利用下列装置进行气体的制取与性质实验,请回答下列问题:
(1)写出标号①仪器的名称:______________。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为________________________;用装置D集满氧气后,集气瓶应_________(填“正立”或“倒立”)在桌面上。
(3)若实验室制取二氧化碳要控制反应速率,获得平稳气流,则发生装置应选择_______________(填序号)装置。小红同学利用装置E收集二氧化碳,气体应从_____________(填“a”或“b”)端通入。
(4)小伟同学利用混有少量CO2的CO气体还原Fe2O3,并验证反应后的气体产物。现有如图所示实验装置(可重复选用),选用装置乙的目的是________________,按气体流向从左到右,装置的正确连接顺序是乙→__________→丁。
试管 2H2O22H2O+O2↑ 正立 C a 除去原混合气体中的二氧化碳,避免对一氧化碳与氧化铁反应的产物验证产生干扰 甲→丙→甲
【解析】
(1)标号①仪器的名称:试管;
(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;由于氧气的密度比空气大,用装置D集满氧气后,集气瓶应正放在桌面上;
(3)装置C中的分液漏斗能控制液体的滴加速度,能够控制反应的速率,所以若实验室制取二氧化碳要控制反应速率,获得平稳气流,则发生装置应选择C装置,二氧化碳的密度比空气大,小红同学利用装置E收集二氧化碳,气体应从a端通入;
(4)二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应,一氧化碳不能和氢氧化钠溶液反应,所以选择装置乙的目的是除去原混合气体中的二氧化碳,避免对一氧化碳与氧化铁反应的产物验证产生干扰;
为达到实验目的,应先除去原混合气体中的二氧化碳,检验二氧化碳是否除尽,再将气体与氧化铁反应,再用澄清石灰水检验反应产物,最后用气囊处理尾气。气体流向从左到右,装置的正确连接顺序是乙→甲→丙→甲→丁。
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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