题目内容

10.某同学模仿物理课上学到的“串联电路”,设计了如下气体制取与性质验证的组合实验.打开分液漏斗活塞后,A中出现大量气泡,B中白磷燃烧,C中液面下降,稀盐酸逐渐进入D中.请看图回答问题:
(1)加入药品前,先要进行的实验操作是检查装置的气密性,A中用分液漏斗不用长颈漏斗目的是可以控制反应的速率(一条即可)
(2)A中发生反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,书光同学想从A中反应后的混合物中分离出MnO2固体,其主要操作名称是过滤
(3)D中产生的实验现象是有气泡产生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.
(4)E中的实验现象是溶液变红
(5)用F装置收集气体的依据是二氧化碳的密度大于空气.收集的气体属于混合物(填“纯净物”或“混合物”)
(6)若B中的导气管改为“短进长出”,是否能够产生相同的实验效果不能.

分析 有关气体制取的装置必须是密闭的;分液漏斗能控制液体的流速;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,过滤是分离不溶性固体和液体的方法;碳酸钙可以和盐酸分液生成氯化钙、水和二氧化碳;二氧化碳的水溶液呈酸性,能使石蕊试液变红;根据二氧化碳的性质确定二氧化碳的收集方法;排空气法收集的二氧化碳不纯;根据装置解答.

解答 解:(1)气体制取的装置必须是密闭的,故加入药品前,先要检查装置的气密性,A中用分液漏斗不用长颈漏斗可以控制反应的速率,故填:检查装置的气密性;可以控制反应的速率;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,过滤是分离不溶性固体和液体的方法,故要分离出二氧化锰可以采用过滤的方法,故填:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,过滤;
(3)产生氧气向右逸出的过程中,会使C中的压强增大,故会使C中的盐酸进入D中,碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳气体,会产生气泡,故填:有气泡产生反应;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.
(4)D中产生的二氧化碳气体进入E中,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使石蕊试液变红,故填:溶液变红.
(5)用F装置收集气体是因为二氧化碳的密度大于空气.收集的气体不纯,属于混合物,故填:二氧化碳的密度大于空气;混合物;
(6)若B中的导气管改为“短进长出”,则B中的热水会倒流进C中,不会产生相同的实验效果,故填:不能.

点评 掌握氧气的反应原理、制取和收集方法;掌握二氧化碳的实验室制法及其物理性质和化学性质;注意燃烧与燃烧的条件.

练习册系列答案
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5.化学兴趣小组的同学对“二氧化锰在过氧化氢分解前后的质量和化学性质没有改变”这一结论产生了兴趣,决定进行亲身验证.

【查阅资料】①过滤是将不溶于水的固体和液体分离开的操作,二氧化锰不溶于水.
②在一定范围内,温度升高,化学反应的速率会加快.
【初步验证】小华提出先用电子天平称量1.0g的二氧化锰,然后将其与过氧化氢溶液中,请写出该反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气,待反应结束后,过滤,洗涤,再进行二次称量,结果发现所得数据大于1.0g,原因可能是没有干燥二氧化锰.
【实验改进】小强针对上述原因,提出烘干后再称量的方案,结果得到了准确的实验结论,与此同时,老师引导同学们可以尝试蒸发的方法,结果也得到了相同的结果.由此我们得出的实验结论是二氧化锰在反应前后质量不变.
【深入探究】对于二氧化锰在反应前后化学性质没有改变的验证,小兵提出可以直接向刚蒸干的二氧化锰中滴入过氧化氢溶液,若能观察到仍有产生大量气泡的现象,就可以得出结论.但小芳对此产生了异议,她的理由是刚蒸干的二氧化锰温度较高,能够加快过氧化氢的分解速率.(已确认产生的气体为氧气)
【实验反思】在过氧化氢制取氧气的过程中,二氧化锰的确起到了加快过氧化氢分解的作用,那么有没有别的方法也能起到这一效果呢?对此,兴趣小组的同学们展开了激烈的讨论,并最终设计出了如图甲所示的装置.
(1)此装置能较快收集到氧气的理论依据是在一定范围内,温度升高,化学反应的速率会加快.
(2)课堂上同学们利用如图甲所示装置做功氧化氢制取氧气的实验时,用带火星的木条检验氧气,却发现带火星的木条很难复燃,这又是为什么呢?此时氧气中混有大量水蒸气,很难使带火星的木条复燃.
(3)针对这一异常现象,兴趣小组的同学们去请教了老师,老师在思考以后,决定对甲装置进行改进,如乙图所示,发现带火星的木条较易复燃(图中的加热装置已略去).
【交流与讨论】
(4)兴趣小组的同学们受到启发,在查阅了相关资料后,又共同设计处了图丙所示的装置,发现带火星的木条也易复燃(图中的加热装置已略去),根据图乙装置的启示,请你分析浓硫酸的作用可能是吸收水蒸气.
(5)你还能写出实验室用二氧化锰作为催化剂来制取氧气的其他反应的文字表达式吗?氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气.
(6)再加热过氧化氢溶液制取氧气的过程中,加热的温度与集气瓶中氧气的体积分数之间存在联系(如曲线图所示),若能使带火星的木条复燃所需的氧气的体积分数最低为49%(只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响),现欲使带火星的木条复燃,应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在81℃.

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