题目内容

6.如图装置A是实验室制取氧气的实验装置,过氧化氢溶液通过分液漏斗加入的目的是控制过氧化氢溶液的滴加速度,写出反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,此反应属于分解反应;制取氧气的实验完毕后,为使催化剂再利用,小兵同学要回收混合液中的二氧化锰,一般采用的实验操作是过滤.

同学们利用收集的氧气进行“铁丝在氧气里燃烧”的探究实验,如图B,请你参与探究并回答下列为题.
铁丝在氧气中燃烧生成了黑色固体,小明同学猜测铁丝燃烧时溅落的黑色固体中可能含有铁,并决定用化学方法来验证猜想.小明将冷却后的黑色固体研碎,取少量放入试管中,加入稀盐酸,观察到的现象是有气泡产生,由此推测,铁丝在氧气中燃烧时溅落的黑色固体物质中含有少量铁.

分析 (1)根据如果用双氧水制氧气就不需要加热,过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气解答;二氧化锰不溶于水,因此可用过滤的方法分离.
(2)根据铁能与稀盐酸反应生成气体,也能与硫酸铜反应,置换出红色的铜,设计实验来鉴别黑色物质中是否含有铁;

解答 解:
(1)分液漏斗可以控制反应的速度,故过氧化氢溶液通过分液漏斗加入的目的是控制过氧化氢溶液的滴加速度,如果用双氧水制氧气就不需要加热,过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,符合一变多,属于分解反应;二氧化锰不溶于水,因此可用过滤的方法分离;
(2)要想证明:铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁,可以将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入稀盐酸或硫酸铜等溶液,如果出现冒气泡、出现红色固体等现象,就证明黑色物质中还含有铁;
答案:
(1)控制过氧化氢溶液的滴加速度  2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑   分解反应   过滤   
(2)稀盐酸   有气泡产生

点评 气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.

练习册系列答案
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14.某研究性学习小组设计了测定纯碱(Na2CO3)样品(只含NaCl杂质)中Na2CO3质量分数的实验方案.请回答下列问题:
小资料:碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
(1)气体法.
【原理思路】利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量,从而计算碳酸钠的质量分数.(不考虑原装置内空气的影响)
【实验分析】小科同学根据以上思路,设计了如图1的实验装置.
①实验装置乙中盛放的试剂为浓硫酸,其作用是吸收水蒸气;装置丁中碱石灰的作用是B.(填字母)
A.吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2
B.防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C.干燥二氧化碳

②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快,会导致测得样品中碳酸钠的质量分数偏低(填写“偏高”、“偏低”或“不变”).
③小明同学认为小科的方案存在问题,不考虑原装置内空气的影响,即使操作规范,但由于生成的CO2在装置中残留,也会造成测得结果偏低(填写“偏高”、“偏低”或“不变”),应该将装置甲中双孔橡胶塞
换成三孔橡胶塞,并增加图2装置,实验结束后缓缓通入一段时间空气,
目的是将残留的CO2全部鼓入到丙装置中,使其完全被氢氧化钠溶液吸收,,其中图2中NaOH溶液的作用是吸收通入的空气中的CO2
(2)沉淀法.
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀,通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数.
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中,加水使其完全溶解;
②加入过量的CaCl2溶液充分反应.证明CaCl2过量(即让样品中Na2CO3完全反应)的方法是:静置,向上层清液中滴加CaCl2溶液,如果没有白色沉淀生成,证明CaCl2过量;
③过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为10.0g,由于沉淀表面粘附滤液,不经洗涤就烘干,称量沉淀的质量将会偏高(填写“偏高”、“偏低”或“不变”).
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数.

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