题目内容
16.某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验.(1)写出装置图中标号仪器的名称:a酒精灯;b集气瓶.
(2)甲同学用氯酸钾、二氧化锰等试剂,从图中选择A、D装置的组合制取氧气.
①反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;
②在用橡胶管连接装置A和D中的玻璃导管时,应先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力把玻璃管插入橡胶管.
③收集气体前,应将集气瓶装满水,并倒扣在水中.当气体连续均匀地从导气管口冒出时,将导气管伸入到集气瓶口开始收集.判断气体已集满的方法是有气泡从瓶口冒出.
④收集氧气还可选用的装置是B(选填字母).
(3)甲同学用氯酸钾等试剂制取氧气反应结束后冷却,对制取氧气后的固体残渣(已完全反应)作如下回收处理:
①通过以下四步实验操作可回收不溶物二氧化锰.正确操作的先后顺序是:B、C、D、A(填写序号).
A.烘干 B.溶解 C.过滤 D.洗涤
②过滤时需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗(带滤纸)、烧杯、玻璃棒.
③过滤时需要将圆形滤纸折叠处理.下列滤纸折叠过程图示中,正确的是甲(选填“甲”或“乙”).
甲:A→B→C 乙:A→B→D
(4)乙同学选A装置用KMnO4固体制氧气,需要对A装置进行的改变是在试管口放一团棉花.乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入A中大试管里,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2量大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反应生成的MnO2分解放出O2;猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2;
猜想Ⅲ:反应生成的K2MnO4和MnO2都分解放出O2.
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜测Ⅰ、Ⅲ错误;第二组同学取K2MnO4加入试管中,在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论,该组同学选择的实验方法是用带火星的木条伸入试管中,木条复燃.
【拓展延伸】实验发现,KClO3固体加热到400℃时,生成O2的速率还是很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快.请说明KMnO4在KClO3的分解反应中并不是作催化剂的理由因为在反应过程中KMnO4生成了别的物质,其质量和化学性质都发生了改变.
分析 (1)依据常用仪器回答;(1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法;
(2)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,受热分解生成氯化钾和氧气;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,能使带火星的木条复燃;
(3)
①二氧化锰不溶于水,锰酸钾易溶于水,所以可采取过滤的方法提取二氧化锰,先溶解固体,再过滤,然后将固体洗涤并烘干即可;
②据过滤所用仪器回答;
③过滤时滤纸折叠方法是对折再对折,然后打开,一边有三层滤纸;
④根据氧气的密度比空气的大解答;
(4)【实验验证】根据实验现象,可以判断物质的性质;氧气能够供给呼吸,支持燃烧,能使带火星的木条复燃;
【拓展延伸】根据高锰酸钾加热分解也会产生氧气解答.
解答 解:(1)仪器a的名称是酒精灯;b是集气瓶;
(2)
①选择A、D装置的组合制取氧气时,应该是利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;
②在用胶皮管连接装置B和E中的玻璃导管时,应先把玻璃管口用水润湿,然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管;
③收集气体前,应将集气瓶装满水并盖上玻璃片,并倒扣在水中.当气体连续均匀地从导气管口冒出时,将导气管伸入到集气瓶口开始收集.判断气体已集满的方法是有气泡从瓶口冒出;
④收集氧气还可选用的装置是B,即可以用向上排空气法收集.
(3)①二氧化锰不溶于水,锰酸钾易溶于水,所以可采取过滤的方法提取二氧化锰,先溶解固体,再过滤,然后将固体洗涤并烘干即可;
②过滤用到的仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗(带滤纸)、烧杯,还须引流的玻璃棒;
③过滤时滤纸折叠方法是对折再对折,然后打开,一边有三层滤纸,正确的是 甲;
(4)选A装置用KMnO4固体制氧气,需要对A装置进行的改变是在试管口放一团棉花;
【实验验证】在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,说明250℃时,二氧化锰不能分解,所以猜想Ⅰ和Ⅲ错误;氧气能够支持燃烧,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是把带火星的木条伸入试管中,木条复燃;
【拓展延伸】
如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快.KMnO4在KClO3的分解反应中不是作催化剂,原因是加了高锰酸钾之后,产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气,同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用;
故答案;
(1)酒精灯;集气瓶;
(2)①2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;
②用水润湿;
③装满水; 气体连续均匀地从导气管口冒出;有气泡从瓶口冒出;
④B;
(3)①C、D、A; ②玻璃棒; ③甲;
(4)在试管口放一团棉花;
[实验验证]Ⅰ、Ⅲ; 用带火星的木条伸入试管中,木条复燃;
[拓展延伸]因为在反应过程中KMnO4生成了别的物质,其质量和化学性质都发生了改变.
点评 了解实验室制取气体的装置选取,反应原理,并能对高锰酸钾制取氧气进行相关问题的探究,对于探究实验的设计,一定要有明显的现象差别才可以,所以在锰酸钾和二氧化锰是否会生成氧气探究中,就有两个方案可以参考,质量变化法和生成物检验法,掌握氯酸钾和高锰酸钾的性质,理解催化剂的概念是解题的关键.
| 每100g含有 营养成分 | 糖类 | 油脂 | 蛋白质 | 维生素C | 钙 | 镁 | 钠 | 锌 |
| 7.6g | 7.8g | 7.4g | 18mg | 201mg | 18.2mg | 30.8mg | 8.1mg |
②维生素C易溶于水,向其水溶液中滴入紫色石蕊试液,石蕊变红色,加热该溶液至沸腾,红色消失.因此,烹调富含维生素C的食物时,应该注意不要高温加热;在碱性条件下,维生素C易被空气氧化,烧煮时最好加一点食醋.
| A. | 含有氧元素的化合物一定都是氧化物 | |
| B. | 纯净物一定由一种元素组成 | |
| C. | 单质不一定是由一种元素组成的 | |
| D. | 化合物都是由不同种元素组成的 |