题目内容

3．如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集、和性质实验的部分仪器．试根据题目要求，回答下列问题：

（1）写出①装置制取氧气的化学方程式2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑．
（2）实验室用二氧化锰粉末和过氧化氢溶液制取氧气的反应速率快，宜选择的发生装置
为③（填序号），选择该装置的优点是便于控制反应的速率，用④装置收集氧气时，氧气从导管b（填“a”或“b”）入．
（3）测定某氧化铁样品中铁元素的质量分数（假设杂质不含铁元素，也不与氢气发生反应）．某同学设计了用氢气还原氧化铁样品的一组实验：

该实验制取氢气的药品宜选择锌和稀硫酸（填名称）；干燥管内生石灰的作用是吸收空气中的水蒸气；（若取用a克氧化铁样品，测得U型管内物质的质量增加b克，则样品中Fe元素的质量分数为$\frac{56b}{27a}$×100%（用代数表示）．

分析 （1）根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气进行分析；
（2）根据分液漏斗可以控制液体的滴加速度，氧气密度比水小，不易溶于水进行分析；
（3）根据实验室制取氢气的反应物是锌和稀硫酸，空气中的水蒸气对实验会产生影响，依据化学方程式进行计算．

解答 解：（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；
（2）分液漏斗可以控制液体的滴加速度，氧气密度比水小，不易溶于水，所以实验室用二氧化锰粉末和过氧化氢溶液制取氧气的反应速率快，宜选择的发生装置
为③，选择该装置的优点是便于控制反应速率，用④装置收集氧气时，氧气从导管b入；
（3）实验室制取氢气的反应物是锌和稀硫酸，空气中的水蒸气对实验会产生影响，所以实验制取氢气的药品宜选择锌和稀硫酸；干燥管内生石灰的作用是吸收空气中的水蒸气，
U形管增加的质量就是生成水的质量，设样品中铁元素的质量为x
Fe2O3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3H2O
             112  54
              x   b
        $\frac{112}{x}$=$\frac{54}{b}$
          x=$\frac{112b}{54}$
所以样品中Fe元素的质量分数为：$\frac{\frac{112b}{54}}{a}$×100%=$\frac{56b}{27a}$×100%．
故答案为：（1）2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；
（2）③，便于控制反应速率，b；
（3）锌和稀硫酸；吸收空气中的水蒸气，$\frac{56b}{27a}$×100%．

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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13．在Cu（NO3）2、Zn（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，往滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生，则滤液中含有的溶质是Zn（NO3）2和Fe（NO3）2；滤液质量比原混合溶液的质量小（填“大”或“小”）；有关反应的化学方程式为Fe+Cu（NO3）2=Fe（NO3）2+Cu（或Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag）（写出一个即可）．
14．某兴趣小组对“水的净化”过程进行探究，他们从护城河中取了水样，观察到：水样呈黄色、有异味、浑浊、悬浮固体小颗粒．
现对水样进行如下处理：向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行（填操作名称）过滤以除去固体小颗粒，然后向水样中加入活性炭，利用其吸附性除去水样中的颜色和异味，该过程属于物理变化（填“物理”或“化学”）．
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（3）木柴着火，一般用水浇灭，水灭火的原理是使温度降到木柴的着火点以下．
18．实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：

（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a铁架台，b酒精灯．
（2）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰来制取氧气时，应选用的发生装置是B（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式：2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑，向气体发生装置内加入药品前，应该进行的操作是检验装置的气密性．若用E装置收集氧气，收集较纯净氧气的适宜时间是C（填字母）．
A．当导管口刚有气泡冒出时     B．当导管口停止冒出气泡时　C．当导管口有连续均匀气泡冒出时
（3）某同学用C装置集满一瓶氧气后，实验时发现氧气不纯，原因可能是装置不严密或没有玻璃片一部分氧气逸散到空气中．
（4）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的制取装置是AC．其反应的化学方程式是
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O．请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是不能燃烧、不能支持燃烧且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于灭火．
（5）乙炔又称电石气，是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体；工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔．你认为制取乙炔应选择的发生装置是A；收集装置最好选用E．
8．既能跟铁反应，又能跟氯化钡溶液反应的是（　　）
A．盐酸B．氯化钠溶液C．稀硫酸D．氢氧化钠溶液
15．下列说法正确的是（　　）
A．干冰升华时吸收大量的热，因此可用作制冷剂
B．由同种元素组成的物质一定是纯净物
C．冰不属于氧化物
D．蜡烛燃烧后质量减小，说明质量守恒定律不是普遍规律
17．某兴趣小组对4瓶无色溶液Na2CO3溶液、Na0H溶液、Ca（OH）2溶液、稀盐酸进行鉴别．此组同学不用其他试剂进行鉴别．
同学实验操作现  象结  论
小敏用3支试管，分别取少量不同的溶液，各滴加剩余的另一种溶液．1支试管中有气泡产生，其余2支试管中无现象．所滴加的溶液是稀盐酸．
小红1支试管中有白色沉淀析出，其余2支试管中无现象．所滴加的溶液是Na2CO3溶液．
小刚……
同学们经过交流后发现，根据小红与小敏的实验现象，小红的结论是错误的．如果小刚所滴加的是NaOH溶液，则他的实验现象是三支试管都无明显现象．
18．下表中的1、2、3各项之间能构成如图的包含关系的是（　　）
选项123
A合金金属水银
B银河系太阳系地球
C基因DNA染色体
D氧气氧化物化合物
A．AB．BC．CD．D

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