题目内容

10．实验室用下列装置制取几种气体．

（1）用A可组合成高锰酸钾制取氧气装置，而用该装置制取氧气时存在一个小问题，请你帮助他：应该在试管口塞一团棉花；实验室用该方法制取氧气的化学方程式是：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．用该装置制氧气，待实验结束时应先将导管从水槽中移出，然后再熄灭酒精灯．
（2）在装入药品前，应先进行的一项操作是：检查装置的气密性．
（3）小明要制取少量CO2，其反应原理是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，收集气体的方法称之为向上排空气法，这是因为二氧化碳密度比空气大，用化学方程式写出二氧化碳遇到澄清石灰水的现象Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
（4）C装置中a的作用是便于向锥形瓶中加入液体药品；为了防止生成的气体从仪器a中逸出，必须使a仪器末端浸没在液体中．
（5）甲烷是一种无色、无味、难溶于水、密度小于空气的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷，则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合是AE或AF．

分析 （1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气； 为了防止高锰酸钾进入导管，通常在试管口塞一团棉花；
（2）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
（3）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳； 二氧化碳能够溶于水，密度比空气大；
（4）不同的实验装置，功能不同；
（5）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，因此需要加热；因为甲烷的密度比空气的小，因此选用F装置收集甲烷．

解答 解：（1）用高锰酸钾制取氧气时需要加热，应该用A装置作为发生装置；为了防止高锰酸钾进入导管，试管口应该塞一团棉花；实验室用该方法制取氧气的化学方程式是：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；用该装置制氧气，待实验结束时，为防止液体倒流，应先将导管从水槽中移出，然后再熄灭酒精灯．
故填：A；应该在试管口塞一团棉花；2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；导管从水槽中移出；熄灭酒精灯．
（2）在装入药品前，应先进行的一项操作是检查装置的气密性．
故填：检查装置的气密性．
（3）碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集；二氧化碳遇到澄清石灰水的现象是澄清石灰水变浑浊，用化学方程式写出二氧化碳遇到澄清石灰水的现象：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
故填：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；向上排空气法；密度比空气大；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
（4）C装置中a的作用是便于向锥形瓶中加入液体药品；为了防止生成的气体从仪器a中逸出，必须使a仪器末端浸没在液体中．
故填：向锥形瓶中加入液体药品；末端浸没在液体中．
（5）实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，因此需要加热；因为甲烷难溶于水，因此可选用E装置收集甲烷，因为甲烷的密度比空气的小，因此可选用F装置收集甲烷，
故答案为：AE或AF．

点评 本题主要考查仪器的用途、反应表达式的书写，实验装置的选择，选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素．

练习册系列答案
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10．为探究金属的化学性质的实验，某同学完成了以下实验，请你一起参加探究：

（1）图一甲中反应的化学方程式为3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4．
（2）图一乙中观察到的现象有：固体表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色；反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．
（3）图一丙中发生的化学反应属于置换反应（填基本反应类型）．
（4）图二实验中，通过①、③（填序号）对比，可证明铁生锈需要水．
1．某化学实验小组的同学在老师的帮助下设计了“酸雨的形成”的趣味实验．
查阅资料：甲基橙，化学式 C14H14NaSO3Na．1份溶于500份水中，稍溶于水而呈黄色，易溶于热水，溶液呈金黄色，几乎不溶于乙醇．主要用做酸碱滴定指示剂，也可用于印染纺织品．甲基橙的变色范围是pH＜3.1时变红，3.1-4.4时呈橙色，pH＞4.4时变黄．
实验用品：三颈瓶、烧杯、漏斗、酒精灯、燃烧匙、单孔橡皮塞、止水夹、注射器、乒乓球、氧气、硫磺、甲基橙、蒸馏水、大理石、新鲜芹菜叶
实验装置（如图所示）：

实验步骤：
（1）取少量硫磺在燃烧匙中点燃，迅速伸入装有氧气的三颈瓶中，并塞紧橡皮塞．
（2）打开止水夹2，待注射器的活塞逐渐向左运动时，来回推拉活塞2-3次，再关闭止水夹2．
（3）打开止水夹1，观察乒乓球是否被吸在漏斗口．
（4）将一小块大理石放入三颈瓶液体中，观察现象．
实验现象：
（1）硫磺在三颈瓶中燃烧时火焰呈淡蓝色，反应方程式为S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2．
（2）滴有甲基橙的蒸馏水的颜色变化为由黄色变成橙色或红色．
（3）实验步骤3中乒乓球不能（填“能”或“不能”）被吸在漏斗口．
（4）注射器内的新鲜芹菜叶片褪绿，变成黄白色．
交流讨论：
（1）此实验不用石蕊试液而用甲基橙，是因为考虑到：甲基橙的pH变色范围比石蕊试液小．
（2）酸雨有很大的危害，如腐蚀大理石等．请你提出一种防治措施：减少化石燃料的燃烧．
18．用12g碳酸钙与足量的稀盐酸，完全反应，求生成气体二氧化碳的质量？
5．如图是测定空气中氧气含量的实验装置图及主要步骤．请补充；

（1）将一支具支试管装满水，塞上胶塞．然后打开胶塞，将水倒入量筒中，记录体积为30ml．本操作的目的是．测量该具支试管的容积
（2）先预热然后再固定在铜粉部位加热，加热时要不断推拉注射器，目的是使空气中的氧气充分反应．观察到的现象是铜粉逐渐变成黑色，气球不断的变大或变小（合理即可）．
（3）根据下表提供的实验数据，完成填空：
硬质玻璃管中空气的体积反应前注射器中中空气的体积反应后注射器中中空气的体积实验测得空气中氧气的体积分数
25ml15ml8ml17.5%
（4）若实验测得的结果偏小，可能的原因有那些？（列举两条）铜粉的量可能不足，没有将氧气消耗尽；装置可能漏气；实验中可能未冷却至室温就读数等，
（5）实验拓展：下图是测定氧气含量的三种方法

①图1与图2比较有什么缺点？．将燃着的红磷伸入集气瓶时空气受热逸出，实验误差大（或浪费燃料等）
②利用图3进行实验，白磷在热水加热的条件下会着火燃烧，整个过程中活塞的移动方向是向右；充分冷却后活塞应停留在4．（填数字）．
③金属镁条不仅与氧气反应，还能与空气中的氮气、二氧化碳反应．如果把图1中的红磷换成镁条，则实验结果偏偏大（填大或小）．
15．某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O），设计了如下实验方案，请回答下列问题：

（1）步骤①中，金属X是铁，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu．
（2）操作Ⅰ、Ⅱ都为过滤，该操作中需用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯外，还需漏斗，其中玻璃棒的作用是引流．
（3）步骤②中，何时可停止加稀硫酸？不再产生气泡．
（4）滤液B、C中的溶质是硫酸亚铁．
2．从防火、灭火、自救等安全知识判断，下列做法正确的是（　　）
A．室内着火时马上打开门窗B．电器着火时用水浇灭
C．开启电灯检查燃气是否泄漏D．发生火灾逃生时用湿毛巾捂住口鼻
19．实验室中有6种没有标签的溶液，化学实验小组同学鉴别这些溶液．
（1）调查研究：实验盒中记录单上登记的6种溶液是：KMnO4、K2CO3、CuSO4、KHCO3、Ca（OH）2、稀盐酸，其中有颜色的溶液有KMnO4和CuSO4 ．将剩余四种无色溶液贴上A、B、C、D标签．
（2）查阅资料：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
（3）实验探究：将B溶液滴加到A溶液中无明显现象：将B溶液滴加到C、D两溶液中，C溶液立即产生气体；而D溶液开始并没有立即产生气体，继续滴加一定量的B溶液，才有气体产生．
①实验结论：A是Ca（OH）2溶液；C是KHCO3溶液．
②按如图所示装置进行实验，其中夹持固定装置已略去．A溶液中开始时有白色沉淀生成，一段时间后，沉淀又消失．
现象解释：沉淀又消失的化学反应方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2；
（4）定量测定：将C、D两溶液混合，分别取三份该混合溶液的样品，逐滴滴入相同质量的相同B溶液，所得实验数据如表所示：
实验组号①②③
样品中溶质质量/g37.656.475.2
B溶液质量/g707070
产生气体质量/g13.217.613.2
则该样品中C与D溶质的质量比为25：69；B溶液的质量分数为39.1%．
20．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）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（3）高锰酸钾制氧气：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；
（4）氢气和氧化铜在加热的条件下生成铜和水：H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O；
（5）锌粒和硫酸生成硫酸锌和氢气：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．

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