题目内容

13.结合图示实验装置,回答下列问题.

(1)用A装置制取氧气,发生的化学反应方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;若想收集较纯净的氧气,应选择的收集装置为D.实验结束时要先把导管从水槽中取出,后停止加热,目的是防止水倒流入试管.
(2)注射器H可用于检查装置B的气密性,步骤如下:
①向锥形瓶中加入少量水没过长颈漏斗下端管口.②将注射器H连接到装置B的导管口处.③缓慢推动注射器H的活塞,观察到长颈漏斗末端出现气泡,表示装置B的气密性良好.
(3)实验室用装置C制取氢气,与装置B相比,其优点为能使反应随时进行或停止;如用E装置收集H2,则气体应从d端通入(填“c”或“d”).
(4)用C装置在实验室制取CO2时,若多孔隔板改成隔离铜网,同样可以制取,如改用隔离铝丝网做,其产生的后果是二氧化碳中会混有杂质气体,用化学方程式表示为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑,说明金属活动性Cu<Al(选填“>”、“<”或“=”)
(5)KOH和NaOH有相似的化学性质.为准备KOH和稀盐酸的中和反应实验,小宇特地在几天前配制了氢氧化钾溶液.实验时,向氢氧化钾溶液中慢慢滴加稀盐酸一段时间后,小宇惊奇地发现溶液中有气泡逸出.
①提出问题:小宇同学感到惊奇的原因有:①产生的气体是什么气体?为什么产生这种气体?②为什么在滴加稀盐酸“一段时间”后,才产生这种气体?
②针对第二个问题:小宇进行了如下分析,久置于空气中的氢氧化钾溶液中主要有钾离子、氢氧根离子、碳酸根离子三种离子.他猜想,问题②中的现象最有可能是碳酸根离子引起的.
③实验探究:为验证针对第二个问题提出的猜想,请你帮助小宇选择碳酸钠溶液和稀盐酸试剂进行对比实验,观察出现气泡现象,即可证明猜想正确.

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;
氧气不易溶于水,密度比空气大;
(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)不同的实验装置,优缺点不同;
氢气密度比空气小;
(4)铜不能和稀盐酸反应,铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气;
(5)氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水.

解答 解:(1)用A装置制取氧气,应该是利用高锰酸钾制取氧气,发生的化学反应方程式为:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即用F装置收集,氧气不易溶于水,可以用排水法收集,即用D装置收集,用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净;
实验结束时要先把导管从水槽中取出,后停止加热,目的是防止水倒流入试管.
故填:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;D;防止水倒流入试管.
(2)向锥形瓶中加入少量水没过长颈漏斗下端管口,将注射器H连接到装置B的导管口处,缓慢推动注射器H的活塞,观察到长颈漏斗末端出现气泡,表示装置B的气密性良好.
故填:长颈漏斗末端出现气泡.
(3)实验室用装置C制取氢气,与装置B相比,其优点是能使反应随时进行或停止;
如用E装置收集H2,由于氢气密度比空气小,则气体应从d端通入.
故填:能使反应随时进行或停止;d.
(4)如改用隔离铝丝网做,其产生的后果是二氧化碳中会混有杂质气体氢气,这是因为铝能和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,反应的化学方程式表示为:2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑,说明金属活动性Cu<Al.
故填:2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;<.
(5)久置于空气中的氢氧化钾溶液中主要有钾离子、氢氧根离子、碳酸根离子三种离子;
他猜想,问题②中的现象最有可能是碳酸根离子引起的;
为验证针对第二个问题提出的猜想,应该选择碳酸钠溶液和稀盐酸试剂进行对比实验,观察出现 气泡现象,即可证明猜想正确.
故填:钾离子;氢氧根离子;碳酸根离子;碳酸根;碳酸钠溶液;稀盐酸;气泡.

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.

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