Question

6．图1是实验室采用的实验装置，请回答下列问题．
（1）用上述装置组装实验室制取和收集二氧化碳的一组仪器组合是BD（填装置代号字母）．小明用F装置进行排水法收集贮存一氧化碳，若气体从长管进入，则可能造成的后果是收集不到一氧化碳，同时污染环境；
（2）若想控制过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气的反应速率，则需进行的实验改进方法把长颈漏斗换成分液漏斗或注射器；
（3）写出用A装置制取氧气的化学方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
（4）甲烷是一种最简单的有机物，是天然气的主要成分．根据实验室常用装置AC或AE连接，并加热分解固体无水醋酸钠和碱石灰的混合物来制取甲烷气体的原理，由此可推得甲烷是一种不溶于水，密度比空气小的气体，其物理性质与氢气相似；
（5）若要证明CO₂在溶于水时也能与水发生反应，则F瓶中最好选装C；（填序号）
A．水    B．澄清的石灰水    C．石蕊溶液
（6）如图2所示，一氧化碳作为还原剂是冶炼铁的主要原理．某兴趣小组的同学为了探究一氧化碳在高温条件下还原氧化铁后的气体是什么，提出了猜想：
a、气体可能是二氧化碳
b、气体可能是一氧化碳
c、气体可能二氧化碳和一氧化碳．（请补充猜想）
①如果猜想a成立，写出有关化学反应的化学方程式
一氧化碳还原氧化铁的反应Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
二氧化碳通入澄清石灰水的发应Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
②如果要使16g氧化铁充分被还原为铁，在实际操作中消耗的一氧化碳质量：
A．等于8.4g   B．小于8.4g   C．大于8.4g   D．无法判断

Answer 1

分析 （1）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；
一氧化碳不溶于水，有毒；
（2）分液漏斗和注射器能够控制液体药品是流量，从而可以控制反应速率；
（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气；
（4）根据收集气体的方法可以判断气体的性质；
（5）二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色；
（6）高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；
二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；
利用一氧化碳还原氧化铁时，由于反应前后都要通入一段时间的一氧化碳，因此实际消耗的一氧化碳比根据化学方程式计算的一氧化碳质量要大一些．

解答 解：（1）碳酸钙和稀盐酸反应不需要加入，应该用B装置作为发生装置；
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；
小明用F装置进行排水法收集贮存一氧化碳，若气体从长管进入，则可能造成的后果是收集不到一氧化碳，同时污染环境．
故填：BD；收集不到一氧化碳，同时污染环境．
（2）若想控制过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气的反应速率，则需进行的实验改进方法是把长颈漏斗换成分液漏斗或注射器．
故填：把长颈漏斗换成分液漏斗或注射器．
（3）用A装置制取氧气时，由于试管口没有塞一团棉花，应该是利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
故填：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（4）可以用排水法收集甲烷，说明甲烷不溶于水，可以用向下排空气法收集甲烷，说明甲烷的密度比空气小．
故填：不溶于水，密度比空气小．
（5）若要证明CO₂在溶于水时也能与水发生反应，则F瓶中最好选装石蕊溶液，因为二氧化碳和水反应生成的碳酸能使石蕊试液变红色．
故填：C．
（6）a、气体可能是二氧化碳
b、气体可能是一氧化碳
c、气体可能是二氧化碳和一氧化碳．
故填：二氧化碳和一氧化碳．
①一氧化碳还原氧化铁反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
二氧化碳通入澄清石灰水中时反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂； Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
②设和氧化铁反应的一氧化碳质量为x，
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
160     84
16g      x
$\frac{160}{16g}$=$\frac{84}{x}$，
x=8.4g，因此如果要使16g氧化铁充分被还原为铁，在实际操作中消耗的一氧化碳质量大于8.4g．
故答案是C．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．