题目内容

3．如图所示为实验室常见气体制备，净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）．某学校两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各的探究实验．

（1）第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体，按照要连接仪器，并检验装置的气密性．
①所选仪器的连接顺序为A→C→E→F（填写仪器序号字母）．
②仪器A中，发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O．
③若将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中，至恰好完全反应，所得溶液显碱性填“酸性”“碱性”“中性”之一）．
（2）第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO2为催化剂）制备氧气，并对某种塑料的组成元素进行分析探究（资料显示该塑料只含C，H，O三种元素），所选仪器按“A→E1→D→E2→B→碱石灰干燥管”的顺序连接，（B1，B2为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置气密性．使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应），试回答下列问题：
①仪器A中所发生反应的化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑
②上述连接中装置B的作用是．吸收反应生成的二氧化碳
③仪器D的玻璃管中放入的塑料试样碎屑质量为Wg，塑料试样充分燃烧后，测得仪器E2质量增加a g，仪器B质量增加b g，则Wg该塑料试样中含氧元素的质量为（W-$\frac{a}{9}$-$\frac{3b}{11}$）g（计算结果可为分数形式）．
④若装置中没有连接仪器E1，这样测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将偏大 （填“偏小”“偏大”“基本一致”之一）．

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；硝酸银溶液除去氯化氢气体，二氧化碳可以用浓硫酸干燥．若将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中，至恰好完全反应，所得溶液显碱性，因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠溶液显碱性；有关的计算要准确，结果后要有单位．

解答 解：（1）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集；硝酸银溶液除去氯化氢气体，二氧化碳可以用浓硫酸干燥；若将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中，至恰好完全反应，所得溶液显碱性，因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠溶液显碱性；
故答案为：
①A→C→E→F； 
 ②CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；
③碱性；
（2）如果用双氧水和二氧化锰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，要注意配平；氧元素的质量等于塑料的质量减去碳元素的质量，再减去氢元素的质量；氢元素质量为$\frac{a}{9}$g，碳元素质量为：$\frac{3b}{11}$g；若没有E1，则A中水蒸气进入E2使a偏大，故偏大．
故答案为：
①2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
②吸收反应生成的二氧化碳；
 ③（W-$\frac{a}{9}$-$\frac{3b}{11}$）g；
④偏大．

点评 本考点主要考查了气体的干燥和除杂、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和有关的计算等，综合性比较强．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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7．下列行为不利于环境保护的是（　　）
A．汽油中加入乙醇B．将废弃塑料集中到野外焚烧
C．污水处理后再排放D．垃圾分类回收
8．下列选项中物质的俗名和化学名称表示同一物质的是（　　）
A．干冰 水B．生石灰  碳酸钙C．苏打 碳酸氢钠D．烧碱  氢氧化钠
5．用化学符号表示：二个氮原子2N；三个碳酸根离子3CO32-；-2价的硫元素$\stackrel{-2}{S}$．
12．氯气（Cl2）是黄绿色气体，氯气溶于水部分以Cl2分子存在于溶液中，部分与水反应Cl2+H2O=HCl+HClO．产物中，次氯酸HClO是一种弱酸．氯气溶于水所得溶液称为氯水．把品红试纸（染有品红颜料的滤纸）放入氯水中，品红试纸褪色．如图是实验室制取氯气的成套装置图，请填空：

（1）仪器X的名称是：分液漏斗．
（2）从反应物的状态和反应条件看，装置甲属于固-液，加热型气体发生装置．
（3）氯气在装置丁中被收集，其收集方法为向上排空气法，装置戊中可得到氯水．
（4）晓红对“氯水使品红试纸褪色”产生兴趣，她所在的学习小组进行了如下探究，请你一起来完成：
【提出问题】氯水中的什么成分使品红试纸褪色？
【猜    想】猜想1：氯水中的水使品红试纸褪色；
猜想2：氯水中的Cl2使品红试纸褪色；
猜想3：氯水中的盐酸使品红试纸褪色；猜想4：氯水中的HClO（填化学式）使品红试纸褪色．
【实验探究】
实   验   操   作实 验 现 象结  论
①把品红试纸放入水中试纸不褪色猜想1不成立
②把品红试纸放入干燥的氯气中试纸不褪色猜想2不成立
③把品红试纸放入盐酸溶液中试纸不褪色猜想3不成立
【结    论】学习小组通过讨论，找到了氯水中使品红试纸褪色的物质．
【反    思】向氯水中滴加几滴紫色石蕊试液，会观察到的现象是溶液先变红后褪色．
8．用过氧化氢制氧气时，有同学对事先在烧瓶中加水产生了疑问．他提出了猜想：
猜想1：加水可以起到稀释的作用，使反应速度变缓．  猜想2：…
并根据猜想进行了实验：每次取15毫升15%的过氧化氢溶液，稀释成不同溶质质量分数，在其他条件相同的情况下进行实验．记录数据如下：
实验12345
过氧化氢溶液溶质质量分数1%3%5%10%15%
MnO2粉末用量/克0.50.50.50.50.5
收集到500mL气体时所用时间/秒5601861033512
反应后液体温度/℃2638435971
（1）实验室用过氧化氢制氧气的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（2）过氧化氢溶液的溶质质量分数对反应速度有怎样的影响？一定范围内，过氧化氢溶质质量分数越大反应速度越快．
（3）根据表中数据可知，该同学的猜想2是：加水可以给溶液降温．
15．某化学兴趣小组同学探究环境温度对过氧化钠（Na2O2）与二氧化碳反应的影响．
【猜想与假设】
过氧化钠与二氧化碳在湿度较小的条件下不反应，只在湿度较大的条件下反应．
过氧化钠与二氧化碳在湿度较小和湿度较大的条件下均能反应．
【查阅资料】
常温下，过氧化钠是淡黄色粉末．过氧化钠能与盐酸反应．
二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液．
ppm是含量的一种表示方法．
【实验探究】
实验一的步骤如下：
（1）用图1装置制取并收集较潮湿的二氧化碳气体．锥形瓶中反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O．其中饱和碳酸氢钠溶液的作用是吸收氯化氢．

（2）如图2所示，在三口瓶瓶口分别插入湿度传感器、二氧化碳传感器、带铁丝的胶塞．
（3）待二氧化碳传感器显示二氧化碳读数稳定后，用铁丝戳破装有过氧化钠的塑料袋，使过氧化钠粉末与潮湿的二氧化碳充分接触，打开数据采集器，得到图3、图4．

该实验可得出的结论是过氧化钠在湿度较大的条件下与二氧化碳能反应．
（二）实验二的步骤如下：
（1）用图5装置制取并收集较干燥的二氧化碳气体．其中固体干燥剂的作用是防止空气中的水蒸气进入三口瓶．

（2）如图6所示，在三口瓶瓶口分别插入湿度传感器、二氧化碳传感器、带铁丝的胶塞．
（3）待二氧化碳传感器显示二氧化碳读数稳定后，用铁丝戳破装有过氧化钠的塑料袋，使过氧化钠粉末与较干燥的二氧化碳充分接触，打开数据采集器，得到图7、图8．

【结论与反思】
（1）小组同学通过上述实验得出猜想2（填“1”或“2”）是正确的．
（2）分析图3中相对湿度变化的原因是过氧化钠与水能反应．
12．在点燃蜡烛时，小红发现有一根烛芯沾有食盐的蜡烛比普通蜡烛燃烧的时间长一些．请你与小红一起探究，并回答相关问题．
提出问题：盐是否能延长蜡烛的燃烧时间？
猜想：①一定量的食盐可延长蜡烛的燃烧时间；
②其他盐也可以延长蜡烛的燃烧时间．
实验探究：实验一探究不同量的食盐对蜡烛燃烧时间的影响
实验方案：取6支相同的蜡烛，在其中5支的烛芯周围分别放入不同量的食盐，另1支做对照实验，分别测定它们的燃烧时间．
实验结果：
食盐质量（g）00.10.50.70.91.0
燃烧时间（分钟）101518232527
燃烧稳定性正常正常正常正常易灭极易灭
实验结论：分析所得实验结果可初步得出两点结论：
①食盐可以延长蜡烛燃烧时间．
②所加食盐并非越多越好，从此次实验来看，加入0.7克时效果最好．
实验反思
①此实验方案还存在一些问题值得进一步研究，如（至少写出一点）：
进行三次实验，取其平均值．
②你认为此实验结果有什么实际应用价值：
建议蜡烛制造工厂在烛芯周围加入少量盐以延长蜡烛的燃烧时间，节约资源．
实验二探究不同种类的盐对蜡烛燃烧时间的影响
要求：请参照实验一，设计实验方案和实验记录表格．
实验方案：取6支相同的蜡烛，在其中5支烛芯周围分别洒0.7克各种盐，剩余的1支加入0.7克食盐做对照实验，分别测定出它们的燃烧时间．
实验记录表格：
13．大多数植物适宜在接近中性的土壤中生长，其pH范围是5.0～6.0．

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