图1
图2
(1)小明同学选择A装置准备以高锰酸钾为原料制取一瓶氧气,写出该方法制取氧气的化学反应方程式: 。
(2)小华同学想以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料代替高锰酸钾制取一瓶比较干燥的氧气,她选择的装置组合是 (填图1中字母)。
(3)当过氧化氢接触到二氧化锰后,反应便立即开始,不能人为控制其速率和生成氧气的量。如果你稍改变所选择的装置,便可控制其反应速率,请从图2的仪器中选择一种仪器更换小华同学选择的装置中一种仪器,以达到控制反应速率的目的,你选择的仪器是 (填图2中序号),它更换原装置中的 (填名称)。改装后的装置可以制取乙炔(C2H2)气体;乙炔是用CaC2固体和水反应制取。请完成制取乙炔的化学方程式:CaC2 2
C2H2↑。
(4)若实验室对你开放,选用B和D装置还可制取 气体(不与上述所制气体重复,下同),你还需向实验老师领取的药品有 (填名称);选用B和E装置还可制取 气体;F装置可用来测量生成的这种气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是 。
参考答案与解析
1. C 解析:A. 实验室制取二氧化碳不用稀硫酸和碳酸钠制取,因其反应速度太快而不好控制和收集,但此装置中选用的分液漏斗可以控制稀硫酸的滴加速度进而控制反应速度,可行,但二氧化碳的密度比空气大,不能用向下排空气法收集,故A不符合题意;B. 实验室用稀硫酸和锌粒制氢气属块状固体和液体反应不需加热,故药品和发生装置正确,但氢气的密度比空气小,不能用向上排空气法收集,故B不符合题意;C. 实验室可以用过氧化氢溶液和二氧化锰利用该装置制取氧气,氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,该选项制取气体所用物质和装置均正确;D. 实验室可以用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,不能用向下排空气法收集,该选项制取气体所用物质和发生装置正确,收集方法不正确;故选C。
2. B 解析:要证明混合气体中含有H2、CO、水蒸气,需要先证明有水蒸气,故先通过②使无水硫酸铜变蓝则证明含有水蒸气,然后再通过③浓硫酸,把其中的水蒸气除去以避免对氢气检验的干扰;然后利用H2和CO的还原性,通过④灼热的氧化铜,将黑色的氧化铜还原为红色的铜,同时得到水蒸气和二氧化碳,当二氧化碳和水同时存在时,需先证明水的存在,所以再通过②无水硫酸铜,使之变蓝则证明有水蒸汽进而证明原混合物中有氢气,最后通过①澄清石灰水溶液,使之变浑浊则证明有二氧化碳,进而证明原混合物中有一氧化碳。故选B。
3. A、C 解析:A. HCl气体可以用NaOH溶液吸收,氢气可以用浓硫酸干燥,故选项正确;B. Na2CO3与稀硫酸反应会产生新的杂质硫酸钠,故选项错误;C. 通过灼热的Fe2O3能除去一氧化碳,生成的气体产物是二氧化碳,未引入新杂质,故选项正确;D. AgNO3与HCl反应生成AgCl沉淀的同时,引入了新杂质HNO3,故选项错误;故选A、C。
4. D 解析:由于"干燥管底部有一个小孔",所以干燥管不能用来盛放液体或粉末状固体,但是可以用来放置大颗粒固体,因为A、B、C中都是粉末状固体,所以A、B、C选项错误;只有块状大理石与稀盐酸制取二氧化碳是可行的。故选D。
5. B 解析:该反应表示锌与稀硫酸常温下反应制取氢气,可用图示的发生装置进行气体的制取,也可使用氢氧化钠干燥氢气,但氢气密度小于空气,不能用向上排空气法进行收集;故A不正确;该反应表示常温下过氧化氢分解制取氧气,可用图示的发生装置进行气体的制取,也可使用氢氧化钠干燥氧气,氧气密度大于空气,也能使用向上排空气法收集;故B正确;该反应表示常温下碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳,可用图示的发生装置进行气体的制取,但二氧化碳会被氢氧化钠吸收而不能使用氢氧化钠进行干燥;故C不正确;该反应表示氯化铵与氢氧化钙两种固体物质反应制取氨气,不可用图示的发生装置进行气体的制取;故D不正确。故选B。
6. 向上排空气法 密度比空气大
(1)①高锰酸钾 ②B、C ③m 将带火星的木条放在n导管口
(2)①A ②将澄清的石灰水倒入瓶中振荡,若变浑浊则是二氧化碳
反思小结:是否需要加热 气体的密度和溶解性
解析:二氧化碳能溶于水,密度比空气大,故只能用向上排空气法收集。(1)①由该同学选用的仪器中有酒精灯可知选取的是需要加热的反应,药品是高锰酸钾;②氧气的实验室制取必须按照步骤的先后去做,不能颠倒,A. 先检验气密性,再加药品,防止装置漏气实验失败,故正确;B. 应先放置酒精灯确定高度,再固定试管,故错误;C. 当加热一段时间后,导气管口部连续冒气泡时,再将导管放入集气瓶口部,防止收集的气体不纯,故错误;D. 实验结束先将导管移出水面,后熄灭酒精灯,防止水倒流炸裂试管,故正确。所以不合理的有B、C。③用k装置,则是用向上排空气法,应在上部预留空气的出口,即氧气从m进入瓶底,空气被从瓶口导出,当氧气收集满后,会从n处逸出,故验满需在n处放一带火星的小木条。(2)①三种装置中,A的导管伸入反应器中过长不能导出气体;②向集气瓶中加入澄清的石灰水,振荡,变浑浊,则证明是二氧化碳。关于气体的收集方法的确立取决于气体的密度和溶解性;关于生成物的鉴别采用实验室常用的方法即可。反思小结:气体制取装置选择时,除了要看反应物状态(固体,或固体和液体)外,还要看反应条件——是否需要加热;收集装置的选择依据是:气体的密度和溶解性和气体是否与水反应。
7. (1)铁架台
(2)试管口未放一团棉花 2H2O2
2H2O O2↑
(3)B、D 将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭
②③①④③ (4)e→d→g→f
解析:(1)该仪器是铁架台;(2)加热高锰酸钾制氧气,实验结束后,发现水槽中的水变成了浅紫红色,可能是试管口未放棉花,导致高锰酸钾粉末进入导管,并进入水槽;B装置制取制取氧气是用过氧化氢分解的方法,双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O2
