题目内容
16.实验室提供了以下仪器,请你随某兴趣小组的同学一起来参加实验探究活动:(1)若用高锰酸钾来制取氧气,你认为除需要用到上面的⑥⑦⑩仪器外,还需上面的仪器有①②⑤⑨(填序号).发生的化学反应方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.
(2)甲同学设计了如图1装置制取CO2,实验前对该装置进行了气密性检查:打开装置中的活塞,发现分液漏斗中的水没有流下,于是得出“气密性好”的结论.你认为甲同学的检验方法是否可行?否(填“是”或“否”).
乙同学也设计了一种检验该装置气密性的方法,请你帮助完成:关闭活塞,在集气瓶中加水浸没导管末端,用热毛巾捂住锥形瓶,集气瓶中导管口有气泡冒出,再松开热毛巾,若集气瓶中导管水柱上升一段时间不下降,则气密性好.
(3)若要得到干燥的CO2,还需要一个干燥装置,干燥剂为浓硫酸.如图2画出了该干燥装置的一部分,请你补充画出其它部分,并用箭头标明气体进出方向.利用该装置也可以检验生成了二氧化碳,瓶中应放入的试剂为澄清的石灰水,发生的化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
分析 (1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,据此选择仪器和方程式;
(2)凡是有气体参加或产生的实验,实验前一定要检查装置的气密性,以防装置漏气影响实验结果,据装置特点分析解答;
(3)浓硫酸具有吸水性,可以用作氢气、氧气和二氧化碳等气体的干燥剂,干燥时气体要长进短出,检验二氧化碳用澄清的石灰水,并据反应原理书写方程式.
解答 解:(1)加热高锰酸钾制取氧气,除需要用到上面的⑥⑦⑩仪器外,还需上面的仪器有铁架台①用来固定试管、试管②装药品、酒精灯⑤进行加热和带导管的橡皮塞⑨导出氧气,因为用的是排水法,所以须用弯导管;反应的化学方程式为:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)打开装置1中的活塞,发现分液漏斗中的水没有流下,不能得出“气密性好”的结论,因为即使装置漏气,如果不取下分液漏斗中的塞子,水也不会流下来;
关闭活塞,在集气瓶中加水浸没导管末端,可用热毛巾捂住锥形瓶,集气瓶中导管口有气泡冒出,再松开热毛巾,若集气瓶中导管水柱上升一段时间不下降,则气密性好;
(3)当干燥二氧化碳时必须让气体进入浓硫酸,与浓硫酸充分接触,所以必须从右侧通入气体,图如下;
检验二氧化碳用澄清的石灰水,石灰水中的溶质是氢氧化钙,能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
故答案为:(1)①②⑤⑨;2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)否;用热毛巾捂住锥形瓶,集气瓶中导管口有气泡冒出,再松开热毛巾;
(3)
;澄清的石灰水;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
点评 该题不仅考查了实验仪器的连接,反应方程式的书写,还考察了常用仪器的正确的使用等问题,以及实验错误的分析问题等,能较好考查学生分析、解决问题的能力.
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢?
【交流讨论】根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是A.
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3.
Ⅱ.NaHCO3溶液呈碱性.
Ⅲ.测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下:
| 物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 溶解度g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
【作出猜想】①可能是NaOH溶液;②可能是Na2CO3溶液;③可能是NaCl.
【设计并实验】
(1)小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得PH>7,这瓶试剂不可能是NaCl.
(2)小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,他又进行了如下实验:
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
| 取样于试管中,滴加 稀盐酸 | 产生大量的气泡 | 猜想②正确 相关的化学方程式Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O |
| 把产生的气体通入 澄清的石灰水 | 产生白色沉淀 | 相关的化学方程式CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O |
晓岚同学用双氧水清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上,发现有大量气泡产生.他联想到自己曾经用二氧化锰作过氧化氢分解的催化剂.
【提出问题】她想,水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢?于是她就找一水泥块并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥,进行以下探究.
【猜想】水泥块能(填“能”或“不能”)作过氧化氢分解的催化剂.
【实验验证】
| 实验内容 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验一 | 取适量过氧化氢溶液于试管中,把带火星的木条伸入试管中. | 木条不复燃 | 常温下过氧化氢溶液不分解 |
| 实验二 | 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块,然后将带火星的木条生入试管中 | 木条复燃 | 常温下过氧化氢溶液分解. |
【交流与反思】(1)云海同学认为,仅凭上述两个实验还不能证明水泥块能作过氧化氢分解的催化剂,他觉得需要增加一个探究实验,探究反应前后水泥块的质量是否改变.
实验步骤:①准确称量水泥块的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二里的物质进行过滤、洗涤、干燥、称量;④对比反应前后水泥块的质量.
【分析】如果水泥块反应前后质量不变,则说明水泥块能作过氧化氢分解的催化剂.
(2)但欢乐同学认为,要证明晓岚的猜想,云海的补充实验还是不足够,还需要再补充一个探究实验,探究反应前后水泥块的化学性质是否改变.
| A. | 金属铜放入盐酸中,产生大量气泡 | |
| B. | 红磷在空气中燃烧时产生大量的白烟 | |
| C. | 点燃的铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射 | |
| D. | 用冷的干燥小烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现水雾 |
| A. | 禁止向大海里排放污水 | B. | 船舶垃圾直接倾倒入海中 | ||
| C. | 海水淡化 | D. | 海水晒盐 |