题目内容

3.某化学兴趣小组利用如图装置进行O2、CO2的实验室制法和有关性质的探究.

(1)写出图中所标仪器的名称a.铁架台 b.锥形瓶
(2)用氯酸钾和二氧化锰固体混合物来制取O2,应选用如图中的A装置(填字母),其发生反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑.
(3)①写出B装置中产生CO2的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
②某同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应,并检验CO2的有关性质.此时观察到烧杯中紫色石蕊溶液变红,你对这一变化的合理解释有BC.
A.产生的CO2直接使石蕊溶液变红
B.产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊溶液变红
C.挥发出的氯化氢溶于水使石蕊溶液变红
(4)若B中烧杯内盛有含氢氧化钙0.37g的石灰水,要使该石灰水中的氢氧化钙全部转化为碳酸钙沉淀,至少需要二氧化碳的质量是多少?(请写出计算过程)

分析 (1)根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析;
(2)根据实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气进行分析;
(3)①根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析;
②根据二氧化碳和水反应生成的碳酸具有酸性,氯化氢溶于水形成的盐酸具有酸性,紫色石蕊遇酸变红色进行分析;
(4)根据化学方程式和题中的数据进行计算.

解答 解:(1)通过分析题中所指仪器可知,a是固定仪器的铁架台,b是作为反应容器的锥形瓶;
(2)实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,所以应选用上图中的A装置,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;
(3)①碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②二氧化碳和水反应生成的碳酸具有酸性,氯化氢溶于水形成的盐酸具有酸性,紫色石蕊遇酸变红色,故选:BC;
(4)需要二氧化碳的质量为x
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
44    74
x    0.37g
$\frac{44}{74}$=$\frac{x}{0.37g}$
  x=0.22g
答:需要二氧化碳的质量为0.22g.
故答案为:(1)铁架台、锥形瓶;
(2)A;2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑;
(3)①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②BC;
(4)至少需要二氧化碳的质量为0.22g.

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,反应原理、方程式的相关计算等知识,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择,解答时要结合题意细心分析.

练习册系列答案
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13.“鱼浮灵”主要成分是过碳酸钠(xNa2CO3•yH2O2).俗称固体双氧水.某兴趣小组对其进行以下探究:
【实验探究一】过碳酸钠的性质探究
(1)取少量“鱼浮灵”于试管中,加适量的水,有持续细小气泡缓慢放出;向试管中加入少量MnO2粉末,产生大量气泡.将带火星的木条伸入试管,木条复燃,说明有O2(填化学式)生成.
(2)取实验(1)中上层清液,测得溶液pH>7;向溶液中滴加足量稀盐酸,产生大量气泡;将产生的气体通入澄清的石灰水中,出现浑浊现象,说明有二氧化碳生成.写出二氧化碳与澄清石灰水反应的化学方程式CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
结论:过碳酸钠具有Na2CO3和双氧水的双重化学性质.
【实验探究二】“鱼浮灵”样品的组成测定
利用如图所示装置进行“鱼浮灵”样品中活性氧含量测定和过碳酸钠(xNa2CO3•yH2O2)组成的测定(杂质对测定无影响).
查阅资料:①活性氧含量是指样品中能转化为氧气的氧元素的质量分数.“鱼浮灵”中活性氧含量≥13.0%是一等品,13.0>活性氧含量≥10.5%是合格品.②过碳酸钠能与酸反应放出二氧化碳和氧气.

(3)实验前先缓慢通入N2一段时间,加热铜网至红热后,再缓慢滴入过量稀硫酸,直至A中样品完全反应;继续缓慢通N2.实验前先缓慢通入N2一段时间的目的是排出空气,避免产生误差.
(4)装置B的作用ab(填字母代号).
a.除去气体中水蒸气    b.便于观察和控制气流速度
(5)若没有装置E,会导致x:y的值偏大(填“偏大”或“偏小”).
(6)实验测得C装置中铜网增重1.2g,D装置增重2.2g.该产品中活性氧含量为13.3%(计算结果精确到0.1%);属于一等品(填“一等品”或“合格品”).

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