进行氧气制取与性质检验的实验.
(1)以过氧化氢溶液为原料制取并收集氧气,应选用的装置是 (选填序号).
(2)实验中,用装有一定量水的集气瓶进行排水法收集氧气,能使带火星木条复燃,那么使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值是多少呢?进一步展开探究.
第一组实验:5只容积均为100毫升的集气瓶,分别装入一定体积的水,再用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去,将带火星的木条依次伸入5只集气瓶中,记录实验现象.
以相同方法完成第二组实验,两组实验的数据和现象见下表,(已知空气中氧气的体积分数为21%)
第一组 | 第二组 | |||||||||
集气瓶编号 | A | B | C | D | E | A | B | C | D | E |
集气前装入集气瓶内水的体积(毫升) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 |
带火星木条的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 复燃 |
①第一组实验D瓶,集气结束时氧气的体积分数为 %.
②经计算,第二组实验C瓶的氧气体积分数为48.65%,由此得出“使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值只能是48.65%”的结论,对此结论和过程进行评价: .
【考点】6D:氧气的制取装置;6W:探究氧气的性质.
【专题】534:常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化;537:科学探究.
【分析】(1)根据制取气体发生装置选择的依据和收集装置的依据进行分析;
(2)分析表格可发现收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时木条就可复燃,根据空气中原有的氧气和收集到的氧气,就可算出氧气的分数.
【解答】解:(1)以过氧化氢溶液为原料制取并收集氧气,反应物为过氧化氢,二氧化锰作催化剂,为固液反应,不需加热,故发生装置选A装置,氧气密度比空气大,不易溶于水,可以用向上排空气法,也可用排水法进行收集,但图示向上排空气法有错误,故只能选E装置,故填:AE.
(2)①集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×空气中氧气的体积分数,第一组实验D瓶,集气结束时氧气的体积分数为40%+60%×21%=52.6%,故填:52.6;
②该结论不严格,由图中可知,当水的体积分数达到35%时,带火星的木条复燃,水的体积分数达到33%时,带火星的木条不复燃,应作一个补充实验,当水的体积分数达到34%时,看带火星的木条是否复燃;
采取“半值法”探究能减少实验次数,实际上就是通过实验数据的分析,减少不必要的实验,第二组实验若按B、C的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在33%~35%之间,从而省去编号A、D、E的实验,但需补充一个当水的体积分数达到34%的实验.故填:该结论不严格;实验过程可省去第二组中编号A、D、E的实验,补充一个当水的体积分数达到34%的实验.
【点评】设计实验时,要明确实验的目的,要注意控制一些变量,从而可减少实验的次数,减少实验的过程.
药品 | 反应速率 |
块状石灰石和稀盐酸 | 产生气泡速率适中 |
石灰石粉末和稀盐酸 | 产生气泡速率很快 |
块状石灰石和稀硫酸 | 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 |
碳酸钠粉末和稀盐酸 | 产生气泡速率很快 |
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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)写出下列编号仪器的名称:①_______________②______________。
(2)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_________________________________。
当O2收集满并取出集气瓶后,停止该实验的正确操作步骤是____________________
_____________________________。
(3)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.挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红 C.产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
(4)丙同学用C装置制取了一瓶无色、无味的气体(纯净物),你推测该气体可能是___________,试用最简便的方法证实你的推测:
________________ ______________。
右图所示装置可用于实验室制取某些气体,并能随开随用,随关随停。下表中所选用的药品及制取的气体完全正确的一组是
选项 | 选用的药品 | 制取的气体 | |
固体M | 液体N | ||
A | 大理石 | 稀硫酸 | 二氧化碳 |
B | 锌粒 | 浓硫酸 | 氢气 |
C | 大理石 | 稀盐酸 | 二氧化碳 |
D | 碳酸钠 | 稀硫酸 | 二氧化碳 |