题目内容
1.下面所给的是实验室制取某些气体的仪器和试剂.(1)用高锰酸钾加热分解制取氧气,应选用的实验装置是AC或AE;试管口要放在试管口塞一团棉花 原因防止高锰酸钾进入导管.高锰酸钾分解的化学方程式:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.
(2)氨气(NH3)在通常情况下是-种无色有刺激性气味的气体,密度比空气的小,极易溶于水,水溶液称为氨水.实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体物质的混合物来制取氨气,实验室制取氨气的发生装置可选用A(填序号)装置,理由是固体和固体反应,需要加热,收集氨气选用D(填序号)装置.
(3)用高锰酸钾制取一瓶氧气,做细铁丝燃烧的实验.为粗略测定加热2g高锰酸钾所收集到的氧气体积,各装置的正确连接顺序是:(填接口的字母)a→c→b→d,铁在氧气中燃烧的化学方程式:3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.
分析 (1)高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;为了防止高锰酸钾进入导管,通常在试管口塞一团棉花;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水;
(2)根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置;
(3)不同的实验装置,功能不同.
解答 解:(1)用高锰酸钾加热分解制取氧气相应加热,应该用A装置作为发生装置;
因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即用E装置收集,氧气不易溶于水,可以用排水法收集,即用C装置收集;为了防止高锰酸钾进入导管,应该在试管口塞一团棉花;高锰酸钾制取氧气的化学反应式是:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.
(2)实验室用氯化铵和熟石灰两种固体物质制取氨气时需要加热,应该用A装置作为发生装置;
氨气极易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,可以用向下排空气法收集,即用D装置收集.
(3)为粗略测定加热2g高锰酸钾所收集到的氧气体积,各装置的正确连接顺序是:a接c,通过b把水排出,排出的水通过d进入量筒中,量筒中收集的水的体积即为反应生成的氧气体积.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.
答案:
(1)AC;AE;在试管口塞一团棉花;防止高锰酸钾进入导管;2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.
(2)A;固体和固体反应,需要加热;D;
(3)c;b.3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4.
点评 熟记氧气的反应原理和制取装置及选取方法和注意事项;此题也考察了同学们对常用化学仪器的了解和识记情况,还应熟记化学方程式,收集氧气一般采用向上排空气法和排水法.
【查阅资料】白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,…燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,并能与空气中的水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3).
【变流与讨论】白烟对人体健康有害,该实验装置必须改进.
【改进与实验】同学们按改进后的图2装置进行实验.
请你帮助他们将下表补充完整.
| 实验现象 | 对实验现象的解释 |
| (1)a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧 (2)b试管中红磷没有燃烧 | (1)热水中白磷没有燃烧的原因是达到着火点但没有和氧气接触 (2)b试管中红磷没有燃烧的原因是和氧气接触但没有达到着火点 |
(1)改进后的图2装置与图1装置比较的优点是防止白磷燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中,造成污染.
(2)小林同学指出图2装置仍有不足之处,并设计了图3装置,其中气球的作用是B、C
(填字母).
A.收集生成的气体
B.防止有害物质污染空气
C.调节试管内的气体压强,避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动
【拓展与迁移】
实验小结时,小朱同学说:“待a试管冷却后,如果将试管口朝下垂直伸入水面下(室温),并取下橡皮塞,将看到液体进入试管.”这一说法得到大家的一致认同.
你认为如果不考虑橡皮塞占试管的容积,且实验所用白磷足量,装置气密性良好,进入a试管内液体的体积约占试管容积的$\frac{1}{5}$,理由是空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$.
(1)实验:
| 步骤 | 操作 | 现象 | 结论 |
| ① | 取适量固体于试管中加热,用一干冷的玻片置于试管口上方. | 玻片上有水雾. | 固体中含有水. |
| ② | 取适量固体于试管中,加入足量的稀盐酸,观察溶液颜色. | 溶液呈黄色. | 固体中含有Fe2O3. |
| ③ | 收集步骤②试管中产生的气体,点燃. | 有爆鸣声. | 固体中含有铁. |
| ④ | 将上面反应后的混合液过滤. | 有黑色固体. | 黑色固体的主要成分是炭. |
(3)拓展:取2枚未生锈的铁钉,一枚部分浸入蒸馏水、另一枚部分浸入食盐水,生锈较快的是部分浸入食盐水的铁钉.
(4)计算:Fe2O3也可以代替MnO2催化KClO3分解制氧气,现取Fe2O3与KClO3的混合物29.5g,加热使其完全分解,称得剩余固体为19.9g,将所得固体加入85.1g水中充分溶解并过滤去除不溶物Fe2O3(不考虑水的损耗),则所得溶液的溶质质量分数是多少?