实验4二氧化碳的实验室制取与性质基础练习—2021-2022学年九年级化学仁爱版上册(含解析)

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名称 实验4二氧化碳的实验室制取与性质基础练习—2021-2022学年九年级化学仁爱版上册(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 仁爱科普版
科目 化学
更新时间 2022-01-02 15:46:17

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实验4二氧化碳的实验室制取与性质
一、选择题(共16题)
1.下图所示实验操作中,正确的是(  )
A.检查气密性 B.二氧化碳的验满
C.溶解固体 D.把橡皮塞塞入试管
2.下列图中所示的实验操作不正确的是(  )
A.干燥CO2
B.取用固体粉末
C.高锰酸钾制氧气
D.液体的量取
3.区别下列各组物质,所选择的试剂或方法错误的是(  )
A.水与澄清石灰水——二氧化碳 B.氧气和二氧化碳——燃着的木条
C.空气和氧气——带火星的木条 D.氮气和二氧化碳——燃着的木条
4.下列说法正确的是(  )
A.可以用燃着的木条检验二氧化碳气体
B.一氧化碳气体的密度小于空气
C.实验室制取氧气时,可以用排水法和向下排空气法收集氧气
D.在实验室中加热氯酸钾制取氧气时,要在装氯酸钾的试管口放一团棉花
5.实验室制取某些气体的装置如下图所示。下列说法正确的是(  )
A.装置①和③组合可以用来制取氢气
B.装置②和③组合可以用来制取氧气
C.装置②和⑤组合可以用来制取二氧化碳
D.装置②可以控制反应的随时发生随时停止
6.下列实验操作不正确的是(  )
A.检查装置的气密性
B.二氧化碳验满
C. 取用粉末状药品
D. 给液体物质加热
7.H2O、O2、CO2都是身边常见的物质,下列说法正确的是(  )
A.水灭火的原理是降低物质着火点
B.CO2是植物光合作用的原料,空气中含量越多越好
C.O2能支持燃烧,可做燃料
D.可用带火星的木条鉴别O2和CO2
8.可以一次把空气、氧气、二氧化碳三瓶气体区分开的简便方法是( )
A.分别加入蒸馏水 B.分别加入适量的澄清石灰水
C.将燃着的木条分别插入集气瓶中 D.将带火星木条分别插入集气瓶中
9.下列物质用途描述正确的是(  )
A.氮气不稳定,常用做保护气 B.点燃的木条鉴别氮气和二氧化碳
C.氧气做火箭升空的燃料 D.干冰用于人工降雨
10.下列实验方案中,不合理的是(  )
A.用CO2来区分水和石灰水
B.用灼烧的方法区分炭粉和氧化铜
C.用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO
D.用过滤的方法除去CaCl2溶液中混有的少量CaCO3
11.下列化学实验中的颜色变化不符合实验事实的是(  )
A.二氧化碳通入紫色石蕊试液变红,加热溶液变成无色
B.铁片插入硫酸铜溶液中,铁片表面变红
C.加热“铜绿”时,绿色固体变成黑色固体
D.向高锰酸钾溶液中通入足量二氧化硫,溶液紫红色变成无色
12.下列物质的转化不能一步实现的是(  )
A.C→CO2 B.S→SO3 C.CO2→H2O D.CaCO3→CaCl2
13.下列有关实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可作为CO2的发生装置
B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C.装置③可用作O2的收集装置
D.装置④是收集CO2气体的验满方法
14.以下实验方案错误的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别酒精、生理盐水和白醋 闻气味
B 除去红墨水中的色素 添加活性炭吸附
C 检验气体是二氧化碳 滴入紫色石蕊试液 振荡
D 区分O2和空气 将燃着的木条伸入集气瓶
A.A B.B C.C D.D
15.实验室制取CO2时,一般有如下五个主要步骤:
①检查装置的气密性;②按要求装配好仪器;
③向长颈漏斗注入稀盐酸;④向反应器中放入几块大理石;
⑤收集二氧化碳气体。正确的顺序是(  )
A.①②③④⑤ B.①②④③⑤ C.②①④③⑤ D.②④①③⑤
16.实验室用高锰酸钾制氧气和用石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳相比较,正确的是(  )
A.反应装置相同 B.实验时均无需加热
C.都能用向上排空气法收集气体 D.反应类型都是分解反应
二、综合题(共8题)
17.化学实验小组同学对某小区下水管道中的气体样品进行研究。
已知:下水管道气体中常常有二氧化碳、甲烷、氧气、氮气、硫化氢(H2S,有臭鸡蛋气味)等成分。
(1)要证明气体样品中含有二氧化碳,可将气体除味后通入_____(填写所选试剂名称)。
(2)收集1小试管样本气体(除味处理过的),移近酒精灯火焰,听到尖锐的爆鸣声,说明此气体中除了含有可燃的甲烷还含有的气体是_____。
18.请写出下列化学反应的文字表达式。
(1)镁条在空气中燃烧_____;
(2)加热碳酸氢铵_____;
(3)大理石与稀盐酸反应_____;
(4)二氧化碳通入澄清石灰水_____。
19.若直接使用下图所示的装置收集CO2,则CO2由_________口进入。若在装置中装满水,则O2由___________口进入。
20.实验室中各种不同仪器,可以组装成多种不同的装置,结合下列实验装置图回答问题:
(1)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为_____________,该反应生成的二氧化碳气体中常混有少量氯化氢气体,可通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的G装置除去氯化氢气体,请从上图装置中选择并组装一套制取干燥纯净的二氧化碳的装置,正确的连接顺序为_____________(用接口处字母填写).要证明CO2不支持燃烧,密度比空气大的性质,你认为___________(填“H”或“I”)装置操作效果更好.
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气应选择的制取装置___________(填装置编号),若用高锰酸钾为原料制取氧气,则需要在试管口处放______________,防止堵塞导管,实验室常用H2O2在二氧化锰催化作用下制取O2,其反应的化学方程式是_____________________.
21.在实验室,利用下列装置可以制取某些气体,请回答下列问题:
(1)写出编号的仪器名称:①______;②______。
(2)利用B装置可制取多种气体。装入药品前,可用注射器F检查装置B的气密性,步骤如下:
①向锥形瓶中加水至______以形成液封;
②将注射器F连接到装置B的导管口处;
③缓慢拉动注射器F的活塞,观察到______,表示装置B的气密性良好。若实验室用该装置制取CO2气体,则反应的化学方程式是______,若得到11gCO2需要碳酸钙的质量为:______g。
(3)实验室用加热高锰酸钾来制取氧气,反应的化学方程式是______,制取装置应选择______(填编号)。
(4)氨气(NH3)是一种极易溶于水的气体,实验室常用加热氯化铵(固体)和碱石灰(固体)混合物的方法制取。制取氨气应选择的发生装置是______,收集装置是______(填编号)。
22.根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)写出仪器a的名称_____。
(2)实验室如用A装置制氧气,反应的化学方程式为_____。
(3)用C装置制二氧化碳反应的方程式_____。若要获得干燥的二氧化碳,除发生装置外,还应选用D装置,并在该装置中盛放_____(填写试剂名称)。选择上图E装置收集,气体应从导管口_____(填“b”或“c”)端通入。反应结束后关闭活塞,C中现象是_____。
(4)①小明设计了如图所示的实验装置来证明氧化铜也能加快过氧化氢溶液的分解,并与相同条件下MnO2的催化效果做比较,实验时间均以生成244mL气体为准(即比较反应的快慢程度)。用图示装置测量产生气体的体积,其它可能影响实验因素均已忽略,相关数据如下:
序号 过氧化氢溶液体积 催化剂 待测数据
① 20mL 无
② 20mL CuO(0.5g)
③ 20mL MnO2(0.5g)
①从设计原理看,实验中的“待测数据”是指_______。
②在图1中,向试管中加入少量CuO,按图装配好仪器,当将20mL过氧化氢溶液缓慢注入锥形瓶中直到无气体放出为止(假定过氧化氢已完全分解,水蒸气逸出忽略不计),测得量气管中液面上升244mL,则生成氧气(密度约为1.43g/L)的质量为_______g(结果保留一位小数)。
(5)过氧化氢溶液常用于家庭、医疗等方面,它具有杀菌、漂白、防腐和除臭等作用。现有一瓶过氧化氢溶液,标签如图。
①实验室制取氧气时,要将30%的H2O2溶液稀释到6%,其可能原因是_______。
②家庭杀菌需配3%的过氧化氢溶液200g,则需30%的H2O2溶液体积_______mL(保留一位小数,下同)加水_______mL。
③涂到伤口处有白沫产生,这是因为伤口中有过氧化氢酶,请写出产生泡沫的化学方程式:____。
23.潜水艇里要配备氧气的再生装置,以保证长时间潜航。有以下几种制取氧气的方法:
①加热高锰酸钾 ②用二氧化锰分解过氧化氢 ③常温下过氧化钠固体(化学式为Na2O2)与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
(1)写出方法①和②的化学方程式 ___ , ______ 。
(2)事实证明最适合在潜水艇里制氧气的是方法是③,与其它两种方法相比,这种方法的优点是 ____ (填序号)。
A.无需加热,常温下就可自动完成,使用方便
B.能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气
C.生成等质量的氧气,药品用量少
D.生成物没有毒,不污染环境
探究一:某同学设计了下图所示的实验装置来探究过氧化钠和二氧化碳反应产生氧气。
(查阅资料)已知过氧化钠是一种浅黄色固体粉末,过氧化钠还能与水反应生成氢氧化钠和氧气,方程式为:2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑。
(3)A是二氧化碳气体的发生装置,装配该装置时,应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外,还需要的仪器有(填名称,从图2中选择) _____ 、 _____ 。实验室制取二氧化碳的化学方程式 ______ 。
(4)用图1中装置D所示的方法收集氧气,其依据是 _______ ;检验D装置试管内收集到的气体是否是氧气的方法是 _________ 。
(5)B中反应方程式是 ___________ 。
石灰水的作用是①观察气体的流速,②判断过氧化钠与二氧化碳何时完全反应, ③ _____________ 。
(6)你认为该方案 _______ (填“能”或“不能”)证明过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,理由是 _______ 。
探究二:小红同学利用过氧化钠能和水反应的原理来测定Na2O2的纯度并用所得的氧气来确定某物质的组成
(实验步骤):
①称取20g样品置于装置中(整个装置的质量为45g)。
②一次性加入20mL蒸馏水后将装置放置在电子天平上,观察显示数字的变化,并记录(数据见下表)。
③进行计算。
时间/s 60 120 180 240 300
天平示数/g 83.82 82.43 82.15 81.80 81.80
(7)装置中干燥剂的作用是 ______ ;如果没有干燥剂,测定结果会 _____ (选填“偏大”、“ 偏小”、“ 不变”)。
(8)取一定质量的某物质在上述所得的氧气中完全燃烧测得生成二氧化碳4.4克和水1.8克,通过计算确定该物质中各元素的原子的个数比 _____ 。
24.实验室中,某化学兴趣小组取石灰石(杂质不反应也不溶于水)研成粉末后,做了如图所示实验:
请根据要求回答下列问题:
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为___________。
(2)根据已知条件列出求解上述反应过程中生成二氧化碳的质量(x)的比例式为_______。
(3)该石灰石的纯度为____________。
(4)实验所用稀盐酸中溶质的质量分数为_____________。
(5)若用36.5%的盐酸配制实验所用稀盐酸,则需加入水的质量是______________。
(6)工业上煅烧100t该种石灰石可得到含杂质的生石灰的质量是____________。
参考答案
1.B
【详解】
A、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通,无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,故A错误;
B、检测二氧化碳是否收集满,将燃着的木条放在集气瓶口即可,故B正确;
C、量筒不能用于溶解固体,故C错误;
D、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口,切不可把试管放在桌子上使劲塞进塞子,以免压破试管,故D错误;
故选B。
2.C
【详解】
A、浓硫酸具有吸水性,且不与二氧化碳反应,图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,图中所示装置正确;
B、取用粉末状药品,试管横放,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,图中所示操作正确;
C、为防止冷凝水回流到热的试管底部,炸裂试管,试管口应略向下倾斜;为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,试管口应放一团棉花,图中所示操作错误;
D、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,图中所示操作正确。
故选C。
3.D
【详解】
A、二氧化碳与水反应无明显现象,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此,能用二氧化碳区别水和澄清石灰水,故A选项正确;
B、氧气能使燃着的木条燃烧更旺,二氧化碳不可燃,不助燃,会使燃着的木条熄灭,因此,能用燃着的木条区别氧气和二氧化碳,故B选项正确;
C、氧气能使带火星的木条复燃,空气不能,因此可以用带火星木条区别空气和氧气,故C选项正确;
D、氮气和二氧化碳都不支持木条的燃烧,都会使燃着的木条熄灭,因此,不能用燃着的木条区别氮气和二氧化碳,故D选项错误;
故选D。
4.B
【详解】
A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用澄清石灰水检验二氧化碳气体,A错误。
B、一氧化碳气体的密度小于空气,B正确。
C、实验室制取氧气时,可以用排水法和向上排空气法收集氧气,C错误。
D、在实验室中加热高锰酸钾制取氧气时,要在装高锰酸钾的试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导气管,氯酸钾制取氧气时不需要放一团棉花,D错误。
故选:B。
5.B
【详解】
A、实验室采取锌和稀硫酸制取氢气,属于固液不加热型,发生装置选①,由于氢气密度比空气小,需要用向下排空气法收集,收集装置不能选③,故A选项错误;
B、实验室制取氧气可以采取过氧化氢分解法,用二氧化锰做催化剂,属于固液不加热型,发生装置选②,由于氧气密度比空气大,可以选择向上排空气法收集,收集装置选③,故B选项正确;
C、实验室采用碳酸钙与稀盐酸制取二氧化碳,属于固液不加热型,因此发生装置选②,由于二氧化碳溶于水,因此收集装置不能选择⑤,故C选项错误;
D、装置②中固体与液体接触后不能进行分离,不能控制反应的随时发生随时停止,故D选项错误。
故本题选B。
6.D
【详解】
A、检查装置的气密性方法是导管放入水中,用手握住试管,导管口有气泡冒出,装置气密性良好,故A正确;
B、二氧化碳密度比空气大,二氧化碳从长管通入,二氧化碳不支持燃烧,二氧化碳验满,短导管口处存在二氧化碳,说明二氧化碳集满,将燃着的木条放在短导管口,故B正确;
C、固体粉末药品的取用可以用纸槽或药匙来取,放入试管时,先将试管横放,把纸槽或药匙伸入试管内慢慢将试管竖起,故C正确;
D、给液体加热时,试管内液体不能超过其体积的三分之一,防止沸腾溅出,故D错误。故选D。
7.D
【详解】
试题分析:A、着火点是物质本身的属性,不能随意改变,错误;B、空气中二氧化碳含量过高,会产生温室效应,错误;C、氧气不具有可燃性,具有助燃性,不能做燃料,错误;D、可用带火星的木条鉴别氧气和二氧化碳,若小木条剧烈燃烧,证明该气体为氧气;若小木条熄灭,证明该气体为二氧化碳,正确。故选D
8.C
【详解】
A、分别加入蒸馏水时,都无明显现象,不能用蒸馏水区分;
B、分别加入适量的澄清石灰水时,能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,其它都无明显现象,不能用澄清石灰水区分;
C、将燃着的木条分别插入集气瓶中,能使木条燃烧更剧烈的是氧气,无明显变化的是空气,能使木条熄灭的是二氧化碳;
D、将带火星木条分别插入集气瓶中,能使带火星的木条复燃的是氧气,其它都无明显现象,不能用带火星的木条区分。
故选:C。
9.D
【详解】
试题分析:氮气化学性质稳定,常用做保护气 、点燃的木条不能鉴别氮气和二氧化碳,因为二者都能使得木条熄灭;氧气不能燃料 ,不能具有可燃性。故选D.
10.C
【详解】
A、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,二氧化碳与水反应生成碳酸,无明显变化,可以鉴别,故选项实验方案合理。
B、炭粉灼烧生成二氧化碳气体,氧化铜不能,可以鉴别,故选项实验方案合理。
C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃,这是因为会引入新的气体杂质,且当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,故选项实验方案不合理。
D、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,碳酸钙难溶于水,用过滤的方法可以除去氯化钙溶液中混有的碳酸钙,故选项实验方案合理。
故选C。
11.A
【解析】A、二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红,加热上述溶液,碳酸分解生成水和二氧化碳,溶液又由红色变为紫色,故错误;
B、铁片和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,所以将铁片插入硫酸铜溶液中,铁片表面的现象是有紫红色的物质生成,故正确;
C、加热“铜绿”时,生成氧化铜、水和二氧化碳,会观察到绿色固体变成黑色固体,管壁出现小水珠,故正确;
D、高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫通入高锰酸钾溶液中,溶液由紫红色褪为无色,故正确。
12.B
【详解】
A、碳完全燃烧生成二氧化碳,不符合题意;
B、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能一步转化为三氧化硫,符合题意;
C、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,不符合题意;
D、碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,不符合题意。
故选B。
13.D
【详解】
A、装置①能用于制作二氧化碳,选项A正确;
B、装置②用于干燥氧气时,为了使氧气跟浓硫酸充分接触,所以应从a进b出,选项B正确;
C、氧气的密度大于空气的密度,可用装置③(向上排空气法)收集,选项C正确;
D 、CO2的验满:把燃着的木条放在集气瓶口,若火焰熄灭,证明瓶内已充满CO2。装置④中将燃着的木条伸入了集气瓶中,选项D错误。故选D。
14.C
【详解】
A. 酒精有一种特殊的香味,白醋有一种酸酸的气味,生理盐水无气味,用闻气味的方法可鉴别酒精、生理盐水和白醋,此选项正确;
B. 活性炭具有吸附性,可除去异味和色素,利用活性炭的吸附性可除去红墨水中的色素,此选项正确;
C. 检验二氧化碳的方法是,将气体通入澄清石灰水中,如果澄清石灰水变浑浊,则该气体是二氧化碳,此选项错误;
D.将燃着的木条伸入集气瓶中,如果照常燃烧,则该气体是空气,如果燃烧更旺,则该气体是氧气,所以用燃着的木条可区分O2和空气,此选项正确。
故选C。
15.C
【详解】
试题分析:实验室制取CO2时,主要步骤中首先安装好仪器后检查装置的气密性,防止漏气,然后先加入固体,再加入液体药品。故选C.
16.C
【详解】
A、大理石与稀盐酸反应制二氧化碳,均属于固液常温型;实验室可用双氧水制氧气、加热高锰酸钾制氧气或加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气,故反应装置不同,故选项说法错误;B、实验室用双氧水制氧气、大理石与稀盐酸反应制二氧化碳,均属于固液常温型,都不需要加热,加热高锰酸钾制氧气或加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气,需要加热,故选项说法错误;C、氧气和二氧化碳密度都比空气大,都能用向上排空气集气法收集,故选项说法正确;D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应;碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的反应物是两种,不符合“一变多”的特征,不属于分解反应;故选项说法错误;故选C。
17.澄清石灰水 氧气
【详解】
(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,常用澄清石灰水检验二氧化碳。要证明气体样品中含有二氧化碳,可将气体除味后通入澄清石灰水;
(2)收集1小试管样本气体(除味处理过的),移近酒精灯火焰,听到尖锐的爆鸣声,说明甲烷气体发生了燃烧,说明此气体中除了含有可燃的甲烷还含有的气体是氧气。
18.镁+氧气氧化镁 碳酸氢铵氨气+水+二氧化碳 碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水
【详解】
(1)镁条在空气中燃烧生成氧化镁,反应的文字表达式为:镁+氧气氧化镁;
(2)加热碳酸氢铵分解生成氨气、二氧化碳和水,反应的文字表达式为:碳酸氢铵氨气+水+二氧化碳;
(3)大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的文字表达式为:碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳;
(4)二氧化碳通入澄清石灰水反应生成碳酸钙和水,反应的文字表达式为:二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水。
19.A B
【详解】
二氧化碳的密度大于空气,若直接使用万能瓶收集CO2,则CO2由“长管进、短管出”,从A口进入。氧气不易溶于水且氧气的密度比水小,若在万能瓶装置中装满水,则O2由“短管进、长管出”从B口进入。
20.(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;a→i→h→g→f→c;H;
(2)BC(或BE);一团棉花;2H2O22H2O+O2↑.
【详解】
(1)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
洗气装置导管长进短出,石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳不需加热,所以选择A发生装置,故气体从a导出从i进入G装置,然后从h导出,再通过F装置进行干燥,F中盛放浓硫酸对二氧化碳进行干燥,从f导出,进入C装置,因为二氧化碳密度比空气大,须用向上排空气法收集;要证明CO2不支持燃烧,密度比空气大的性质,用H装置较好,因为I装置中二氧化碳对准燃烧的蜡烛倒入,会导致上层蜡烛先接触到二氧化碳而熄灭,影响实验结果;
(2)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气属于固体加热型,故选发生装置B,氧气密度比空气大且不易溶于水,所以可用向上排空气法或排水法收集;加热高锰酸钾制取氧气须在试管口放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入并堵塞导管,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式是:2H2O22H2O+O2↑;
21.
(1) 长颈漏斗 集气瓶
(2) 浸没长颈漏斗管口 长颈漏斗管口有气泡冒出 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 设:得到11gCO2需要碳酸钙的质量为x;
答:得到11gCO2需要碳酸钙的质量为25g。
(3) 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ AC或AD
(4) A E
【分析】
(1)
编号①的仪器名称:长颈漏斗;编号②的仪器名称:集气瓶;
(2)
①向锥形瓶中加水至浸没长颈漏斗管口以形成液封;
③若装置B的气密性良好,缓慢拉动注射器F的活塞,瓶内的气压降低,在大气压作用下,观察到长颈漏斗管口有气泡冒出。实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。详见答案;
(3)
高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,用高锰酸钾制取氧气反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,氧气密度大于空气,不易溶于水,可用向上排空气法收集或排水法收集制取装置应选择AC或AD;
(4)
根据“实验室常用加热氯化铵(固体)和碱石灰(固体)混合物的方法制取”可知,该反应的反应物是固体,反应条件是加热,属于固体加热型,选用的发生装置是A;根据“氨气(NH3)是一种极易溶于水的气体”可知,氨气不能使用排水法收集,氨气密度小于空气,可用向下排空气法收集,收集装置是E。
22.长颈漏斗 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 浓硫酸 b 液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止 生成244mL氧气所需要的时间 0.3
溶液浓度太大,反应速率太快,不利于反应的控制和气体的收集 18.2 180.0 2H2O22H2O+O2↑
【详解】
(1)由图可知,仪器a的名称长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)实验室如用A装置制氧气,属于固固加热型,试管口有棉花,适合用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)实验室用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,石灰石或大理石(主要成分碳酸钙)和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;浓硫酸具有吸水性,所以在D装置中盛放浓硫酸;二氧化碳密度比空气大,气体先在集气瓶底部聚集,所以用E装置收集,气体应从导管口b端通入;反应结束后关闭活塞,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,C中现象是液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;浓硫酸;b;液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止;
(4)①从设计原理看,要判断氧化铜是否是催化剂,首先判断能改变反应的速率,所以实验中的“待测数据”可以是指生成244mL氧气所需要的时间,故填:生成244mL氧气所需要的时间;
②244mL气体体积为0.244L,氧气的质量=氧气的体积×密度=0.244L×1.43g/L≈0.3g,故填:0.3;
(5)①实验室制取氧气时,要将30%的H2O2溶液稀释到6%,原因是30%的H2O2溶液浓度太大,反应速率太快,不利于反应的控制和气体的收集,故填:溶液浓度太大,反应速率太快,不利于反应的控制和气体的收集;
②设需30%的H2O2溶液体积为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,则1.1g/mL×x×30%=200g×3%,解得x≈18.2mL;
加水的质量为200g-1.1g/mL×18.2mL≈180.0g,需水的体积为180.0g÷1g/mL=180.0mL,故填:18.2;180.0;
③过氧化氢溶液在过氧化氢酶的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,故填:2H2O22H2O+O2↑。
23.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O22H2O+O2↑ AB 锥形瓶 长颈漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 氧气不易溶于水 带火星的木条伸入试管中 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 除去氧气中的二氧化碳 不能 过氧化钠与二氧化碳中的水蒸气反应也生成氧气 吸收氧气逸出时带出的水蒸气 偏大 1:2:1
【详解】
(1)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;用二氧化锰分解过氧化氢生成水和氧气,反应的化学方程为:2H2O22H2O+O2↑;
(2)在常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生碳酸钠和氧气,常温下即可发生反应,且可把空气中的二氧化碳转化为氧气,供给氧气的同时吸收了人呼出的二氧化碳,适宜在潜水器里供给氧气;与其他两种方法相比,这种方法常温下就能进行,不用加热、不用通电,操作简单,还能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气;
(3)实验室通常用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,制取气体的反应物是固体和液体,反应不需要加热,因此所需的仪器有锥形瓶、长颈漏斗、带导管的橡皮塞等;实验室制取二氧化碳的化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)用D所示的方法收集氧气,其依据是:氧气不溶于水;氧气能使带火星的木条复燃,故用燃着的木条伸入试管中,木条复燃,该气体是氧气;
(5)B中是过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;石灰水能与二氧化碳反应,防止对氧气收集的影响;
(6)过氧化钠还能与水反应生成氢氧化钠和氧气,故此方案不能明过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气;
(7)过氧化钠还能与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧气逸出时会带有水分,可用干燥剂进行吸收;没有干燥剂,氧气逸出时会带有水分,导致测得参加反应过氧化钠的质量偏大,计算的纯度偏大;
(8)根据质量守恒定律可得参加反应氧气的质量=20g+45g+20g-81.80g=3.2g,根据反应前后元素的种类不变,该物质中一定含有碳、氢两种元素,则:4.4g二氧化碳中碳元素的质量=4.4g××100%=1.2g,1.8g水中氢元素的质量=1.8g××100%=0.2g,参加反应该物质的质量=4.4g+1.8g-3.2g=3.0g,1.2g+0.2g=1.4g, 故该气体中还含有氧元素,且氧元素的质量为:3.0g-1.4g=1.6g,所以碳、氢、氧元素的原子个数比=::=1:2:1。
24. 80% 7.3% 320g 64.8t
【详解】
(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,。
(2)碳酸钙和稀盐酸反应,杂质不反应也不溶于水,恰好反应后固体减少质量就是碳酸钙质量50g-10g=40g
解:设生成二氧化碳的质量为x,生成氯化钙质量为y,反应的HCl质量为z
根据方程式体现的质量关系可知,生成二氧化碳的质量(x)的比例式为,;
(3)该石灰石的纯度为。
(4)由题(2)可知,最终得到10%的溶液质量为,设加入盐酸溶液的质量为m,40g+m-17.6g+21.6g=444g,m=400g;故实验所用稀盐酸中溶质的质量分数为。
(5)溶液加水稀释前后溶质质量不变,设需要36.5%的盐酸质量为n,n×36.5%=29.2g,n=80g,需水的质量为400g-80g=320g。
(6)工业上煅烧100t该种石灰石,可得到固体为含杂质的生石灰,固体减少的质量就是生成二氧化碳的质量,设生成二氧化碳质量为w
故可得到含杂质的生石灰的质量是100t-35.2t=64.8t。