题目内容

2.现有以下如图1常见化学实验装置,请按要求回答问题:

(1)实验室选用A、D装置制取O2,选用的药品是高锰酸钾(或KMnO4),气体收集完毕时,应先从水中取出导气管(填“从水中取出导气管”或“熄灭酒精灯”),试管口放一团棉花的目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管.
(2)实验室可用(NH4)2SO4固体和熟石灰混合加热制取NH3,应选择发生装置为A(选填序号),反应的化学反应方程式为(NH4)2SO4+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaSO4+2H2O+2NH3↑.
(3)选择发生装置B和收集装置C(选填序号)可以用于实验室制取CO2,反应的化学反应方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O,若将发生装置由B改为F,其优点是控制反应的发生和停止.
(4)为了得到纯净、干燥的CO2,除杂装置(如图2)的导管按气流方向连接顺序是C(填序号).(2分)
a.1→2→4→3       b.2→1→3→4
c.4→3→1→2       d.3→4→2→1.

分析 (1)根据制取气体的仪器装置特点来分析制取方法,根据排水法收集氧气的注意事项来分析;
(2)根据反应物的状态和反应条件来确定制取装置,根据反应原理来书写反应的方程式;
(3)根据实验室制取二氧化碳的原理、二氧化碳的性质以及实验装置的特点来分析;
(4)根据除杂的原则和顺序来分析.

解答 解:(1)A装置适用于固体加热制取气体,在试管口有一棉花团,是为了防止高锰酸钾颗粒进入导气管;所以是加热高锰酸钾制取氧气,用排水法收集氧气时,为了防止冷水倒吸炸裂试管,所以实验完毕后,应先将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯;故填:高锰酸钾(或KMnO4);从水中取出导气管;防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;
(2)制取氨气的反应物是固体,反应是在加热的条件下进行的,所以选择A装置来制取,(NH4)2SO4固体和熟石灰在加热的条件下生成氨气、硫酸钙和水,故填:A;(NH4)2SO4+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$  CaSO4+2H2O+2NH3↑;
(3)二氧化碳的密度比空气大,且能溶于水,故用向上排空气法来收集,在实验室中,通常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,F装置通过弹簧夹可以控制反应的进行与停止;故填:C;CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;控制反应的发生和停止;
(4)制取的二氧化碳中混有少量的氯化氢气体和水蒸气,应通过碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,最后通过浓硫酸对二氧化碳进行干燥;气体通入的顺序是:长进短出;故选:C.

点评 本题考查了制取气体装置的选择和收集气体方法的选择以及实验过程中的注意事项,化学方程式的书写,气体的除杂,难度不大.

练习册系列答案
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【提出问题】
氯化钠溶液通电时,石墨电极上分别生成了什么气体?
【查阅资料】
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【提出假设】
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假设2:电极上分别生成了氧气和氯气;
假设3:电极上分别生成了氢气和氧气.
【设计实验】
小红决定用电解水的装置重做氯化钠溶液的导电性实验.
【进行实验】
如图所示实验,分别收集氯化钠溶液通电时两电极产生的气体.
[收集证据】
观察气体颜色,用刚燃着的木条检验收集到的无色气体,
发现氯化钠溶液在通电条件下产生了两种气体.
【实验分析】
若一支试管中收集到的气体为黄绿色,而另一支试管中收集到的气体能支持燃烧,则假设1成立;若两支试管内收集到了两种不同的无色气体,则发生反应的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
实验证明:假设l成立,并且氯化钠溶液通电时还生成了氢氧化钠,请写出氯化钠溶液通电时发生反应的化学方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑
【反思与评价】
电解水时,为增强水的导电性,通常要向水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸.联想上述实验,你认为在电解水时不可以(填“可以”或“不可以”)加入少量的氯化钠溶液,原因是氯化钠能够分解产生氢气和氯气,会干扰实验现象.
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【查阅资料】(1)该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成.
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(2)取少量固体酒精于烧杯中,加足量的水充分溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀.取沉淀与试管中加稀盐酸,有气泡产生.写出产生气体的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O.
分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质.
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方案
现象溶液变红产生白色沉淀
结论清液在有氢氧化钠清液中有碳酸钠
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【拓展应用】要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,可选择适量的AC.
A.Ba(OH)2溶液          B.CaCl2溶液            C.Ca(OH)2溶液.

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