题目内容
13.化学是以实验为基础的学科,请根据提供的装置回答下列问题.(1)可以用A装置加热碳酸氢铵,固定试管时要注意使试管口略向下倾斜.该装置还可用于制氧气发生反应的文字表达式是氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气,其中二氧化锰的作用是催化作用.
(2)C装置可以用于实验室制二氧化碳,C装置和B装置相比,C装置的优点是能控制反应的发生与停止;用弹簧夹夹紧乳胶管,从长颈漏斗注水直到形成水柱,一段时间后液面不持续下降,则气密性良好;
(3)若用E装置制取氧气,发生反应的文字表达式是过氧化氢 $\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气;若用D装置收集氧气,氧气从管a(填编号)进入,验满的方法是带火星的木条置于b管口处,木条复燃.
(4)F装置可用于测定空气的成分,燃烧匙中的物质质在空气中燃烧的现象是发出黄色火焰,放热,产生大量白烟,发生反应的文字表达式是红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷;该实验能得出的结论是:氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$;若某同学做完实验后发现结果偏小,则可能的原因是:装置漏气(写一条).
分析 (1)根据给固体药品加热时的注意事项进行分析;根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气质进行解答;
(2)根据比较装置B和C,根据它们的差别来进行分析;
(3)根据E装置适用于反应物是固体-液体反应不需要加热的反应,实验室利用过氧化氢制取氧气可用此发生装置;根据氧气密度比空气大进行分析;氧气有助燃性进行分析;
(4)根据红磷燃烧现象和结论分析解答.
解答 解:(1)可以用A装置加热碳酸氢铵,固定试管时要注意使试管口略向下倾斜;实验室可加热氯酸钾、二氧化锰混合物制取氧气,二氧化锰是反应的催化剂,反应的文字表达式为:氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气;
(2)C装置可以用于实验室制二氧化碳;C装置和B装置相比,C装置的优点是:装置中有隔板,可通过弹簧夹的开闭控制反应发生和停止,打开弹簧夹,反应开始,关闭弹簧夹,气体无法排出,试管内气压增大,将液体压入长颈漏斗,固液分离,反应停止;
检查BC装置的气密性的方法是:用弹簧夹夹紧乳胶管,从长颈漏斗注水直到形成水柱,一段时间后液面不持续下降,则气密性良好;
(3)E装置适用于反应物是固体-液体反应不需要加热的反应,实验室利用过氧化氢制取氧气可用此发生装置,反应的文字表达式是:过氧化氢 $\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气;氧气密度比空气大,故应从长管进气;其验满的方法是:将带火星的木条放在b导管口,木条复燃,证明集满;
(4)红磷在空气中燃烧发出黄色火焰,放热,产生大量白烟;反应的文字表达式为:红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷;若测量结果偏小,可能是装置漏气,或未等装置冷却就打开夹子等原因造成的;
故答案为:(1)略向下倾斜;氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气;催化作用;(2)二氧化碳;能控制反应的发生与停止; 用弹簧夹夹紧乳胶管,从长颈漏斗注水直到形成水柱,一段时间后液面不持续下降,则气密性良好;(3)过氧化氢 $\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气; a;带火星的木条置于b管口处,木条复燃;(4)发出黄色火焰,放热,产生大量白烟;红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷;装置漏气.
点评 本题综合考查了学生的基本实验能力,涉及仪器的用途、表达式的书写、气密性检验、空气中氧气含量测定等知识,只有综合理解化学知识才能够正确的解答.
【查阅资料】
“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质.遇空气发生反应的表达式是:铁+氧气+水→氢氧化亚铁,该过程放热.
【进行实验】
验证“暖宝宝”中含有铁粉.甲同学打开一袋“暖宝宝”,将其中粉末倒入烧杯中,用磁铁与之充分接触,发现有黑色粉末被吸引,证明“暖宝宝”中确实含有铁粉.
【现象与讨论】
乙同学无意中将吸出的铁粉撒在了酒精灯火焰上,意外地发现铁粉燃烧,火星四射.该小组同学对此现象展开讨论:
①铁丝在空气中不能燃烧,铁粉在空气中能燃烧,这是因为铁粉与氧气的接触面积增大.
②假设铁粉在空气中燃烧和铁丝在氧气中的燃烧产物相同,该反应的文字表达式为3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.
【实验回顾】
图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置.
实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内气压减小,量筒中水倒吸到集气瓶.若装置的气密性良好,操作规范,可以根据量筒中水的变化,粗略测得空气中氧气的含量.
【问题提出】
有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测定结果与理论值误差较大.
【实验改进1】
图2是铁在空气中反应的实验装置(该装置中饱和食盐水、活性炭(主要成分为碳)会加速铁在氧气中反应的速度).兴趣小组的同学利用该装置,再次测定空气中氧气含量.
| 实验装置 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | ①如图所示连接好装置,然后 把导管放入水中,再用手紧握广口瓶 | 导管口有气泡冒出 | 装置的气密性良好 |
| ②在集气瓶内加入足量“暖宝宝”中的物质,迅速把塞子塞紧,并充分震荡 | 量筒中的水倒流入集气瓶 | 进入集气瓶内水的体积即为瓶中氧气的体积 |
测得实验数据见下表:
| 测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
| 烧杯中水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 | 氧气瓶(扣除内容物)和导管的容积 | |
| 体积/mL | 80.0 | 54.5 | 126.0 |
(1)根据表内数据计算,实验改进后测得的空气中氧气的体积分数是20.2%(计算结果精确到0.1%).
(2)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底,使实验结果更准确.②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确;
【实验改进2】
丁同学设想用图1装置,换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧,进行氧气含量的测定,你认为是否可行,并说明理由不可行,“暖宝宝”中的活性炭燃烧消耗氧气的同时,生成了二氧化碳气体,从而影响了实验结果.
| A. | 点燃酒精灯 | B. | 向试管中加入锌粒 | ||
| C. | 向试管中倾倒液体 | D. | 读取液体体积 |
| A. | 生石灰 | B. | 硝酸铵 | C. | 食盐 | D. | 蔗糖 |
| A. | 分离液态空气制氧气是化学变化 | |
| B. | 空气中分离出的氮气化学性质不活泼,可作食品保护气 | |
| C. | 空气主要是由氧气和氮气组成,其中氧气的质量约占空气质量的$\frac{1}{5}$ | |
| D. | 空气中的稀有气体化学性质很稳定,所以常用于制造多种用途的电光源 |
| A. | 生活中经常饮用蒸馏水对人体健康有益 | |
| B. | 用肥皂水可鉴别硬水和软水 | |
| C. | 隔夜的白开水应及时倒掉 | |
| D. | 河水经过沉淀、过滤、吸附后即可除去所有杂质 |