请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践。

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更新 2022-09-03
科目化学
题型探究题
难度容易
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请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践。实验仪器如下图所示（导管、橡皮塞等未画出）：

【实验药品】 5％双氧水、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、二氧化锰、大理石
【熟悉仪器】请填写仪器的名称：a ，i 。
【比较研究】请填写下表。

制取气体	反应物的状态	反应条件	收集方法和依据
氧气	固体	加热	排水集气法	O₂不易溶于水
二氧化碳	固体和液体	常温	______________	______ ___________

【实践研究】
⑴ 某同学选用a、b、d、g、j等组装制取和收集氧气的装置，该同学制氧气的反应的文字表达式是　                               　。
⑵ 下列是某同学用加热高锰酸钾制取氧气部分实验操作，其中不合理的是　      。
A．先检查装置的气密性，后加药品      B．先将导管伸入集气瓶，后加热试管
C．先固定试管，后放置酒精灯   D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
⑶ 三位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列三套制取和收集二氧化碳的装置，该反应的文字表达式为                                    。

A                      B                  C
他们对设计的装置相互进行了交流评价。其中反应过程可随时添加液体反应物的是
　   　；能够控制产生气体的速度和量的装置是　     　。
【反思小结】气体制取和收集装置的选择依据：
发生装置-------反应物状态和反应条件
收集装置------气体的　      、气体的　     和该气体能否与空气或水反应。

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$F e C l_{3}$ 可用作催化剂和外伤止血剂．某实验兴趣小组利用 $F e C l_{3}$ 腐蚀电路铜板后的溶液（主要成分为 $F e C l_{2}$ 、 $C u C l_{2}$ ）进行了氯化铁回收实验．

实验一：（如图1）
（1）写出步骤①中发生的化学方程式，此反应的基本类型是．
（2）步骤②中的操作a名称是；步骤③中加入稀盐酸的目的是．
实验二：该实验小组同学通过查阅资料，又进行了另一种尝试．
【阅读资料】不同金属氢氧化物可以在不同的pH范围内从溶液中沉淀析出，工业上利用调节溶液pH的方法，使金属氢氧化物依次沉淀，结合过滤等操作，进行物质分离．
如表是氢氧化铁与氢氧化铜开始沉淀与沉淀完全的 $p H$ .

	$F e {(O H)}_{3}$	$C u {(O H)}_{2}$
开始沉淀的pH	1.9	4.7
沉淀完全的pH	3.2	6.7

（3）如图2，步骤b加入 $C u O$ 消耗溶液甲中的 $H C l$ ，使溶液pH增大到所需范围，请写出盐酸与氧化铜反应的化学方程式；你认为步骤b调节溶液的pH到　（数值范围）比较合适．
（4）该实验需要用pH试纸测量溶液的pH，请将pH试纸的使用方法补充完整：，，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出该溶液的 $p H$ ．
（5） $F e C l_{3}$ 溶液容易生成 $F e {(O H)}_{3}$ 发生变质，在保存 $F e C l_{3}$ 溶液时，常向 $F e C l_{3}$ 溶液中加入某种酸，以防止 $F e C l_{3}$ 溶液变质，你认为选用（用字母表示）最合理．

A．

稀硝酸

B．

稀硫酸

C．

稀盐酸

D．

稀醋酸．

题型：未知
难度：未知

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请根据材料与要求回答下列问题：

（1）如图1中标号为①的仪器名称是，实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，可选用图中的（填字母）装置．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，会用到一团棉花，这团棉花的作用是，生产氧气的化学方程式是．
【阅读资料】过氧化钠（化学式为 $N a_{2} O_{2}$ ）是一种浅黄色固体粉末，二氧化碳与过氧化钠反应可生成氧气，反应的化学方程式为 $2 N a_{2} O_{2} + 2 C O_{2} = 2 N a_{2} C O_{3} + O_{2}$ ，潜艇利用该反应原理供氧．
（3）刘丰同学想验证潜艇供氧原理，请写出实验室用石灰石制取 $C O_{2}$ 的化学方程式．
（4）用如图2装置制取的氧气中，含有少量二氧化碳气体，应该在H与I之间添加（"甲"或"乙"）装置进行气体净化；该实验中，装置H的玻璃管里固体颜色会由浅黄变成．

题型：未知
难度：未知

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张宁和刘明同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞溶液变红， $N a_{2} C O_{3}$ 溶液也能使酚酞溶液变红。通过学习知道，碱溶液使酚酞溶液变红，是因为碱在水中离解出 $O H^{-}$ ，那么 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中究竟是哪种粒子使酚酞溶液变红呢？请你帮助他俩完成实验探究。
【提出问题】 $N a_{2} C O_{3}$ 属于（填"酸"、"碱"、"盐"），为什么能使酚酞溶液变红？
【进行猜想】
（1） $N a^{+}$ 使酚酞溶液变红。
（2）水分子使酚酞溶液变红。
（3）使酚酞溶液变红。
【设计实验】

（1）实验Ⅰ的目的是为了验证猜想不成立。
（2）刘明同学认为实验Ⅱ没必要做，他的理由是。
（3）实验Ⅲ滴入 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，振荡，酚酞试液变红。向变红后的溶液中滴加 $C a C l_{2}$ 溶液至过量，振荡，出现的现象是，反应的化学方程式是。（提示： $C a C l_{2}$ 溶液呈中性）
（4）由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出猜想（3）正确。张宁对此结论有些质疑，于是他查阅资料。
【查阅资料】 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中， $C {O_{3}}^{2 -}$ 和 $H_{2} O$ 发生如下反应： $C {O_{3}}^{2 -} + H_{2} O = H C {O_{3}}^{-} + O H^{-}$

【得出结论】 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中使酚酞溶液变红的粒子是。

题型：未知
难度：未知

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化学是以实验为基础的自然科学，下图所示为实验室常用的实验装置：

据此回答：
（1）实验室若用A装置制取氧气，写出反应的化学方程式。
（2）实验室通常用石灰石和稀盐酸反应制取 $C O_{2}$ ，所需要的装置组合是（填装置序号）；也可以用碳酸氢钠（ $N a H C O_{3}$ ）固体加热分解（产物为碳酸钠、二氧化碳和水）来制取，该反应的化学方程式为。
（3）F装置可用来测量生成的 $C O_{2}$ 气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的
是。
（4）实验室若检验 $C O_{2}$ 应选择装置，其反应的化学方程式为。

题型：未知
难度：未知

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"鱼浮灵"主要成分是过碳酸钠（ $x N a_{2} C O_{3} \cdot y H_{2} O_{2}$ )，俗称固体双氧水。兴趣小组对其进行以下探究：
[性质探究]
（1）取少量"鱼浮灵"于试管中加水，有持续细小气泡缓慢放出；向试管中加入少量 $M n O_{2}$ 粉末，产生大量气泡。将带火星木条伸入试管，木条，说明有 $O_{2}$ 生成。
（2）取实验（1）中上层清液，测得溶液 $P H > 7$ ；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石灰水中，出现浑浊现象，说明有生成。
结论：过碳酸钠具有 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $H_{2} O_{2}$ 的双重化学性质。
[工业制备]

（3）稳定剂的作用是；稳定剂中 $M g C l_{2}$ 和 $N a_{2} S i O_{3}$ 发生复分解反应，生成一种难溶物将过碳酸钠粒子包裹住，该反应的化学方程式为。
（4）浊液中加入异丙醇的作用是。
（5）操作Ⅱ中洗涤晶体的试剂最好选用（填字母）。
A．饱和 $N a C l$ 溶液 B水 C异丙醇 D稀盐酸
（6）根据下表数据，你认为上述制备反应的最佳温度范围是℃。

温度范围/℃	5～10	10～15	15～20	20～25
活性氧含量/%	13.94	14.02	15.05	14.46
"鱼浮灵"的产率/%	85.49	85.78	88.38	83.01

注：活性氧含量是指产品中能转化为O₂的氧元素的质量分数。
[组成测定]利用下图装置进行产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（ $x N a_{2} C O_{3} \cdot y H_{2} O_{2}$ ）组成的测定（杂质对测定无影响）。

查阅资料：①"鱼浮灵"中活性氧含量≥13.0%是一等品，≥10.5%是合格品。
②过碳酸钠能与酸反应放出 $C O_{2}$ 和 $O_{2}$ 。
（7）实验前先缓慢通 $N_{2}$ 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，其目的是。
（8）若先滴入稀硫酸，后加热铜网，会导致 $x : y$ 的值（填"偏大"或"偏小"）。
（9）装置 $B$ 的作用是（填序号）
①除去气体中的水蒸气 ②便于观察和控制气流速度
（10）实验测得C装置中铜网增重1.2 $g$ ， $D$ 装置增重2.2 $g$ 。该产品中活性氧含量为%；属于（填"一等品"或"合格品"）； $x : y$ ＝。

题型：未知
难度：未知

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