从事科学实验的重要环节是
科学实验设计.科学实验的正确步骤应为:①明确实验目的;②收集有关资料;③设计合理方案;④进行科学实验.请你按照以上四个步骤,完成以下实验设计,根据如图回答问题:
(1)在实验室中用过氧化氢(H2O2)制取氧气.
【明确实验目的】:用过氧化氢在实验室里制取氧气.
【收集有关资料】过氧化氢是一种无色液体,在二氧化锰的催化作用下,迅速分解出氧气,其反应的文字表达式为: .
【设计合理方案】:发生装置选用 (填序号,下同),收集装置选用 .
【进行科学实验】
(2)在实验室中,可以用加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰固体混合物制取氧气.
①【明确实验目的】: .
②【收集有关资料】:氯酸钾是白色的固体,二氧化锰是黑色的固体.且二氧化锰在反应中 .反应的文字表达式 基本反应类型
③设计合理方案:发生装置选用 ,若选用D收集装置收集氧气,你验证集气瓶中是否已收集满的方法是 .
以下是实验室常见的一些化学仪器,请回答下列问题:
(1)在上图中写出标数字的仪器名称:① ②
(2)用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 ,在进行实验时,试管口应放 ,以防止加热时 ;制取过程中,氧气用排水法收集完成后,停止加热时,正确操作是 ,防止 。
(3)大理石和稀盐酸制取二氧化碳,可以选用的发生和收集装置分别是
和 。
(4)现按下图所示操作流程探究氧气的性质:
上述操作探究的内容是 。
在上述C操作中,为了使该物质与氧气完全反应,正确的操作方法是 。
D操作中用烧杯倾倒的液体是 。
(5)通常情况下,氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。实验室制取和收集氨气的装置组合是 和 。
(6)下图是某学生设计的一种有洗气、检验、贮气等用途的装置。
①当用排空气法收集二氧化碳时,瓶内没有水,气体从 (填“a”或“b”)处导管通入;
②当用排水法收集氧气时,应先 ,再在 (填“a”或“b”)处和发生装置连接。
实验室常用下列装置来制取、收集气体。请阅读资料卡,回答有关问题。
资料:
1.第八届国际天然气水合物大会于2014年7月29日在北京召开。据中国地质调查局相关负责人透露,我国计划于2015年开始着手开发"可燃冰"(如图)。"可燃冰"主要成分是甲烷水合物,主要分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,1立方米的"可燃冰"可在常温下释放164立方米的甲烷和0.8立方米的淡水,被认为是一种潜力较大的能源之一。
2.通常情况下,甲烷是没有颜色,没有气味的气体,比空气轻,极难溶于水.很容易燃烧。甲烷的实验室制法是:用无水醋酸钠和碱石灰两种固态药品,经研磨均匀混合后装入试管中,加热产生甲烷气体。
(1)仪器
的名称是、。
(2)实验室制取和收集甲烷的装置组合是;将反应物装入试管前,应先检查装置的。简述用排水集气法收集一瓶甲烷气体的操作方法;点燃甲烷前一定要先检验甲烷的。
(3)通过对实验室制取气体的学习,你认为实验室制取气体的反应,共同点是(填序号)。
A. |
需要加热 |
B. |
需要催化剂 |
C. |
反应物中没有气体参加 |
D. |
反应物中必须含有要制取物质的元素 |
(4)根据物质的组成对甲烷分类,它属于,具有的物理性质是。甲烷除用作燃料外,还是一种很重要的化工原料,在催化剂的作用下,可以将
和
的混合气体直接转化为醋酸(
)。若该反应的原子利用率为100%(反应物中的原子全部转化为目标产物中的原子),则
中的
为,该反应类型是。
(5)可燃冰的开采和利用,能缓解人类面临的能源危机。但开采、利用可燃冰的过程中,还存在着开采技术以及开采过程中可能引发的温室效应、海底滑坡及破坏海洋生态平衡等诸多问题。从科学探究的角度,你认为开采、利用"可燃冰"还应进一步做好。
归纳与演绎是重要的科学方法,也常用于化学的学习.请根据下列实验装置,回答问题:
(1)我们已经学过实验室制取氧气、二氧化碳两种气体的反应原理、制取与收集方法,请你
归纳出实验室制取这两种气体反应的共同点 (填序号).
A.需要加热 | B.需用催化剂 | C.没有气体参加反应 | D.生成的气体只有一种 |
(2)用高锰酸钾制取氧气可选用发生装置是______(填序号),反应的文字表达式______________;
(3)装置B中反应的文字表达式为__________________________;要随时使反应停止或发生可选择的发生装置有__________(填序号,从A-E中选择);若用E和G组装一套气密好的装置来测定二氧化碳的体积,反应结束后,发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏小得多,原因是二氧化碳_______________________.
(4)若用双氧水和二氧化锰制取氧气且能获得平稳的气流,可选择的发生装置有_____(填序号),文字表达式是______________;若用C和G组装一套气密好的装置来测定氧气的体积,反应结束后,发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大(水的体积测量准确),其主要原因是 .
[ (5)化学上可通过多种反应得到氨气(极易溶于水,密度比空气小),例如:
① 氯化铵(固) + 氢氧化钙(固)氯化钙 + 氨气+ 水
② 碳酸氢铵(固)氨气+二氧化碳+水
结合以上实验装置完成下列填空(以下均填序号): 你选择上述反应 作为实验室制取氨气的反应原理,选用上图中A~H的 作为反应的发生装置,采用的收集装置是F和H其中氨气应从________管导入(填a或b)F中,H的作用是吸收多余的氨气防止污染,其中用倒置漏斗比直接用导管通入水中吸收氨气的优点是_______________________.
(14分)归纳与演绎是重要的科学方法,也常用于化学的学习.请根据下列实验装置,回答问题:
(1) 我们已经学过实验室制取氧气、二氧化碳两种气体的反应原理、制取与收集方法,请你归纳出实验室制取这两种气体反应的共同点 (填序号).
A.需要加热 | B.需用催化剂 | C.没有气体参加反应 | D.生成的气体只有一种 |
(2) 用高锰酸钾制取氧气可选用发生装置是__ _(填序号),反应的方程式__ ;
(3) 装置B中反应的方程式为__ _;要随时使反应停止或发生可选择的发生装置有______ ____(填序号,从A-E中选择);若用E和G组装一套气密性好的装置来测定二氧化碳的体积,反应结束后,发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏小得多,原因是二氧化碳_____ _____.
(4) 若用双氧水和二氧化锰制取氧气且能获得平稳的气流,可选择的发生装置有__ (填序号),方程式是_______ __;若用C和G组装一套气密好的装置来测定氧气的体积,反应结束后,发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大(水的体积测量准确),其主要原因是 .
(5) 化学上可通过多种反应得到氨气(极易溶于水,密度比空气小),例如:
① 氯化铵(固) + 氢氧化钙(固) 氯化钙 + 氨气+ 水
② 碳酸氢铵(固)氨气+二氧化碳+水
结合以上实验装置完成下列填空(以下均填序号): 你选择上述反应 作为实验室制取氨气的反应原理,选用上图中A~H的 作为反应的发生装置,采用的收集装置是F和H,其中氨气应从_ 管导入(填a或b)F中,H中用倒置漏斗比直接用导管通入水中吸收氨气的优点是 .实验室中漏斗的其它用途 (写一种)
过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解成氧气和水。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体滴加速度。回答下列问题:
(1)分液漏斗中应放入的物质是_______,锥形瓶中应放入的物质是_______。
(2)要收集一瓶纯净的氧气应选择上图中的装置_______(填字母,下同),要收集一瓶干燥的氧气应选择的收集装置为_______。
(3)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用C装置收集氧气,过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都未见木条复燃。其原因是 。
(4)实验室若用此法代替高锰酸钾加热制氧气,优点是_______(填字母,下同)。
A.生成物中只有氧气 B.不需加热 C.需加热 D.反应便于控制
(5)若装置A中反应剧烈,则可以采取的措施是_______。
A.控制液体的滴加速度 B.用体积小的锥形瓶 C.加热反应物
结合下列实验装置图回答问题:
(1)写出仪器的名称:① ,② 。
(2)实验室选用A装置用氯酸钾和二氧化锰作为原料制取氧气,则发生反应的符号表达式为 ;若改用高锰酸钾制取氧气,需如何改进装置 。
(3)若用B装置来制取氧气,则发生反应的符号表达式为 ;若装置B中反应很剧烈,据此提出实验安全注意事项是 。
①控制液体的加入速度 ②用体积较小的锥形瓶 ③加热反应物
(4)氨气极易溶于水,且密度比空气小,实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,制取氨气的发生装置应选用 装置,若使用装置H收集氨气,则气体应从 (填“e”或“f”)通入。
(5)利用药品氯酸钾和装置A、F(装满水)、G可以制取氧气并测量其体积,则接口的顺序为(填a、b、c、d):a → → → 。
某化学兴趣小组利用下列装置探究制取气体的原理、方法及性质。结合装置图,回答下列问题:
(1)写出上图中带有标号仪器的名称:① ;② 。
(2)用双氧水和二氧化锰制取氧气时,可选用的发生装置是 (选填字母),可选用装置C收集氧气,其原因是 。
(3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3),应选择的发生装置是 (选填字母)。
(4)该小组设计了如右图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于探究物质的性质。
①当打开K1、关闭K2时,利用装置Ⅰ、Ⅱ,可进行的实验是 (选填字母)。
a.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
b.锌与稀硫酸反应制取氢气
②当打开K2、关闭K1时,可以利用Ⅰ、Ⅲ装置制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ;若要证明二氧化碳能与水发生反应,应向烧杯的水中加入 。
实验室选用下图所示装置制取和收集气体,根据要求回答下列问题。
(1)指出标号①的仪器名称 。
(2)实验室用B装置制取氧气时,有关的化学反应方程式: 。
(3)实验室常用无水醋酸钠和碱石灰的混合固体在加热条件下制取甲烷气体,发生装置可选择 (填序号)。
(4)写出一个用装置A 、C装置连接制取气体的化学方程式 。
根据下列装置图,回答问题:
(1)写出仪器名称:①_________;②_________。
(2)实验室制取氢气,应选择发生装置是______________(填编号);若用排空气法收集,应选择收集装置是_________(填编号)。
(3)实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式:_____________。若用装置E收集氧气,实验结束时,移出导管,再_____________,取出集气瓶后,瓶口______________
(填“向上”或“向下”)放置于桌面。
(4)实验改进:查阅资料发现,氧化铜可用作过氧化氢分解制氧气的催化剂。现将一根绕成螺旋状的、表面已被氧化的铜丝组装成装置F(如图所示,已略去夹持装置)。
①铜丝绕成螺旋状的作用是_________(填编号);
a.制取更多氧气 b.增大接触面 c.没有影响
②与装置B比较,改进后装置F的优点是_____________。
请根据下图回答问题:
① 将图1和图6连接可以制取氧气,反应的化学方程式为 ,证明氧气已经集满的现象是 。若用图6收集一瓶含1/4空气的氧气,操作的方法是 。
② 图2中仪器A的名称为 ,它在装置中的主要作用是 。甲同学用图2和图 连接来制取二氧化碳,装置中加入盐酸的量至少要 。
③ 乙同学在图2基础上增加了一块带孔的隔板(如图3),则大理石应放在 处(填“a”或“b”),该装置中加入盐酸的量至少要 ;若加入盐酸过多,则有可能产生的后果是 ,要使反应停止,其操作是 。
④ 丙同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 。反应前他事先往试管中加入了少量的水,甲同学由此产生了疑问,提出了猜想:
猜想1:加水可以起到稀释的作用,使反应速度变缓。
猜想2:……
甲同学根据猜想进行了实验:每次取15mL 15%的过氧化氢溶液,稀释成不同溶质
质量分数,在其他条件相同的情况下进行实验。记录数据如下:
实 验 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
过氧化氢溶液溶质质量分数 |
1% |
3% |
5% |
10% |
15% |
MnO2粉末用量/g |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
收集到500mL气体时所用时间/s |
560 |
186 |
103 |
35 |
12 |
反应后液体温度/℃ |
26 |
38 |
43 |
59 |
71 |
根据表中数据可知:过氧化氢溶液的溶质质量分数对反应速度的影响是 。
甲同学的猜想2是:加水可以 。
化学实验是进行科学探究的重要方式
(1)仪器a的名称是 .搭建A装置时,酒精灯应在固定仪器a之 (选填“前”或“后”)放置.
(2)若用B装置制取氧气,反应的文字表达式为 .若用A装置制取氧气,所需的反应物是 .装置A﹣F中,可用于收集氢气的是 (填字母)
(3)若用A、E装置组合制取并收集氧气,则在实验结束后,应先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯,目的是 ;验证氧气是否集满的方法是 .
(4)F装置可用于洗气,也可用于测量气体体积(将集气瓶内的水排入量筒).洗气时气体应从 (填“①”或“②”)进入.
(5)请设计一个简单的实验方案来鉴别硬水和软水 .
实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验。请回答:
(1)指出编号仪器的名称:① ,② 。
(2)A—E装置中有一明显错误的是 ,错误为 。利用改正后的装置继续完成后面的实验。
(3)欲使用高锰酸钾制取氧气,应选择的发生装置是(填字母) ,反应原理用符号表达式表示为 ;为防止高锰酸钾粉末进入导管,应采取的措施是 ;若使用C装置收集氧气,实验结束时,应先从水槽中移出导气管,再熄灭酒精灯,原因是
(4)氧气收集完成后,测得其纯度明显偏低,原因可能是: (填字母);
A.高锰酸钾中混入了二氧化锰 |
B.收集前,集气瓶中未注满水 |
C.收集后,集气瓶中仍有少量水 |
D.未见气泡连续均匀冒出时就开始收集 |
(5)将CO2和CO的混合气体通过F装置(液体药品均足量, CO不和液体反应),实验开始时关闭活塞b,打开活塞a,广口瓶中观察到的现象 ,此时从导管c逸出的气体主要是 。一段时间后,再关闭活塞a,打开活塞b,将分液漏斗中的稀盐酸滴入广口瓶中,此时逸出的气体主要是 ,反应原理用符号表达式表示为 ,欲收集该气体,应选择的装置是(填字母) ,验满的方法是 。
(6)若在氯酸钾和二氧化锰反应后的残余物中提纯KCl,需进行以下操作,请把空缺处填上:
在①、②、③的操作中均用到的仪器是___________。
下列装置常用于实验室制取气体.根据给出的装置回答下列问题
(1)指出编号仪器名称:① ________(9)__________.
(2)实验室利用A装置制取氧气,反应原理用化学方程式表示为________________(10)__________________
(3)制取并收集二氧化碳应选择的装置是 B、D ,使用该套装置制取气体的突出优点是____(11)___,该反应原理用化学方程式表示为__________(12)_________, 改用F装置收集二氧化碳,则气体可从b端进入.制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气,欲使个G、H装置将以上杂质气体除去,则装置正确的连接顺序是:混合气体→________(13)___________(用端口字母表示).
(4)将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后,测得该装置中溶液的pH、__(14)__(填“>”、“<”或“=”)7.
以下是实验室常用的气体制备、收集的装置。
(1)若实验室用A装置制取氧气,其化学方程式为 。
(2)若用C装置来收集CO2气体,则检验CO2已收满的方法是 。
(3)若实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,反应的化学方程式为 ,可选择的发生装置是 。若用E、F装置进行组合来收集并测定氢气的体积,则氢气应从E装置的 (填“g”或“h”)导管口进,仪器F的名称是 。
(4)对锌与稀硫酸反应快慢的影响因素进行探究。反应过程中,利用前10min 内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同,进行下表四组实验,获得数据如下:
实验编号 |
试剂 |
前 10 min 内产生的氢气体积(mL) |
|
不同纯度的锌 |
不同体积和溶质质量分数的稀硫酸 |
||
a |
纯锌 |
30mL 30% |
564.3 |
b |
含杂质的锌 |
30mL 30% |
634.7 |
c |
纯锌 |
30mL 20% |
449.3 |
d |
纯锌 |
40mL 30% |
602.8 |
①比较实验a和实验b,可以得到的结论是 。
②要比较不同溶质质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的是 (填实验编号)。