(4)实验完毕,停止加热前应该先________,再________。
【答案】(1)电解水(2)2KClO3 2KCl 3O2↑(3)导气管插入试管太长;试管口向上倾斜;试管口没有棉花(4)将导气管移出水面;移走酒精灯
【考点】氧气的实验室制法,实验操作注意事项的探究
【解析】【解答】(1)请你在F处再写出一种制取氧气的方法是电解水(或电解H2O)。(2)请任意写出一个实验室制取氧气的化学方程式2KClO3 2KCl 3O2↑或2KMnO4=K2MnO4 MnO2 O2↑或2H2O2=2H2O O2↑(3)若用如图装置加热KMnO4制取氧气,指出装的三处错误:①导气管插入试管太长②试管口向上倾斜③试管口没有棉花。实验完毕,停止加热前应该先将导气管移出水面 ,再移走酒精灯.【分析】根据氧气的实验室制法分析;根据加热高锰酸钾制氧气的步骤及注意事项分析。
三、实验题
25.如下图所示,将滴有酚酞试液的滤纸放在试管中,试管口塞一团脱脂棉。(提示:酚酞遇氨水变红色)用仪器A吸取浓氨水,滴在脱脂棉上(10~15滴)
(1)A的名称是________,其用途是________。
(2)实验中,观察到的现象是________,这说明了 ________。
(3)实验中,往往在试管下放一张白纸,白纸的作用________。
(4)某同学做此实验时,发现滤纸条上没有变色,而试管中所塞的脱脂棉却变成了红色导致这种现象产生的错误操作可能是________,这一实验还说明,两种试剂中________具有挥发性。
【答案】(1)胶头滴管;吸取和滴加少量的液体(2)滤纸上的酚酞试液由试管口向管底逐渐变红;分子是不停运动的(3)衬托(4)脱脂棉上沾有碱液;浓氨水
【考点】分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】(1)仪器A是胶头滴管,其用途是吸取和滴加少量的液体;(2)由于氨气具有挥发性,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,氨水能使酚酞试液变红色;又因为氨分子是不停运动的,所以将会观察到滤纸上的酚酞试液由试管口向管底逐渐变红;这说明了分子是不停运动的;(3)在试管下放一张白纸的作用是起衬托作用,便于观察滤纸条的颜色变化;(4)出现管口棉花变红而管内滤纸不变色是因为脱脂棉上沾有碱液或试管没有平放或脱脂棉上沾有少量酚酞溶液。【分析】根据分子是不断运动的分析;根据氨气具有挥发性分析。
26.为测定空气里氧气的含量,甲、乙两个同学用左图所示的装置,丙用如图所示的装置分别进行了实验探究。
(1)甲同学:点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷燃烧停止并冷却后,打开止水夹,观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的________。
(2)乙同学:用碳替代红磷,完成上述实验,发现集气瓶内并没有吸入水,其原因是________。
(3)丙同学:用如右图所示的装置测定空气里氧气的含量,得到了与甲同学相同的实验结果。过程中看到钟罩内的水面先下降后上升,请用所学知识解释这一现象________。
(4)红磷燃烧的化学式表达式是________。
【答案】(1)1/5(2)碳燃烧生成物是二氧化碳气体,瓶内气压不变(3)因为反应时放出大量的热,分子运动速率加快,使钟罩内压力增大,所以水面下降;当反应结束,温度降低时,由于氧气参加了反应,钟罩内压强减小,所以水面又上升(4)P O2 P2O5
【考点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】(1)因为红磷燃烧消耗空气中的氧气,氧气约占空气体积的1/5,故集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的1/5;(2)测空气中氧气的含量主要是根据物质燃烧消耗空气中的气体造成气压减小,减小的体积就是氧气的体积,故生成物中不能有气体,用碳代替红磷,碳燃烧生成物是二氧化碳气体,瓶内气压不变,故不会进入水;(3)红磷与氧气反应放出大量的热,会使分子运动速率加快,气体体积膨胀,使钟罩内压力增大,所以水面下降;红磷在空气中燃烧会消耗空气中的氧气,空气中氧气的体积分数约为1/5,冷却后空气的体积会减少,减少的就是空气中氧气的体积,所以水面又上升;(4)红磷燃烧生成五氧化二磷,化学式表达式是P O2 P2O5。【分析】根据测定空气中氧气体积分数的原理分析,测定氧气体积分数时选择能与空气中氧气反应的物质,且生成物为固体,使得装置内因氧气反应消耗压强变小,再根据补充的水或活塞移动的体积确定氧气的体积。
27.实验室里既可用高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)在加热条件下使其分解制取氧气,也可用如图装置,通过分解过氧化氢(H2O2)来制取氧气。请你根据已学化学知识和经验回答下列问题:
(1)写出过氧化氢分解制氧气的化学方程式:________。
(2)写出如图装置中仪器a的名称:________ 。
(3)与高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制取氧气相比,用过氧化氢制取氧气的优点是:________。
(4)收集氧气的方法还可用________法,你选择此方法的理由是:________。
(5)如用如图所给的发生装置还可以制取的气体有________。
(6)如图发生装置中用分液漏斗而不用长颈漏斗的优点是:________。
【答案】(1)2H2O2 2H2O O2↑(2)集气瓶(3)高锰酸钾制氧气需要加热,操作复杂,不安全,而过氧化氢制氧气不需加热,操作简单,安全(4)排水;氧气不易溶于水或不易溶于水用排水法收集,密度比空气大用向上排空气法收集,密度比空气小用向下排空气法收集,由于氧气密度比空气大,用向上排空气法收集(5)二氧化碳(6)分液漏斗可以利用活塞控制滴液的快慢,节约药品,便于控制反应,A中装置中用分液漏斗不用长颈漏斗目的是控制反应速率
【考点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】(1)过氧化氢制氧气的反应物是过氧化氢,生成物是水和氧气,反应条件是二氧化锰作催化剂,用观察法配平,氧气后面标上上升符号,化学方程式为:2H2O2 2H2O O2↑;(2)要熟记常见仪器的名称,用来收集气体的是集气瓶;(3)高锰酸钾制氧气需要加热,操作复杂,不安全,而过氧化氢制氧气不需加热,操作简单,安全;(4)收集方法的选择是根据:氧气不易溶于水或不易溶于水用排水法收集,密度比空气大用向上排空气法收集,密度比空气小用向下排空气法收集,由于氧气密度比空气大,用向上排空气法收集;(5)反应物的状态是固体和液体,不需要加热,如果固体与固体反应制取气体需要加热,由于制取二氧化碳是盐酸和大理石,也不需要加热,故可制取二氧化碳;(6)分液漏斗可以利用活塞控制滴液的快慢,节约药品,便于控制反应,A中装置中用分液漏斗不用长颈漏斗目的是控制反应速率。【分析】选择发生装置要看反应物的状态和反应条件,若反应物为固体,反应条件需加热,则选择固固加热型发生装置;若反应物为固液,反应条件常温,则选择固液常温型发生装置;气体的收集方法看密度和溶解性,若不溶于水,可用排水法收集,若密度比空气小,则可用向下排空气法收集,若密度比空气大,则可用向上排空气法收集。
四、计算题
28.苯甲酸(C6H5COOH)是一种酸性比醋酸更强的有机酸,能使紫色石蕊试液变红,常用作食品防腐剂。请回答:
(1)苯甲酸含有几种元素?分别是哪几种?
(2)苯甲酸的相对分子质量是多少?
(3)C6H5COOH中,各元素的原子个数比是多少?
(4)苯甲酸分子中,各元素的质量比是多少?(最简比)
(5)苯甲酸中氧元素的质量分数为多少?(结果保留到0.1%)。
【答案】(1)3(2)碳、氢、氧(3)122(4)碳、氢、氧原子个数比为7:6:2(5)C、H、O三种元素的质量比为42:3:16 (7)26.2%
【考点】化学式的书写及意义
【解析】【解答】(1)苯甲酸(C6H5COOH)是由碳、氢、氧三种元素组成的;(2)苯甲酸的相对分子质量为12×7 1×6 16×2=122(3)每个苯甲酸分子是由7个碳原子、6个氧原子和2个氧原子构成的,苯甲酸分子中碳、氢、氧原子个数比为7:6:2;(4)苯甲酸分子中,C、H、O三种元素的质量比是(12×7):(1×6):(16×2)=42:3:16;(5)苯甲酸中氧元素的质量分数为 ×100%≈26.2%。【分析】根据化学式分析,根据化学式可确定物质的元素组成,确定分子中原子的个数比;根据化学式可以求算元素质量比,即相对原子质量×原子个数之比;根据化学式可以求算元素质量分数,根据公式相对原子质量×原子个数/相对分子质量计算;根据化学式可以计算相对分子质量,即为分子中各原子的相对原子质量之和,注意相对分子质量单位为1,不是g .