实验是学习化学的重要途径,下列是教材中的三个基本实验,请回答下列问题。
(1)实验A中标号①仪器的名称是____,利用该装置用高锰酸钾制取氧气,未能收集到两瓶氧气,可能的原因是____。
A 没有塞紧橡胶塞
B 试管口没有放棉花
C 收集时没有及时更换到第二瓶
D 加热前已将集气瓶灌满水倒立于水槽中
(2)实验B是通过证明生成物的___推断水的组成的。将燃着的木条靠近打开活塞后的两个玻璃管的尖嘴口,观察现象,得出关于水的组成的结论是_______。
(3)实验C中观察到的现象是__,反应的化学方程式为__。
试管 AC 元素组成(或元素种类) 水是由氢元素和氧元素组成的 铁钉表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色
【详解】
(1)由图中可以看出①仪器是试管; A、没有塞紧橡皮塞,使氧气部分扩散到空中,收集的氧气减少,故A可选;B、试管口放有棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,与生成的氧气无关,故B不可选; C、没有及时更换集气瓶,使收集的氧气减少,故C可选;D、加热前已将集气瓶灌满水倒立于水槽中与生成的氧气量无关,故D不可选;因此选择AC。
(2)实验B是电解水生成氢气和氧气验证水的组成的实验,电解水实验是通过证明生成物的元素组成(或元素种类)推断水的组成的。将燃着的木条靠近打开活塞后的两个玻璃管的尖嘴口,观察现象,得出两个试管中收集到的气体分别是氧气和氢气,因此得出关于水的组成的结论是水是由氢元素和氧元素组成的。
(3)铁的金属活动性强于铜,因此铁会把硫酸铜中的铜置换出来,溶液中的溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁,因此现象是铁钉表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色,反应的化学方程式为。
过氧化氢制氧气 | 高锰酸钾制氧气 | |
药品和反应原理 | 2H2O22H2O+O2↑ | 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
发生装置 | 固液常温型 |
固体加热型 |
收集装置 | 氧气可用排水法收集,也可用向上排空气法收集 | |
整体装置图 | ||
操作步骤 | ①检查装置气密性 ②再锥形瓶中装入二氧化锰 ③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞(长颈漏斗的下端一定在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中跑出来) ④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液 ⑤收集氧气 |
①检查装置气密性 ②将药品平铺在试管底部,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气,还要在管口放一小团棉花) ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯,预热后加热试管 ⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 ⑥收集完毕,先将导管移出水面 ⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气,用排水法收集,其操作步骤可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 |
注意事项 | ①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可,否则不利于气体的导出。 ②用排水法收集氧气时,导管应刚伸人集气瓶口即可,过长不利于水的排出,气体不易收集满。 ③用向上排空气法收集氧气时,导管要伸入集气瓶的底部,否则不利于空气的排出,收集的气体不纯。 ④用长颈漏斗时,长颈漏斗末端应在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 |
①药品要平铺在试管底部,均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水倒流回试管底部,使试管炸裂。 ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可,这样便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 ⑥加热时要先使试管均匀受热,然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体中混有空气,当集气瓶口有大盆气泡冒出时,证明已集满。 ⑧停止加热时,应先把导管从水里撤出,再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯,试管内气体温度降低,压强减小,水槽中的水就会被倒吸入热的试管内,使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放,因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。 |
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