根据下列实验装置图填空:(填入相应的选项如 A 、 B…… )
( 1 )写出图中标示的仪器名称: a _____ b _____
( 2 )兴趣小组在实验室用双氧水和二氧化锰制取一瓶相对纯净的氧气,写出反应的化学方程式 _____ ,制取装置组合为 _____ ,当 _____ 以证明收集到氧气已满。
( 3 )兴趣小组集满氧气后进行实验,发现氧气不纯,原因可能是 _____ 。
( 4 )兴趣小组还需要一瓶干燥的氧气,如图方框处可以选 _____ 收集装置,同时装置 C 中制得的氧气有少量水蒸汽,可用 _____ 除去水蒸气,该物质俗称 _____ 反应基本类型为 _____
( 5 )兴趣小组用氯酸钾制取氧气时,发现没有二氧化锰,于是就用高锰酸钾代替(已知高锰酸钾 KMnO 4 )加热反应后生成固体锰酸钾( K 2 MnO 4 )固体二氧化锰和氧气,试回答:
①该反应中二氧化锰属于 _____ ,反应基本类型属于 _____ 。
②反应结束后,对剩余的固体物质进行分离提纯,兴趣小组查阅资料,含钾的盐类化合物均溶于水,二氧化锰不溶于水;
( 6 ) ①实验室可用 FeS (固体)和盐酸反应制得硫化氢( H 2 S )气体和氯化亚铁,已知 H 2 S 气体可溶于水,密度比空气大,请问:若要制取 H 2 S ,应选用如图中 _____ (填 A 或 B 或 C )作为发生装置,该装置的优点是 _____ 反应的化学方程式为 _____ 其中 FeS 读作 _____ 。
②由于硫化氢气体有剧毒,故一般采用如图所示装置进行收集。收集时,硫化氢气流从 _____ (填 “a” 或 “b” )进入。
③专家提醒:下水道硫化氢气体泄漏时,可以用湿毛巾捂住鼻子做好防护,井向高处转移,这种做法的理由是 _____ 。
长颈漏斗 集气瓶 2H 2 O 2 2H 2 O+O 2 ↑ BD 或 CD 集气瓶口有大气泡冒出时 没有等到气泡均匀连续冒出就收集、集气瓶中的水没有装满等 E 氢氧化钠固体 火碱 烧碱或苛性钠 分解反应 催化剂 分解反应 B 或 C 方便加液体药品或可以控制反应的速率 FeS+2HCl = FeCl 2 +H 2 S↑ 硫化亚铁 a H 2 S 气体可溶于水
【解析】
( 1 )图中标示 a的仪器名称是长颈漏斗;图中标示b的仪器名称是集气瓶;
( 2 )过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,反应的化学方程式为: 2H 2 O 2 2H 2 O+O 2 ↑ ;用双氧水和二氧化锰制氧气,反应物的状态是固体和液体,不需要加热,可用 B 或 C 作为发生装置,氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净,收集装置选用 D 。在实验室用双氧水和二氧化锰制取一瓶相对纯净的氧气,制取装置组合为 BD 或 CD ;氧气集满的现象是集气瓶口有大气泡冒出;
( 3 )兴趣小组集满氧气后进行实验,发现氧气不纯,原因可能是:没有等到气泡均匀连续冒出就收集、集气瓶中的水没有装满等;
( 4 )兴趣小组还需要一瓶干燥的氧气,如图方框处可以选向上排空气法收集,收集装置选用 E ;同时装置 C 中制得的氧气有少量水蒸汽,氢氧化钠固体具有吸水性,可用氢氧化钠固体除去水蒸气,氢氧化钠俗称火碱、烧碱或苛性钠;过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,该反应是由一种物质分解生成两种物质,属于分解反应;
( 5 )兴趣小组用氯酸钾制取氧气时,发现没有二氧化锰,于是就用高锰酸钾代替(已知高锰酸钾 KMnO 4 )加热反应后生成固体锰酸钾( K 2 MnO 4 )、固体二氧化锰和氧气;该反应中二氧化锰属于催化剂,反应基本类型属于分解反应;
( 6 ) ①根据“实验室可用 FeS (固体)和盐酸反应制得硫化氢( H 2 S )气体和氯化亚铁 ”可知,该反应的反应物是固体和液体,不需要加热,发生装置可选用 B 或 C ; B 装置中长颈漏斗可随时添加液体, C 装置中的分液漏斗可控制液体的滴加速率,可以控制反应的速率,该装置的优点是:方便添加液体药品或可以控制反应的速率;反应的化学方程式为: FeS+2HCl = FeCl 2 +H 2 S↑ ;其中 FeS 读作硫化亚铁;
②由于硫化氢气体有剧毒,故一般采用如图所示装置进行收集。收集时,硫化氢气体从a(长)管进入,因为硫化氢气体的密度比空气大;
③专家提醒:下水道硫化氢气体泄漏时,可以用湿毛巾捂住鼻子做好防护,并向高处转移,这种做法的理由是: H 2 S 气体可溶于水。
【点睛】
本考点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、气体的干燥、反应类型、注意事项等,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。
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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