(4)实验室用D装置收集氧气,当 气泡连续均匀放出时 时开始收集;
(5)E装置中充满水时,也可以作为氧气的收集装置,则氧气应从 b 端通入(填“a”或“b”). 【考点】常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;实验室制取氧气的反应原理;制取氧气的操作步骤和注意点;二氧化碳的实验室制法;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化. 【分析】(1)据常用仪器回答; (2)反应需加热,试管口有棉花解答; (3)据实验室制取二氧化碳的反应原理解答; (4)收集氧气的注意事项解答; (5)氧气不易溶于水,可用排水法收集. 【解答】解:(1)仪器①为锥形瓶;
(2)反应需加热,试管口有棉花团,故为高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热的条件下,生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,反应的方程式为:2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)据实验室制取二氧化碳的反应原理,反应的方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O; (4)实验室用高锰酸钾制氧气,当观察到D装置中气泡连续均匀放出时,开始收集氧气; (5)氧气不易溶于水,可用排水法收集,E装置中充满水时,也可以作为氧气的收集装置,则氧气应从b端通入. 故答案为:(1)锥形瓶; (2)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O; (4)气泡连续均匀放出时; (5)b.
【点评】本题考查了气体的制取装置和收集装置的选择、装置的连接和化学方程式的书写等,气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在选择题和实验题中.
35.同学们做了有关物质性质的实验(如下图所示),回答下列问题.
(1)A中一段时间后,瓶内气体的黄绿色消失,原因是 木炭能吸附氯气 .
(2)B中铁与氧气反应,一段时间后看到试管水面上升,其原因是 铁生锈消耗了试管内的氧气导致管内其他小于外界 .
(3)C中可观察到的现象是 湿润的一半由紫色变为红色,另一半无明显变化 ,反应的化学方程式是 CO2+H2O=H2CO3 .
【考点】碳单质的物理性质及用途;二氧化碳的化学性质;金属锈蚀的条件及其防护;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式. 【专题】实验性简答题.
【分析】根据已有的物质的性质以及铁生锈的因素和二氧化碳与水反应的知识进行分析解答即可.
【解答】解:(1)木炭具有吸附性,能吸附氯气,故会观察到瓶内气体的黄绿色消失,故填:木炭能吸附氯气;
(2)铁在与水和氧气并存时易生锈,故一段时间后会观察到铁丝表面出现棕红色的物质,由于氧气被消耗,试管内的压强变小,故试管内的液面会上升,故填:铁生锈消耗了试管内的氧气导致管内其他小于外界;
(3)二氧化碳本身不显酸性,不能使石蕊变色,而二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,能使石蕊变红,故填:湿润的一半由紫色变为红色,另一半无明显变化;CO2+H2O=H2CO3. 答案:
(1)木炭能吸附氯气;
(2)铁生锈消耗了试管内的氧气导致管内其他小于外界;
(3)湿润的一半由紫色变为红色,另一半无明显变化;CO2+H2O=H2CO3. 【点评】本题考查的是常见的物质的性质,完成此题,可以依据已有的知识进行.
36.如图所示装置有多种用途,利用其进行相关实验.
(1)检验装置气密性:关闭止水夹,从a处通入空气,观察到 b管中的液面升高到一定高度后保持不变 ,说明装置气密性良好.
(2)除杂:打开止水夹,从a处缓慢通入O2和CO2的混合气,瓶中液体无明显变化,在c处得到较纯的O2.瓶中盛放的试剂是 NaOH溶液 .
(3)获得稳定气流:打开止水夹,从a处通入不稳定的氧气流,在c处获得较为稳定的气流,此时观察到的现象是 b管中的液面上下移动 .
(4)防止爆炸:气囊中有遇明火能爆炸的H2和O2混合气.将气囊与a处相连,在c处连接尖嘴管,打开止水夹,通入混合气,在尖嘴处点燃气体,没有爆炸,原因是:①集气瓶中的水能降温和阻断燃烧;② b管能调节装置内的压强 水能吸收热量降低温度 .
【考点】分离物质的仪器;检查装置的气密性;氢气的爆鸣实验. 【专题】常见仪器及化学实验基本操作.
【分析】(1)根据在实验室中查气密性的方法进行分析; (2)根据实验现象进行分析; (3)根据气压知识进行分析; (4)根据爆炸的原理和条件进行分析.
【解答】解:(1)检验装置气密性:关闭止水夹,从a处通入空气,b管中的液面升高到一定高度后保持不变,则证明装置的气密性良好;
(2)除杂:打开止水夹,从a处缓慢通入O2和CO2的混合气,瓶中液体无明显变化,在c处得到较纯的O2.说明瓶中盛放的试剂可以是NaOH溶液;
(3)获得稳定气流:打开止水夹,从a处通入不稳定的氧气流,在c处获得较为稳定的气流,由于瓶内气压不断变化,此时观察到的现象是b管中的液面上下移动;
(4)防止爆炸:气囊中有遇明火能爆炸的H2和O2混合气.将气囊与a处相连,在c处连接尖嘴管,打开止水夹,通入混合气,在尖嘴处点燃气体,没有爆炸,原因是:①集气瓶中的水能降温和阻断燃烧;②b管能调节装置内的压强不致过高. 故答案为:
(1)b管中的液面升高到一定高度后保持不变; (2)NaOH溶液;
(3)b管中的液面上下移动; (4)b管能调节装置内的压强.
【点评】此题综合考查气体相关性质,及装置气密性的检查方法.
37.课外小组同学进一步研究铁与氧气的反应. 【提出问题】铁丝燃烧时为什么会有“火星四射”的现象?
【查阅资料】生铁中含有一定量的碳.铁丝燃烧时“火星四射”现象与铁丝中含碳量有关. 【进行实验】探究铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系. 实验 现象 解释与结论 实验1:取直径0.20mm、含碳0.1% 零星的火的铁丝,在氧气中燃烧 实验2:取直径0.20mm、含碳0.32%的铁丝,在氧气中燃烧 实验3:取直径0.20mm、含碳0.52%的铁丝,在氧气中燃烧 星四射 ①铁燃烧的化学方程式是 3Fe+2O2Fe3O4 . 较明显的②0.20mm的铁丝在氧气中燃烧,“火星四射”与其含碳量火星四射 的关系为 含碳量越高,火星四射的现象越明显 明显的火星四射 【提出问题】纯铁在氧气中燃烧溅落的“黑色固体”是什么? 【查阅资料】
①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO易被氧化) ②铁的氧化物均能溶于酸溶液
③单质铁与稀盐酸反应的化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑. 【进行实验】测定黑色固体的成分. 实验 现象及数据 解释与结论 实验4:将冷却后的黑色固体碾碎,装入试管,加入稀盐现象是 有气泡铁燃烧时溅落下来的黑酸 产生 色 固体中含有铁 实验5:取2.8g纯铁在氧气中燃烧,收集溅落的黑色固体,黑色固体质量为黑色固体的组成及质量 干燥并称其质量 【实验反思】
3.44g 为 Fe1.12g,Fe3O42.32g
同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关,所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验.若用排水集气法收集一瓶体积分数约为60%的氧气,预先应向容积为250mL的集气瓶中加水,水的体积约为 125 mL.
【考点】实验探究物质的性质或变化规律;金属的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式. 【专题】科学探究.
【分析】【进行实验】根据铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,以及铁在氧气燃烧的现象和控制变量法进行分析;
【进行实验】根据铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,然后结合题中的数据进行解答;
【实验反思】根据空气中也含有氧气,氧气约占空气总体积的五分之一,氧气的总体积应是通入的氧气的体积加上通入的空气中含有的氧气的体积;然后根据氧气的体积分数约为60%,列等式进行计算.
【解答】解:【进行实验】铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,铁在氧气燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,通过对比可知铁丝含碳越高,火星越多,铁丝在氧气中燃烧产生火星四射现象与含碳量有关,所以 实验 现象 解释与结论 实验1:取直径0.20mm、含碳零星的火星四射 0.1% 的铁丝,在氧气中燃烧 ①铁燃烧的化学方程式是:3Fe+2O2Fe3O4 ②0.20mm的铁丝在氧气中燃烧“火星四射”与其含实验2:取直径0.20mm、含碳较明显的火星四碳量的关系:含碳量越高,火星四射的现象越明显 0.32%的铁丝,在氧气中燃烧 射 实验3:取直径0.20mm、含碳明显的火星四射 0.52%的铁丝,在氧气中燃烧 【进行实验】铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,所以
设参加反应的铁的质量为x,生成的四氧化三铁为y,
3Fe+2O2Fe3O4,
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