题目内容

10．
（1）实验室若用氯酸钾制取氧气，可选用下图的发生装置是A（填序号），反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；
（2）小李用一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取并收集一瓶干燥的氧气，正确的组装顺序为CFD．（填字母）
（3）用C装置通过复分解反应制取某种气体，应选用的液体药品是稀盐酸，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；检验此气体的反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
（4）人们使用天然气（主要成分为甲烷）过程中要注意通风，如果氧气不足会产生一氧化碳，使人中毒．某兴趣小组在实验室利用下列实验装置，在老师指导下制取氧气和甲烷，并检验甲烷燃烧后的气体产物．
①小王用无水醋酸钠（化学式为CH3COONa）和碱石灰固体混合加热制取甲烷，发生装置应选择图中的A（填字母），并写出无水醋酸钠与碱石灰中的氢氧化钠反应生成甲烷和碳酸钠的化学方程式CH3COONa+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH4↑+Na2CO3
②下面是小张对甲烷在氧气中燃烧后的气体产物进行验证的实验．（假定每步均完全反应）

（温馨提示：无水硫酸铜吸水后变蓝，常用于吸收水和验证水的存在；丁装置中酒精灯的网罩起集中火焰升高温度的作用．）请回答：
①如果将甲、乙装置顺序进行交换，则不能验证燃烧产物中的水；
②完成实验报告
实验操作实验现象实验结论
将燃烧后的气体产物进行验证甲中的白色固体变蓝燃烧产物中有水
    乙装置质量增加燃烧产物中有二氧化碳
丁中玻璃管内固体颜色变化是红色粉末逐渐变成黑色、戊中澄清石灰水变浑浊燃烧产物中有CO
写出丁中玻璃管内反应的化学方程式
Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
③实验结束，对相关装置进行称量（忽略空气成分对实验的干扰）：甲装置增重3.6g，乙装置增重2.2g．那么燃烧甲烷的质量为1.6g，并写出该实验中甲烷燃烧的化学方程式4CH4+7O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+2CO+8H2O．

分析 （1）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；
（2）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥氧气、氢气、二氧化碳等气体；
氧气的密度比空气大；
（3）实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，属于复分解反应；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可以用澄清石灰水检验二氧化碳；
（4）根据实验现象可以判断反应产物；
高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
气体通过氢氧化钠溶液时，会带出水蒸气；
甲装置增重3.6g，说明反应生成了3.6g水，乙装置增重2.2g，说明反应生成了2.2g二氧化碳，根据水的质量可以计算甲烷的质量，进一步可以书写甲烷燃烧的化学方程式．

解答 解：（1）实验室用氯酸钾制取氧气需要加热，应该用A装置作为发生装置；
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解的化学方程式为：2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑．
故填：A；2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑．
（2）用一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气不需要加热，应该用C装置作为发生装置，通过C装置导出的氧气再通过F装置中的浓硫酸干燥，再导入D装置中收集．
故填：CFD．
（3）用C装置通过复分解反应制取某种气体，应选用的液体药品是稀盐酸，固体药品是大理石或石灰石，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
故填：稀盐酸；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
（4）用无水醋酸钠和碱石灰固体混合制取甲烷需要加热，发生装置应选择图中的A装置；
无水醋酸钠与氢氧化钠反应生成甲烷和碳酸钠的化学方程式为：CH3COONa+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH4↑+Na2CO3；
如果将甲、乙装置顺序进行交换，则不能验证燃烧产物中的水；
3.6g水中氢元素的质量为：3.6g×$\frac{2}{18}$×100%=0.4g，
甲烷中氢元素的质量完全转化到水中，因此甲烷的质量为：0.4g÷（$\frac{4}{16}$×100%）=1.6g，
甲烷中碳元素的质量为：1.6g-0.4g=1.2g，
2.2g二氧化碳中碳元素的质量为：2.2g×$\frac{12}{44}$×100%=0.6g，
甲烷燃烧同时生成了一氧化碳，一氧化碳中碳元素的质量为：1.2g-0.6g=0.6g，
则生成的一氧化碳质量为：0.6g÷（$\frac{12}{28}$×100%）=1.4g，
则反应的氧气质量为：3.6g+2.2g+1.4g-1.6g=5.6g，
反应物甲烷、氧气和生成物二氧化碳、一氧化碳、水的分子个数比为：$\frac{1.6g}{16}$：$\frac{5.6g}{32}$：$\frac{2.2g}{44}$：$\frac{1.4g}{28}$：$\frac{3.6g}{18}$=4：7：2：2：8，
甲烷燃烧的化学方程式为：4CH4+7O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+2CO+8H2O．
故填：A；CH3COONa+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH4↑+Na2CO3；水；1.6；4CH4+7O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+2CO+8H2O．

点评 用一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气不用B装置的原因是：长颈漏斗伸入锥形瓶太短，如果稀盐酸浸没长颈漏斗末端时需要大量的稀盐酸，是一种浪费，要注意理解．

练习册系列答案
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20．下列实验现象的描述正确的是（　　）
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
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1．下列溶液中，可以单独用来区分Na2CO3、（NH4）2SO4、NH4Cl、KNO3四种无色溶质的是（　　）
A．硝酸银溶液B．氢氧化钡溶液C．盐酸D．氢氧化钠溶液
18．下列实验方案中，能达到实验目的是（　　）
选项实 验 目 的实 验 方 案
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B分离碳酸钠和氢氧化钠的固体混合物加入适量氢氧化钙溶液，过滤
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5．科学家用第72号元素铪（音：hā）和第74号元素钨，精确测出月球比地球至少早700万年形成．铪、钨元素属于不同种元素是由于他们具有不同的（　　）
A．核内质子数B．核内中子数C．最外层电子数D．相对原子质量
15．某同学为了探究氢氧化铜的化学性质，进行了以下实验．
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（2）为了再次得到氢氧化铜固体，该同学继续在反应后的溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量．写出有关反应的化学方程式：2NaOH+CuCl2=Cu（OH）2↓+2NaCl；HCl+NaOH=NaCl+H2O．
2．某溶液能与镁反应生成氢气，则下列各组物质在该溶液中能大量存在的是（　　）
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19．水是一切生物生存所必需的．
（1）除去水中难溶性固体应采用的操作是过滤；生活中可用肥皂水区分硬水和软水．
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20．下列关于碳及碳的氧化物的说法中不正确的是（　　）
A．在有煤炭炉的室内放置一盆水防止一氧化碳中毒
B．木炭具有吸附性是因为它具有疏松多孔的结构
C．金刚石和石墨的物理性质不同，是由于它们的碳原子排列方式不同
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