题目内容

9.如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置.

请回答以下问题:
(1)写出仪器的名称:a酒精灯,b水槽.
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用发生装置A(填字母序号),反应的文字表达式为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气.
(3)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,文字表达式是:过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气
若选用C做发生装置,你认为选用C的优点是可以控制反应的速率;
(4)已知一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易与氧气发生反应,则收集一氧化氮气体时应选用图中装置F(填字母序号).
(4)(附加题4分,总分不得超过60分.)
利用图中装置如何检验装置B的气密性.
实验操作(可画图)现象结论

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)根据实验室用高锰酸钾制取氧气时的反应物是固体,反应条件是加热,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气进行分析;
(3)根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析;
(4)根据一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易与氧气发生反应进行分析;
(5)根据装置的内外气压差进行分析.

解答 解:(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,a是酒精灯,b是水槽;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时的反应物是固体,反应条件是加热,所以应选用发生装置A,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;
(3)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,文字表达式为:过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气;
(4)一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易与氧气发生反应,所以收集一氧化氮气体时应选用图中装置F;
(5)装置的内外气压差,所以检验装置气密性的方法是:导气管插到液面以下,然后往长颈漏斗中加水,如果液面有气泡冒出则气密性良好,无气泡冒出则漏气.
故答案为:(1)酒精灯,水槽;
(2)A,高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;
(3)过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气;
(4)F;
(5)导气管插到液面以下,然后往长颈漏斗中加水,如果液面有气泡冒出则气密性良好,无气泡冒出则漏气.

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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18.空气是一种宝贵的自然资源.某兴趣小组的同学在实验室欲用图1所示装置粗略测定空气中氧气的含量.
【实验回顾】
(1)写出红磷燃烧的文字表达式: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,使瓶内压强减小,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.
【提出问题】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,测定结果与理论值误差较大.那么,能否设计一套实验装置使测定结果更为准确呢?
【查阅资料】
1.铁生锈的原理是:铁与空气中的氧气和水蒸气等发生化学反应.
2.饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈.
【实验改进】
方案一:Ⅰ.同学们根据铁在空气中生锈的原理设计如图2的实验装置,再次测定空气中氧气含量.
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水的体积集气瓶(扣除内容物)和导管的体积
体积/ml80.054.5126.0
【交流表达】
(1)根据上表数据计算,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%).
(2)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能够把氧气完全消耗;②避免了燃烧匙伸入集气瓶时导致的气体外逸.
方案二:同学们又设计了如图3所示的实验装置,实验步骤如下(装置气密性良好,部分操作已略去):
I.打开止水夹a和b,向集气瓶中缓慢鼓入一定量空气,至白磷与空气接触,测得进入量筒中水的体积为V1
II.强光照射引燃白磷;
III.白磷熄灭并冷却至室温,测得量筒中水的体积变为V2
IV.计算空气中氧气的体积分数.
下列有关这个实验的说法中,正确的是CD(填字母).
A.步骤I中,俯视量筒读数会使测得的V1数值偏低
B.步骤II中,白磷燃烧时可以不关闭止水夹a和b
C.步骤III中,未冷却至室温会使测得的V2数值偏高
D.步骤IV中,求得氧气的体积分数等于$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{{V}_{1}}$×100%

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