题目内容

为了适应“低碳生活”,某化学兴趣小组用铝制废牙膏皮、一大一小两种试管和稀硫酸来制取并收集一试管氢气.据此完成下列要求.
(1)设计的装置比较合理的学生是
 

(2)用较合理的装置制取氢气,要使氢气充满收集氢气的试管,应采取的措施是
 

(3)写出生成氢气的离子方程式:
 
 消耗1mol铝转移的电子的物质的量为
 
,氧化剂的名称为
 
.还原产物是(填化学式)
 
考点:实验装置综合
专题:实验题
分析:(1)氢气的密度比空气小,乙装置难以收集到氢气;
(2)氢气要充满试管,应保证将空气排除,以此进行操作;
(3)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气;结合化合价的变化解答.
解答: 解:(1)氢气的密度比空气小,如用乙装置,则生成的氢气易从试管外逸出,且不易排除试管内的空气,故答案为:甲;
(2)氢气要充满试管,应保证将空气排除,可先将小试管贴近大试管底部,随着气泡的生成,慢慢将小试管向下降或将大试管向上升高,
故答案为:先将小试管贴近大试管底部,随着气泡的生成,慢慢将小试管向下降或将大试管向上升高;
(3))铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,反应的离子方程式为2Al+6H+═2Al3++3H2↑,反应中Al元素化合价由0价升高到+3价,则消耗1mol铝转移的电子的物质的量为3mol,H元素化合价由+1价降低到0价,被还原,硫酸为氧化剂,还原产物为H2
故答案为:2Al+6H+═2Al3++3H2↑;3mol; 硫酸;H2
点评:本题综合考查气体的制备以及氧化还原反应等知识,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,难度不大,注意把握实验的原理.
练习册系列答案
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草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快.某学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设,并设计了一系列实验进行探究.
实验Ⅰ:在2支试管中分别加入5mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入少量MnSO4固体,再各加入5滴0.1mol?L-1KMnO4溶液.记录溶液褪色时间,如表1:
【表1】
试管未加MnSO4的试管加有MnSO4的试管
褪色时间30s2s
实验Ⅱ:另取2支试管分别加入5mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入10滴稀硫酸,再各加入5滴0.1mol?L-1 KMnO4溶液.记录溶液褪色时间,如表2:
【表2】
试管未滴加稀硫酸的试管滴加了稀硫酸的试管
褪色时间100s90s
实验Ⅲ:另取3支试管分别加入5mL等浓度H2C2O4溶液,然后在试管中先分别加入10滴、1mL、2mL稀硫酸溶液,再各加入5滴0.1mol?L-1KMnO4溶液,然后置于温度为65℃的水浴中加热.记录溶液褪色时间,如表3:
【表3】
试管滴入10滴稀硫酸的试管加入1mL稀硫酸的试管加入2mL稀硫酸的试管
褪色时间70s100s120s
(1)实验Ⅰ得出的结论是
 

(2)比较实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论正确的是:
 

①温度对该反应速率有影响
②硫酸对草酸和KMnO4溶液的反应有影响
③加入少量硫酸,可促进草酸和KMnO4溶液反应,而加入大量硫酸,反应速率比较小
④在酸性范围内,pH值越小对反应越有利
(3)写出草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:
 
.实验室利用该反应标定未知浓度H2C2O4溶液,滴定终点的现象是:溶液颜色
 
,且30s不改变.滴定完成后仰视读取KMnO4溶液体积会导致测得H2C2O4溶液的浓度
 
(选填:偏大、偏小、无影响).
(4)有同学根据查阅的资料提出KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:
Mn(ⅤⅡ)
Mn2+
Mn(Ⅵ)
Mn2+
Mn(Ⅳ)
Mn2+
Mn(Ⅲ)
C2O42-
Mn(C2O4n3-2n→Mn2++CO2
上述实验中,实验
 
可证明这个历程是可信的.

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