题目内容
17.如图是实验室常见的制取气体的装置:(1)写出仪器名称:①酒精灯③水槽
(2)实验室采用装置A制取氧气,在制取时,试管口要略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流,炸裂试管.选用其中一种药品制取时,试管口还要放一团棉花,棉花的作用是防止高锰酸钾粉末进入导管,文字表达式高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气.
(3)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用的发生装置是B(填字母标号,下同),若要
收集较为纯净的氧气应选用D装置,能选择此装置收集氧气的原因是难溶于水或不易溶于水.
(4)用排水法收集氧气,当瓶口有大气泡冒出时,说明氧气已收集满.收集完毕,先停止加热再将导管移出水面,你预测可能会引起什么后果?水槽内的水倒吸入试管,引起试管底部炸裂.
(5)实验室常用固体氯化铵与熟石灰加热制取氨气,已知氨气密度比空气小,且通常不与空气中的物质发
生反应,极易溶于水,与水发生反应生成一水合氨.其可以选择E(填字母)来制取并收集氨气.
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)根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,高锰酸钾制取氧气时,需要在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,排水法收集的氧气比较纯净进行分析;
(3)反应物的状态是固体和液体,不需要加热,如果固体与固体反应制取气体需要加热,收集方法的选择是根据:难溶于水或不易溶于水用排水法收集,密度比空气大用向上排空气法收集,密度比空气小用向下排空气法收集;得到较纯净的则一般用排水法收集;
(4)从如果先停止加热再将导管移出水面,当停止加热时会使水槽内的水倒吸到试管内,引起试管温度骤然降低,导致试管炸裂.为防止出现这种情况,实验结束时要先把导管移出水面再停止加热;
(5)根据氨气的性质来分析收集装置.
解答 解:(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,①是酒精灯,③是水槽;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,所以可选用的气体发生装置是A,高锰酸钾制取氧气时,需要在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,文字表达式为:高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气,图A中试管口要略向下倾斜的目的是:防止冷凝水回流,炸裂试管;
(3)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时,药品为固体液体,反应不需要加热,故应选用 B发生装置,难溶于水或不易溶于水用排水法收集,若要收集较为纯净的氧气最好用排水法,选用D装置;
(4)用排水法收集氧气,当瓶口有大气泡冒出时,说明氧气已收集满.先停止加热再将导管移出水面,当停止加热时,随着试管温度的降低,试管内气体的体积越来越小,压强也越来越小,外部气压大于试管内气压,就会使水槽内的水倒吸到试管内,引起试管温度骤然降低,导致试管炸裂.
(5)依据题意可知,氨气常温时,极易溶于水,密度比空气小且不与空气中的成份发生反应,所以不能用排水法收集,只能选用向下排气法收集.
故答案为:(1)酒精灯;水槽;
(2)防止冷凝水回流,炸裂试管;防止高锰酸钾粉末进入导管;高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;
(3)B;D;难溶于水或不易溶于水;
(4)瓶口有大气泡冒出;水槽内的水倒吸入试管,引起试管底部炸裂;
(5)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.
| 选项 | 事实 | 解释 |
| A | 糖是甜的,醋是酸的 | 不同种物质的分子性质不同 |
| B | 夏天钢轨之间的缝隙变小 | 原子之间有间隔 |
| C | 搜救犬通过闻气味找到搜寻的目标 | 分子在不断运动 |
| D | 25m3的氧气加压后可以装入0.024m3的钢瓶中 | 氧分子的体积变小 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 液体读数 | B. | 检查气密性 | C. | 点燃酒精灯 | D. | 加热液体 |
【实验回顾】如图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置.
(1)写出红磷燃烧的文字表达式:红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷.
(2)实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内气压减小,烧杯中水倒吸到集气瓶.若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量.
【问题提出】有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测量结果与理论值误差较大.
【实验改进】
Ⅰ、根据铁在空气中生锈的原理设计如图2实验装置,再次测定空气中氧气含量.装置中的饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈.
Ⅱ、测得实验数据如下表:
| 测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
| 烧杯中水的体积 | 烧杯中剩余的体积 | 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 | |
| 体积/mL | 80.0 | 54.5 | 126.0 |
(2)根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是20.2%(计算结果精确到0.1%).
(3)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是:
①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底,使实验结果更准确;②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确.
| A. | 分离液态空气制氧气 | B. | 加热氯酸钾和二氧化锰制氧气 | ||
| C. | 蜡烛燃烧 | D. | 红磷在空气中燃烧 |