题目内容
15.现有如图1的仪器或装置,请回答下列问题:(1)仪器①的名称是铁架台;要用图1仪器组装成制气装置:用KMnO4加热分解制O2应选用BD(填字母);化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.有同学发现,不慎将高锰酸钾粘到手上,会留下一时洗不掉的褐色斑痕.老师说这是高锰酸钾氧化作用对皮肤的腐蚀所致.针对这个案例,在实验前你想提醒同学们注意的是不要用手直接接触药品.
(2)若用F装置进行CO还原CuO的实验,要检验反应后的气体中含有CO2,仪器②中应装的试剂名称为澄清的石灰水,c尾气的处理方法是在装置末端点燃一盏酒精灯(或管口套上气球收集后处理).
(3)检验F装置气密性的操作和现象是先将②中的试管加少量水液封导管,在a处连接一注射器,向F装置中鼓气,若导管口有气泡冒出,则气密性良好(合理答案均可).
(4)若用图2装置收集H2,请把集气瓶中导管补充完整.(图中“→”表示气体流向).
分析 (1)根据仪器的名称和用途回答前一空;加热高锰酸钾制取氧气属于固体加热型,故选BD,据反应原理书写方程式;并依据题目所给信息结合实验注意事项分析解答;
(2)检验二氧化碳用澄清的石灰水;根据一氧化碳的可燃性处理尾气;
(3)根据气压变化原理设计检查装置气密性的操作方法和步骤;
(4)氢气密度比空气小,所以收集制取的氢气用向下排空气法,要短管进,长管出.
解答 解:(1)图示仪器是铁架台,加热高锰酸钾制取氧气属于固体加热型,故选BD,加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应方程式是:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑,据题目所给信息可知:高锰酸钾具有氧化作用对皮肤有腐蚀作用,所以从实验的安全角度考虑,要提醒学生注意安全,避免药品药品与皮肤直接接触;
(2)检验二氧化碳用澄清的石灰水,看气体通入后是否变浑;一氧化碳有可燃性,可用点燃的方法除去或收集起来;
(3)检查F装置气密性的方法是:先将②中的试管加少量水液封导管,在a处连接一注射器,向F装置中鼓气,若导管口有气泡冒出,则气密性良好;
(4)若用图2装置进行“排空气法”收集制取的氢气,收集H2用向下排空气法,要短管进,长管出;
故答案为:
(1)铁架台;BD;2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;不要用手直接接触药品;
(2)澄清的石灰水;在装置末端点燃一盏酒精灯(或管口套上气球收集后处理);
(3)先将②中的试管加少量水液封导管,在a处连接一注射器,向F装置中鼓气,若导管口有气泡冒出,则气密性良好.(合理答案均可);
(4)![]()
点评 本题考查了常见气体的制取装置、原理、收集方法等的选择,并在此基础上进行拓展,关键是明确发生装置、收集方法选择的依据;本题考查知识比较全面,解答时要仔细根据所学的相关知识分析解答,平时要加强相关知识的记忆和积累,才能灵活应用.
(一)选择装置并检查气密性.
(二)称取0.1克的二氧化锰粉末加入容器中.
(三)量取50毫升溶质质量分数约1%的过氧化氢溶液加入容器中,记录一定时间内收集到的气体体积.
(四)改变二氧化锰的质量,重复上述实验,记录数据如表.
| 时间/秒 | 生成氧气的体积/毫升 | |||
| 0.1克MnO2 | 0.2克MnO2 | 0.3克MnO2 | 0.4克MnO2 | |
| 40 | 49 | 61 | 75 | 86 |
| 80 | 77 | 87 | 90 | 92 |
| 120 | 89 | 92 | 92 | 92 |
| 160 | 92 | 92 | 92 | 92 |
(2)实验中除了量筒外,还需要用到的测量仪器有天平、或秒表.
(3)为完成本实验,应选择如图气体发生和收集装置中的组合是BC.做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与.
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料1]自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4(黑色)和Fe2O3(红棕色)两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);铁的氧化物均能溶于酸的溶液不产生气体,而铁能溶于酸的溶液但会放出气体.
[实验探究]:将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入盐酸中,观察到的现象是冒气泡(或生成红色固体),说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料2]:(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | - |
| 熔点/℃ | - | - | 1535 |
[理论探讨]:根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃~l538℃之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4.
[拓展延伸]:有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色由黑色变成红棕色,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理.写出该反应的化学方程式FeO+O2=Fe2O3.
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中.
【学生板演】该反应的化学方程式H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O.
【提出问题】实验中未观察到明显现象,同学们产生了疑问:反应后的溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问,大家纷纷提出猜想.甲组同学的猜想如下:
猜想一:只有Na2SO4 猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4和NaOH 猜想四:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的.不合理的猜想是猜想四或四.
【实验探究】
(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,则甲组猜想中的NaOH或氢氧化钠不正确.
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC12溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究.
| 实验方案 | 测溶液pH | 滴加Na2CO3溶液 | 滴加BaC12溶液 |
| 实验操作 | |||
| 实验现象 | 试纸变色,对比标准比色卡,pH<7 | 产生无色气泡有气泡产生 | 产生白色沉淀 |
| 实验结论 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 |
【评价反思】老师指出【实验探究】(2)中存在两处明显错误,只有一个方案和操作都正确,请
大家反思后,写出该方案中反应的化学方程式:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑.
| A. | 7:1 | B. | 3:1 | C. | 14:1 | D. | 7:9 |