根据下列实验装置图填空
(2)实验室用KMnO4制取较纯净的O2,应选用的发生装置为 (填字母序号,下同),收集装置为 ,取用KMnO4药品时,应选用仪器 把药品小心地送至试管底部,写出该反应的化学方程式 。
(3)组装发生装置D时,下列仪器用品的组装正确顺序是:铁架台 → 木块 → → 。
①试管 ②酒精灯 (填写序号,此小题共1分)
(4)注射器C可用于检查装置E的气密性,步骤如下:
①向锥形瓶中加入少量水至 处。
②将注射器C连接到装置E的导管口处,向前推进注射器活塞,若看见(填字母) 时,则说明E装置气密性良好。
A.长颈漏斗口有气泡冒出 B.锥形瓶中液面上升 C.长颈漏斗中液面上升,并形成稳定水柱
(5)常温下,硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的气体,能溶于水,密度大于空气,实验室通常在常温下用硫化亚铁固体(FeS)和稀硫酸反应制得,同时生成硫酸亚铁,则从上面装置中选择的发生和收集装置组合为_______,化学反应方程式 。
(6)在实验室中,I装置被称做“万能瓶”,具有多种用途,仔细观察装置的特点回答下列问题:
①实验室收集气体若用I装置替代G装置,
则气体应从 口进入(填a或b)。
②从J、K装置中任选一个,阐述该装置的
用途: 。
甲同学误把H2O2溶液当作酸与Fe2O3粉末混合,发现有大量气泡产生。他联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂,那么,Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白。
【猜想】Fe2O3能作为H2O2分解的催化剂。
【实验验证】甲同学依次设计了三个实验:
实验一 取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,没有复燃。说明H2O2溶液常温下缓慢分解。
实验二 在实验一的试管中加入W g Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,木条复燃。说明 ;
实验三 待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为W g。说明 ;
【实验结论】甲同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。
【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要再补充一个探究实验。探究 。
【拓展】下表是丙同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据,通过对数据分析,你能得出什么结论? 。
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间:
小丽通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中,化学方程式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下用250 mL 集气瓶设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录 】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
① |
检查装置的气密性 |
|
装置的气密性良好 |
② |
加入药品,瓶装满水,将装置连接固定 |
|
|
③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
|
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温,操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是 。现象I是 。
上述反应化学表达式是 。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。取余下四次平均值计算,小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】
(1)这台制氧机制氧气的过程发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
学校化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢(H2O2)分解的催化剂后,想再探究其他一些物质如Al2O3是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白。
【提出问题】Al2O3是否可以作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】Al2O3可能可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
|
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
实验一 |
|
有少量气泡 木条不复燃 |
常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 |
实验二 |
在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量 Al2O3,然后将带火星的木条伸入试管中 |
产生大量的气泡 木条复燃 |
|
【得出结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率,故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂.
【反思提高】经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验三:
实验三:【实验目的】探究
【实验步骤】①准确称量Al2O3(少量)的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤,洗涤,干燥,称量;④对比反应前后Al2O3的质量。
【交流讨论】如果Al2O3在反应前后质量不变,则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂。
【提出新的问题】但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:探究 。通过补充实验,证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂,请你写出实验二中的化学反应方程式 。
实验室制氧气的两种方法如下:
方法一:
方法二:
(1)两种方法涉及到的化学反应基本类型都是反应。
(2)下图是实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图。仪器A的名称是。现用方法一制取一瓶干燥的氧气,请按气体流向,用导管的编号将装置连接好。
过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下能迅速分解,分液漏斗可以通过调节活塞控制液体的滴加速度,请根据下图回答以下问题:
(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)写出用该方法制取氧气的化学反应文字表达式: ; 要收集一瓶纯净的氧气,应选择装置 (填字母);
(3)某同学观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用B装置收集氧气,过一段时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中和瓶底,都末见木条复燃。其原因可能是_______ ________ __
实验室有一瓶黑色粉末和一瓶标签已被腐蚀的无色液体(如图)。
将二者混合会产生无色气体。为了确定它们的成分,
甲、乙两位同学进行了探究。
【猜想1】甲同学认为无色气体是氧气,其理由是(用化学方程式表示):
。
乙同学认为单从产生无色气体不能确定一定是氧气,需要进一步进行实验,请你设计实验进行验证无色气体是氧气。
实 验 步 骤 |
实 验 现 象 |
实 验 结 论 |
|
|
无色气体是氧气。 |
如果实验验证了无色气体是氧气,那么黑色粉末在反应中起 作用。
【猜想2】乙同学认为无色气体不一定是氧气,可能是其他气体,其理由是(用化学方程式表示) 。
乙同学按自己的设想进行实验:取一定量的黑色粉末于试管中,加入过量的无色液体,当反应结束后,发现试管底部仍有黑色粉末。为确定此成分,请你设计实验进行验证:
实 验 步 骤 |
实 验 现 象 |
实 验 结 论 |
|
|
|
1.将试管中的物质过滤、洗涤、干燥。 2.点燃黑色粉末,在火焰上方罩一个涂有 的小烧杯。 |
|
试管中剩余的黑色粉末可能是 。 |
根据下列装置图,回答有关问题:
(1)写出装置中标号仪器的名称:① ;② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,所选用的发生装置是 (填字母序号,下同)。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式 ,其
中二氧化锰起 作用,所选用的收集装置是 或E。
(4)用排空气法收集一瓶氧气,验满的方法是 。
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验.
【提出问题】①氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计并完成实验】
Ⅰ.将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ.将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ.将x g氯酸钾与1.0g氯化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中x的值应为 ,将实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明 ,将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到1.0g黑色粉末,再将黑色粉末和xg氯酸钾混合加热,现象与实验Ⅲ相同,此步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后 和 都不变.
【结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂,请写出实验Ⅲ中的化学反应文字表达式
【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比是为了证明
【提出问题】②双氧水分解速度还和什么因素有关
【设计并完成实验】
|
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生产生O2体积 |
Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9mL |
Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16mL |
Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31mL |
本实验中,测量O2体积的装置是 (填编号)
【结论】在相同条件下,双氧水的浓度越大,双氧水分解得越 。
化学教材 “寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】(1)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?
(2)氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好?
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入a g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象。 |
A试管中产生大量气泡,带火星木条复燃,B试管中的现象 |
②待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管内,如此反复多次实验,观察现象。 |
试管中均产生大量气泡,带火星木条均复燃 |
③将实验②中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为a g。 |
|
④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入a g氧化铁粉末,向D试管中加入a g二氧化锰粉末,观察现象。 |
(1)A中产生的气体是 ;B试管中的现象 。
(2)实验②、③证明:氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式 。
(4)实验设计④的目的是 ,若实验④观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是 。
针对利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验,请结合如图1所示的常用的仪器和装置。回答有关问题:
(1)配制溶液:若配制60g溶质质量分数为5%的双氧水溶液,需要30%的双氧水溶液 g。在量取水的操作中,当水面接近所需刻度时,应改用 (填仪器名称)加水至所需刻度。
(2)贴标签:将配制好的溶液装入试剂瓶中,请在如图2所示的标签内填入试剂瓶所贴标签的内容。
(3)根据反应原理选仪器:用双氧水和二氧化锰制取氧气,该反应的化学方程式是 。其发生装置和收集装置可选择上图中的 (填序号)组合。
(4)实验步骤:
①检查氧气发生装置的 。
②装药品:先往容器中装入固体粉末,再装入液体试剂。
③收集气体,并用带火星的木条来验满。验满的方法是利用氧气具有 的性质。
④回收处理二氧化锰:把氧气发生装置容器内的残留物经 (写操作名称)洗涤、干燥回收二氧化锰。
某化学兴趣小组利用下列装置进行O2、CO2的实验室制法和有关性质的研究。
(1)甲同学要用KMnO4固体来制取O2,应选用上图中的 装置(填编号),该反应的化学方程式是 。从实验操作程序看,首先要 ,再装入药品进行实验。
(2)乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应,制取CO2并检验其有关性质,观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是 (填序号)
A.产生的CO2直接使石蕊试液变红
B.产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
C.挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
(3)B装置中长颈漏斗虽可随时添加液体,但无法控制反应速率。可选择C组中 (填序号)来取代B装置中的长颈漏斗,以达到控制反应速率的目的。
(10分) 某化学小组成功完成了下图所示实验,验证了二氧化碳的组成。探究过程如下:
① ;
②称量装有干燥块状木炭的试管D,质量为50.8g,装有碱石灰的装置C质量为110.3g,连接A、B、D、C装置;
③从长颈漏斗加入足量3%的过氧化氢溶液,连接C装置,点燃酒精灯;
④待D中发生反应,熄灭酒精灯;
⑤ 在氧气流中冷却;
⑥称量试管D及剩余固体的质量为50.2g,装置C的质量为112.5g
已知:碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠,木炭中的杂质不参与反应,B、C中所装药品足量,能完全吸收相关物质。请回答下列问题:
(1)装置A反应的化学方程式为_____________________,该反应属于_________反应
(2)步骤①为
甲.把装置从左到右,从下向上连接起来,检查气密性后装药品 乙.把装置从右到左,从下向上连接起来,装药品后检查气密性
丙.把装置从左到右,从下向上连接起来,检查气密性后装药品 丁.把装置从右到左,从下向上连接起来,装药品后检查气密性
(3)B中生石灰的作用是
甲.吸收水蒸气 乙.吸收二氧化碳气体
丙.吸收氢气 丁.吸收氧气
(4)根据实验数据计算参加反应的氧气的质量为(列式并计算)_____________,从而计算出二氧化碳中碳、氧元素的质量比。
(5)如果步骤⑤在空气中自然冷却,测定结果(即二氧化碳中碳、氧元素的质量比)将 (填偏大、偏小或不变)
某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质。请结合下图回答:
(1)写出装置中仪器①的名称 。
(2)可通过加热二氧化锰和氯酸钾混合物制取氧气,反应中二氧化锰的作用是 ;该反应的化学方程式是 。
(3)实验室制取并收集二氧化碳的装置组合是 (填字母);该反应的化学方程式是_____________ ;用G装置吸收二氧化碳气体时气体应从 (填“长”或“短”)导管口进入。
(4)双球洗气管常用于气体除杂、干燥、吸收(可防倒吸)等实验。为吸收某气体并检验其性质进行图中实验,发现紫色石蕊试液变色。请根据表中的数据判断左方进入的气体可能是 (填字母)
A.NH3 | B.HCl | C.CO2 | D.O2 |
(一)请结合下列实验常用装置,回答有关问题.
(1)写出标号仪器的名称a
(2)如若用氯酸钾固体加热制取氧气,发生装置应选用____________(选填装置序号)。
(3)实验室用过氧化氢制较纯净的氧气,制取气体时,组装好仪器后,应先____________,再添加药品;收集氧气时,应选用的收集装置是 (填字母),反应的文字表达式是 ;若选择装置H收集氧气(H中原来是空气且正放),则气体从_______管(选填“c”或“d”)进入;
(4) 图中D装置比B装置多用一支小试管,D装置的优点有
①可控制反应的开始和结束 ②节约药品 ③可形成液封防止漏气
(二)实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的装置图,请结合图示回答有关问题.
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表.
硬质玻璃管中 空气的体积 |
反应前注射器中 空气体积 |
反应后注射器中 气体体积 |
实验测得空气中 氧气的体积分数 |
25mL |
15mL |
9mL |
|
(2)不断推拉注射器的目的是
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举一条)
(4)反应结束后要将气球内的气体挤出,否则测得的结果 (填偏大、偏小或不变)