Question

某校化學研究性學習小組探究氣體制取的實驗原理與方法。

    (1)甲同學將課本的基礎知識進行整理如下圖，請你幫助他完成相關內容。

 

制取氣體	所需藥品	裝置連接順序	反應的化學方程式
氧氣	氯酸鉀和二氧化錳
二氧化碳(干燥)	大理石和稀鹽酸

 (2)乙同學設計的實驗裝置(如右圖)，既可用于制取

氣體，又可用于驗證物質性質。當打開K₁、關閉

K₂時，利用I、Ⅱ裝置可直接進行的實驗是      

(填序號)。

  ①大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳

  ②鋅與稀硫酸反應制取氫氣

(3)丙同學認為在不改變I、Ⅱ、Ⅲ裝置的儀器及

位置的前提下，該裝置可用于過氧化鈉 (Na₂O₂₎與水反應制取氧氣，另一產物為氫氧化鈉，則該反應的化學方程式為：                                                ；她的改進措施是                                                              。

(4)丁同學打開K₂、關閉K₁，利用I、Ⅲ裝置來驗證生成的二氧化碳中含有水蒸氣，此時C中盛放的物質是           ，可以觀察到的現象是                               .

(5)對用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取O₂后的固體殘渣(假定已完全反應)作如下回收處理：

 ①通過以下四步實驗操作回收二氧化錳。正確操作的先后順序是       (填寫選項序號)。

    a．烘干    b．溶解    c．過濾    d．洗滌

 ②用所得氯化鉀晶體配制50 g質量分數為5％的氯化鉀溶液，需要氯化鉀的質量為    。

 ③過濾、蒸發時都需用到的儀器是         (填序號)。

    A．酒精燈  B．燒杯  C．玻璃棒  D．漏斗  E．量筒

(6)小明用6．5 g可能含有銅、鋁、鐵、鎂中的一種或幾種金屬雜質的鋅粉，跟足量的稀鹽酸完全反應時，生成0．2 g氫氣，則此鋅粉中一定含有的金屬雜質是             .

Answer 1

(1)BC或BD 2KClO₃══2KCl+3O₂↑; AED  CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑(每空1分,順序顛倒不給分) (2)②(1分)   (3)2Na₂O₂+2H₂O==4NaOH+O₂↑;將裝置Ⅱ中長導管接裝置I出氣管,打開K₁、K₂ (每空1分)  (4)無水硫酸銅   白色粉末變成藍色(每空1分)  (5)①bcda  ②2.5g ③C(每空1分,順序顛倒、不帶單位均不給分)   (6)Cu (1分)

解析:本題綜合考查了學生的基本實驗能力,涉及裝置選擇、連接、實驗基本操作、化學計算等知識. 氯酸鉀和二氧化錳制氧氣反應條件是加熱,因氧氣不易溶于水且密度比空氣大,所以可用排水法或向上排空氣法收集;干燥CO₂氣體用濃硫酸,該反應是在常溫下進行的,CO₂的密度比空氣大可用向上排空氣法;問題(2)根據裝置I、Ⅱ的導管進出口順序可知,裝置Ⅱ只能用來收集難溶于水或密度比空氣小的氣體,因此利用裝置I、Ⅱ可收集H₂ 問題(3)因氧氣密度比空氣大,所以應將裝置Ⅱ進出氣體導管交換一下即可;問題(4)檢驗水一般用無水硫酸銅,無水硫酸銅遇水變藍;問題(5)從KCl和MnO₂混合物中回收二氧化錳,根據MnO₂不溶于水,而KCl溶于水所以可按溶解、過濾、洗滌、烘干順序回收MnO₂;在過濾、蒸發操作中都要用到玻璃棒.問題(6)若6.5g都是鋅可生成氫氣0.2g,而6.5g含雜質的鋅也生成0.2gH₂,說明雜質也有與酸反應金屬存在,但考慮到鋁、鐵、鎂的相對原子質量都比鋅小,再有規律,相同價態、相同質量不同種金屬與足量的酸反應相對原子質量越小產生的氫氣越多,由此推知,雜質至少由兩種金屬組成,且每種組成中都含有Cu.