题目内容

18．实验室常用下列装置制取气体，我国根据所学知识回答下列问题

（1）写出图中标示的仪器名称：①铁架台，②水槽．
（2）实验室用高锰酸钾制取较为纯净的氧气，应选用的发生装置为A（填字母序号．下同），实验时要对该装置进行的改进是在试管口放一团棉花，收集装置可选用E，写出该反应的文字表达式高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，反应的基本类型是分解反应．
（3）装置A中的试管口应略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流引起试管炸裂．
（4）用氯酸钾制取氧气时若没有二氧化锰，加入少量的高锰酸钾也能达到同样的目的，其原因是高锰酸钾受热分解生成的二氧化锰可用作氯酸钾分解的催化剂．

分析 （1）据常用仪器回答；
（2）根据反应物状态和反应条件选择发生装置，高锰酸钾加热制取氧时需要在试管口放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，收集较为纯净的氧气用排水法，并据反应原理书写文字表达式，据反应特点判断反应类型；
（3）装置A中的试管口应略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流引起试管炸裂；
（4）根据高锰酸钾分解的产物及氯酸钾分解原理进行分析解答本题．

解答 解：（1）标号仪器分别是铁架台和水槽；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热，属于固体加热型，故选发生装置A，选择A做发生装置时，试管口需要放一团棉花的原因是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；氧气不易溶于水，所以收集较为纯净的氧气可用排水法；高锰酸钾制取氧气可生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式是高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气，该反应由一种物质生成三种物质，属于分解反应；
（3）装置A中的试管口应略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流引起试管炸裂；
（4）由于高锰酸钾在加热时能够发生分解产生二氧化锰，这样氯酸钾和高锰酸钾的混合物在受热时高锰酸钾分解产生的二氧化锰就能够对氯酸钾的分解起到催化作用，所以加入少量的高锰酸钾也能达到同样的目的．
故答案为：
（1）铁架台；水槽；
（2）A；防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；E；高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气；分解；
（3）防止冷凝水倒流引起试管炸裂；
（4）高锰酸钾受热分解生成的二氧化锰可用作氯酸钾分解的催化剂．

点评 发生装置的选择要根据反应物的状态和反应条件，气体收集装置要根据气体的密度和溶水性，收集较为纯净的气体用排水法，收集干燥的气体用排空气法，并掌握实验室制取氧气的反应原理、注意事项，催化剂的相关知识．

练习册系列答案
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8．如图所示，某生探究氢氧化钠跟盐酸是否发生的装置图．
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（2）当滴入溶液量较少时，氢氧化钠有剩余，溶液显碱性，溶液呈红色；当滴入与溶液恰好完全时，溶液显中性，溶液变为无色．此时溶液中溶质是氯化钠．
9．物质总是在不断运动变化着，请你判断下列哪一种变化与其它三种有着本质上的不同（　　）
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6．节假日、某班同学去郊外进行野炊活动．
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（2）野炊食谱如下：主食：馒头，配菜：红烧肉、豆腐汤、牛肉干．从营养学角度来看，你认为食谱中还应添加下列食品中的C
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13．向足量的稀盐酸中加入10克铜锌合金．反应后得到0.2克氢气．求铜锌合金中锌的质量分数．
3．请结合下列装置示意图回答问题：

（1）写出图1中代号①所指仪器的名称酒精灯．
（2）写出实验室用A装置制取气体的一个化学方程式：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑，若要得到较为纯净的该气体，你选用的收集装置是E（填字母代号）．
（3）实验室用固体x和液体药品y在常温下制取z气体，选用的发生装置是B．写出实验室制取符合上述条件的一种气体的化学方程式：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（4）把分别盛满甲、乙、丙 三种气体的试管倒插在盛有水的烧杯中，一段时间后，观察到上图2所示的现象．下列分析正确的是D（填字母代号）．
A．甲、乙、丙气体都易溶于水     B．乙气体比甲气体更易溶于水
C．不可用排空气法收集甲气体     D．可以采用排水集气法收集丙气体．
（5）买买提同学用锥形瓶收集一瓶二氧化碳气体，并利用图3所示的装置做趣味性实验，他将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤压到锥形瓶后，可以看到的现象为气球胀大，其原因是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，锥形瓶内的气压减小，外界气压大于锥形瓶内的气压，使气球胀大．
（6）某同学用C装置集满一瓶氧气后，实验时发现氧气不纯，原因可能是氧气密度比空气大，不能用向下排空气法收集．
（7）实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生装置是B（填装置的字母代号，下同），收集装置是D，检验二氧化碳是否集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明集满．
（8）在实验室里，通常用下列方法制氧气：①双氧水和二氧化锰混合；②氯酸钾和二氧化锰混合加热；③加热分解高锰酸钾．其中最能体现“节能、环保、低碳”理念的制备方法是①（填序号）．
10．某校化学课外活动兴趣小组的同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2．实验结束时，同学们发现用排水法收集到的O2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排水集气法收集产生的气体，并用带火星的木条检验，木条复燃．
【拓展延伸】
实验发现，KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢，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，你认为KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂，不是（选填“是”或“不是”）．其原理是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．
7．某建筑单位每年需要横截面积为8.0毫米2的铁丝5.0×104米，假若这些铁丝所需要的铁，是由钢铁厂在高炉中用CO还原赤铁矿石（主要成分是氧化铁）来冶炼，已知铁的密度为7.9×103千克/米3，赤铁矿石中含有20%的杂质．求：
（1）所需铁的质量
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8．向某NaOH溶液中通入CO2气体，发生反应的先后顺序为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3．向Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸，发生反应的先后顺序为：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑．现向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V（CO2）与加入盐酸的体积V（HCl）的关系有下列图示四种情况，且（2）、（3）、（4）图中分别有OA＜AB，OA=AB，OA＞AB，则下列分析与判断不正确的是（不计CO2的溶解）（　　）
A．M中只有一种溶质的有（1）和（3）
B．M中有两种溶质的只有（4）
C．（1）中的V（A）和（2）、（3）、（4）图中显示的V（B）是相等的
D．当加入盐酸至不再产生气体时，所得溶液中溶质的质量相等

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