下面是实验室常用仪器组成的装置,请回答下列问题:
(1)指出标号仪器的名称:①________②__________;
(2)用氯酸钾制取氧气的化学方程式为__________;基本反应类型是_________;实验室制取二氧化碳的反应方程式是________;若用F装置进行排空气发收集CO2,CO2从F装置的_____(填“a”或“b”)导管口通入;
(3)已知氨气是一种极易溶于水的气体,密度比空气小,实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制成氨气(NH3),则应选用的气体发生装置是_________(填装置序号),收集装置是________(填装置序号)。用收集到的氧气完成如G图所示实验,G中发生反应的化学方程式是_________,G中瓶底要放少量水的目的是____________。
﹙4﹚K图是某同学利用底部有破洞的试管设计的制二氧化碳的发生装置,该设计除了废物利用的优点外,请另写一个优点:___________。若将铜网改成铁网,产生的后果之一是收集到的气体不纯,原因是(用化学方程式表示)____________。
长颈漏斗 水槽 2KClO32KCl+3O2 分解反应 CaCO3+2HClCaCl2+2H2O+CO2↑ b端 B C 3Fe+2O2Fe3O4 防止高温熔融物使瓶底炸裂 控制反应的发生与停止 Fe+2HCl2FeCl2+H2↑
【解析】
本题主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、检查装置的气密性、注意事项和有关化学方程式的书写等,综合性比较强。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;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
(1)标号仪器的名称分别为;长颈漏斗、水槽 ;
(2)氯酸钾制取氧气时生成了氯化钾和氧气,化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑,该反应是一种物质生成两种物质,属于分解反应;实验室制取二氧化碳是用碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳和氯化钙和水,反应方程式是CaCO3+2HClCaCl2+2H2O+CO2↑;二氧化碳的密度大于空气,若用F装置进行排空气发收集CO2,CO2从F装置的 b导管口通入;
(3)氧化钙是固态的,氨水是液态的,该反应在常温下进行,属于固—液常温型,应选用的气体发生装置是B;氨气是一种极易溶于水的气体,密度比空气小气体,所以不能用排水法收集,只能用向下排空气法收集,应选用收集装置是C;铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,反应的化学方程式是3Fe+2O2Fe3O4;铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,集气瓶G底部盛有少量水或细沙的原因是:防止高温熔融物使瓶底炸裂。
(4)通过控制试管在锥形瓶内的位置,可以实现固体和液体的分离,所以除了废物利用的优点外,另一个优点是:控制反应的发生与停止,铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,若将铜网改成铁网,产生的后果之一是收集到的气体不纯,原因是(用化学方程式表示) Fe+2HCl2FeCl2+H2↑。
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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