，不会造成水体污染
②区分软水和硬水常用的试剂是肥皂水．生活中常用加热煮沸方法降低水的硬度．
（3）化学让废品变宝贝
废旧金属可以回收利用，用合金废料（含Fe、Cu和Al）制取FeSO4和CuSO4溶液的实验流程如图2所示（部分生成物已略）：
①步骤①反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2R═2NaAlO2+3H2↑，依据质量守恒定律推出R的化学式为H2O，步骤②反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．
②由Cu制取CuSO4溶液有以下三种途径：
I．Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2#+2H2O
II.2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO   CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
Ⅲ.3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．
你认为最佳途径是II（填序号），理由是该方案不产生有害气体，不污染环境．
8．当今人类使用的三大化石燃料为（　　）
A．煤、石油、氢气B．汽油、柴油、液化石油气
C．甲烷、天然气、乙醇D．煤、石油、天然气
15．写出下列反应的化学方程式．
（1）铁丝在氧气中燃烧3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4；
（2）电解水2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑；
（3）过氧化氢分解制取氧气2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
（4）大理石与稀盐酸反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（5）碳不完全燃烧2C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO；
（6）加热氯酸钾制取氧气2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；
（7）铁与硫酸铜反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu．
5．水是生命之源，人类的日常生活与工农业生产都离不开水．
（1）如图甲所示．通电一段时间后，试管1中所收集的气体为氢气，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的．该反应的化学方程式是2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
（2）小刚自制了一个简易净水器（如图乙）净化雨水，其中活性炭的主要作用是吸附作用．
（3）生活中净化水的方法有沉降，过滤，吸附，消毒．
12．根据如图所示水、二氧化碳和氧气的性质实验，请回答以下问题：

（1）仪器a的名称是试管，连结正极产生的气体的名称是氧气．
（2）将白色纸花用紫色石蕊试液喷湿，放入集气瓶B中，观察到的现象是纸花变红该反应化学反应式为CO2+H2O=H2CO3
（3）集气瓶C中实验前应装少量水的目的是防止熔化物溅落炸裂瓶底．
9．在A+3B═2C+2D的反应中，7gA和24gB恰好完全反应生成C和D，若B和D的相对分子质量之比为16：9，则生成C的质量为（　　）
A．16gB．22gC．44gD．88g
18．小明在实验室发现一瓶氢氧化钠固体没有塞上瓶塞，于是他和他的同学一起对这瓶氢氧化钠固体展开探究，请你与他们一起进行探究．【提出问题】这瓶氢氧化钠固体是否变质？
【猜想与假设】
①氢氧化钠没有变质；②该氢氧化钠部分变质；③该氢氧化钠全部变质．
【设计实验】取氢氧化钠固体样品溶于水配成溶液A，进行如下实验：
实验步骤实验现象结论及解释
（1）取少量溶液A于试管中，向其中滴加足量的稀盐酸有气泡产生猜想①不成立
（2）另取少量溶液A于试管中，向其中滴加足量的氯化钙溶液产生白色沉淀反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
（3）将步骤（2）所得的混合液静置，向上层清液中滴加无色的酚酞溶液溶液呈红色猜想②成立
【反思与交流】
（4）久置的氢氧化钠变质的原因是（用化学方程式表示）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．
【探索与拓展】（5）为进一步探究氢氧化钠的变质程度，小明称取18.6g氢氧化钠固体样品放入烧杯中，向其中逐滴加入稀盐酸，到不再产生气泡为止，共消耗稀盐酸100g，反应后称得烧杯中溶液的质量为115.6g．求该样品中碳酸的质量分数（要写出计算过程）．

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