(1) 写出标有序号的仪器名称: ①_________
(2) 使用入装置制各氧气,需先检查装置气帝性,液封长颈漏斗下端,从导气管向装置中打气,看到 ___________ 的现象,说明气密性良好。
(3) 以装置 B 为气体发生装置制取较为纯净的氧气,符号表达式为 _________ 收集装置为 _________ ,判断气体收集满的现象为 _________
(4) 若用 E 装置收集氧气,判断氧气收集满的方法为 _________
(5) 若在 E 中装满水,测量产生的氧气的体积,应该从 ______( 选填 “a” 或 “b”) 处通入氧气,在另一导管口接一个 _______( 填仪器名称 ) 。
(6) 装置 G 是某化学兴趣小组的同学用 软塑料瓶和气球 自制的气体发生装置,两个塑料瓶底部用导管相连,利用该装置也可以制取氧气,塑料瓶中加入的液体药品是 _______ , 药品加入完毕后,要使反应进行,接下来的操作是 ___________ 这个装置具备的一个突出优点为 _________
锥形瓶 形成一段稳定的水柱 F 瓶口有大气泡冒出 将带火星的木条放在 a 端口,若木条复燃则收集满 a 量筒 过氧化氢溶液 挤压塑料瓶使纱布包与过氧化氢接触 可以控制反应的发生或停止
【详解】
(1) 写出仪器名称: ① 锥形瓶
(2) 使用 A 装置制取氧气,需先检查装置气密性,液封长颈漏斗下端,从导气管向装置中打气,锥形瓶内压强增大,长颈漏斗中液面上升,形成一段稳定的水柱,说明气密性良好。
(3) 以装置 B 为气体发生装置制取氧气属于 “ 固体加热型 ” ,试管口没有棉花,所以使用氯酸钾制取氧气,氯酸钾在二氧化锰作催化剂加热的条件下生成氯化钾和氧气,符号表达式为 ,氧气的密度比空气略大且不易溶于水,可以用向上排空气法和排水法收集,制取较为纯净的氧气,收集方法为排水法,收集装置为 F ,判断气体收集满的现象为瓶口有大气泡冒出。
(4) 若用 E 装置收集氧气,由于氧气的密度比空气略大,氧气应该从长管进,判断氧气收集满的方法为:将带火星的木条放在 a 端口,若木条复燃则收集满。
(5) 若在 E 中装满水,氧气的密度比水小,应该从短管进,即从 a 处通入氧气,在另一导管口接一个量筒,因为量筒的作用是量取液体的体积,液体的体积即氧气的体积。
(6) 利用装置 G 也可以制取氧气,塑料瓶中加入的液体药品是过氧化氢溶液,药品加入完毕后,要使反应进行,接下来的操作是挤压塑料瓶使纱布包与过氧化氢接触,这个装置具备的一个突出优点为可以控制反应的发生或停止。
实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气,也可以用盐酸代替硫酸,用镁或铁代替锌来制取氢气。
氢气的实验室制法:
化学药品 | 锌粒和稀硫酸 |
反应原理 | Zn + H2SO4== ZnSO4+ H2↑ |
发生装置 | 反应物状态为固态和液态,反应条件为室温,可选择实验室制CO2的反应装置(或用过氧化氢溶液制氧气的反应装置) |
收集装置 | 向下排空气法或排水法 |
实验步骤 | ①检验装置的气密性 ②装锌粒(注意将试管横放,把锌粒放入试管口,再慢慢竖起) ③把试管固定在铁架台上 ④加入稀硫酸 ⑤收集气体 |
注意事项 | ①不能用浓H2SO4代替稀H2SO4,浓H2SO4具有强氧化性 ②不能用金属活动性顺序表中排在氢后面的金属,如铜,也不能用排在氢前的金属,如钠,一般常用Zn、Al、Fe、Mg等。 ③长颈漏斗末端应在液而以下,防止氢气从长颈漏斗逸出 |
制取方法 | 原理 | 优缺点 |
电解水 | 2H2O2H2↑+O2 | 优点:得到氢气纯度高 缺点:耗能高 |
水煤气 | C+H2O(g)CO+H2 | 优点:成本低 缺点:需要设备多(需要除去CO中的杂质) |
天然气 | CH4C+2H2 | 优点:原料丰富 缺点:氢气纯度低 |
电解饱和食盐水 | 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ | 优点:是氯碱化工的副产品 缺点:纯度低 |
理想模式:利用太阳能、高效催化剂分解水 | 2H2O2H2↑+O2↑ | 优点:不耗费电能、热能,环保 缺点:人类未能寻找到高效催化剂,还未能实际应用 |
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