题目内容
18.请结合下图回答问题:(1)实验室可用(NH4)2SO4固体和熟石灰混合加热制取NH3,应选择的发生装置为A(选填序号).
(2)用氯酸钾和二氧化锰制备氧气的文字表达式氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气.能收集氧气的装置有d(填编号)氧气收集完毕后,测得其纯度明显偏低,原因可能是:BD(填字母,可多选);
A.氯酸钾中混入了二氧化锰 B.收集前,集气瓶中未注满水
C.收集后,集气瓶中仍有少量水 D.加热前就将发生装置和收集装置连接好
| 序号 | 实验 | 能否生成氧气 |
| A | 加热高锰酸钾 | 能 |
| B | 加热二氧化硅 | 不能 |
| C | 加热氧化钠 | 不能 |
| D | 加热水 | 不能 |
| E | 电解水 | 能 |
①根据实验A、B、C可以得出的结论是:在一定条件下,高锰酸钾是适于制取氧气的物质;②根据实验D、E,可以得出的结论是:反应条件 是影响物质能否反应产生氧气的重要因素.
分析 (1)用(NH4)2SO4固体和熟石灰混合加热制取NH3,属于固体加热型,故选发生装置A;
(2)氯酸钾在加热、二氧化锰作催化剂的条件下生成氯化钾和氧气,据此书写方程式,并据氧气的密度比空气大、比水小选择收集装置;并据实验操作分析氧气不纯的原因;
(3)通过对比表中实验及现象进行结论分析.
解答 解:(1)用(NH4)2SO4固体和熟石灰混合加热制取NH3,属于固体加热型,故选发生装置A;
(2)氯酸钾在加热、二氧化锰作催化剂的条件下生成氯化钾和氧气,反应的文字表达式是:氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气,氧气的密度比空气大,所以应从长管进气,将空气挤压到集气瓶上部排出,故ab错误;氧气密度比水小,所以应从短管进气,长管便于排水,故d正确;
A.氯酸钾中混入了二氧化锰,二氧化锰加快了反应速率,但对生成氧气的纯度没有影响,故不符合题意;
B.收集前,集气瓶中未注满水,就会留有气泡,使收集的氧气纯度偏低,符合题意;
C.收集后,集气瓶中仍有少量水,只会导致氧气没有收集满,对生成氧气的纯度没有影响,故不符合题意;
D.加热前就将发生装置和收集装置连接好,会把装置内的少量空气收集到集气瓶内,使收集的氧气纯度偏低,符合题意;
故选BD;
(3)①根据实验A、B、C可知一定条件下,只有高锰酸钾能分解产生氧气,因此高锰酸钾是适于制取氧气的物质;
②同是反应物水,加热不能产生氧气,电解能产生氧气,由此可知反应条件是影响物质能否反应产生氧气的重要因素;
故答案为:(1)A;
(2)氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气;d;BD;
(3)①高锰酸钾是适于制取氧气的物质;②反应条件.
点评 本题综合考查了学生的基本实验能力,涉及文字表达式的书写、装置选择、实验基本操作等知识,只有综合理解化学知识才能够结合题意灵活分析和解答.
| A. | 单质 | B. | 元素 | C. | 离子 | D. | 原子 |
| A. | 一定有CO | B. | 一定有O2 | C. | 一定有CO2 | D. | 一定是CO、CO2 |
| A. | 使用红磷的量必须足量 | |
| B. | 该实验现象同时能说明氮气难溶解于水 | |
| C. | 燃烧匙中的红磷可以用木炭替代 | |
| D. | 实验过程中,燃烧匙插入集气瓶的速度太慢,不会影响测定的结果 |
实验Ⅰ:小明欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气.
【实验记录】
| 实验步骤 | 实验现象 | 反应的文字或符号表达式 |
| 取一只250mL的集气瓶,收集袋中气体. 放入红热木炭 体 用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 | 木炭燃烧得更旺 | I |
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气.
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小明所带来的气体一定是纯净的氧气.该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是木炭在集气瓶中燃烧得更旺只能说明集气瓶中氧气的含量高于空气中氧气的含量,不能说明集气瓶中氧气含量为100%.
实验Ⅱ:测定小明所带气体中氧气的含量.
同学们在老师的指导下设计了如右图所示装置,进行实验,并重复多次.
【实验记录】
| 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
| ① | 检查装置的气密性 | / | 装置的气密性良好 |
| ② | 加入药品,将装置连接固定 | / | / |
| ③ | 打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b | A中水进入到B中,B中水的体积为200mL. | 收集200mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
| ④ | 用凸透镜聚光引燃白磷 | 燃烧,产生大量白烟 | / |
| ⑤ | 待白磷熄灭并冷却到室温, 进行操作I | 现象I | 小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
现象I是B中部分水被吸入A中.
【数据记录】
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| B中剩余水体积/mL | 100 | 52 | 49 | 51 | 48 |
【实验反思】
(1)这台制氧机制氧气的过程发生的变化属于“物理变化”.
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是白磷量不足.