A. 初中化学实验中常用的实验装置如图所示:Ⅰ.这些装置都有其优点,其中发生装置的图1,可以控制反应速率
Ⅰ、可根据装置的特点分析解答,如:发生装置操作是否简单,能否控制反应速率,控制反应发生和停止,节约药品等;
(1)图2可通过分液漏斗控制液体的滴加速度,从而控制反应速率;
(2)图3中打开活塞,固液接触生成气体,关闭活塞,容器内压强增大,将液体压入漏斗,反应停止;
(3)图4的优点是通过弹簧夹的开闭控制试管内压强,从而使反应随时发生和停止,且可以节约药品,操作方便;
(4)图5的优点是可通过将试管拿出和放入液体里,使反应发生和停止;
(5)图6的优点是打开活塞,固液接触生成气体,关闭活塞,U型管内压强增大,U型管左侧液面上升,右边的下降,与固体分离,从而使反应随时发生和停止;
Ⅱ、尾气处理处置可从是否吸收充分和是否防倒吸进行分析;
(6)图7中气体通入液体,可与液体充分接触,从而使气体被充分吸收;
(7)图8有漏斗,气体溶于液体后液面不会上升太多,从而可防止液体倒吸;
(8)图9气体可充分与液体接触被充分吸收,尾气被吸收,引起装置压强减小,液体最多进入小球,压强变化,又会流回烧杯,不会引起倒吸;
(9)图10气体可充分与液体接触被充分吸收,尾气被吸收,引起装置压强减小,液体最多进入长颈漏斗,压强变化,又会流回烧杯,不会引起倒吸;
故答案为:Ⅰ、(1)可以控制反应速率;通过控制液滴滴加速度,从而控制反应速率;
(2)可以控制反应的发生和停止;通过活塞的开闭控制容器内压强,从而使反应随时发生和停止;
(3)可以控制反应的发生和停止(合理均可);通过弹簧夹的开闭控制试管内压强,从而使反应随时发生和停止;
(4)操作简单,可控制反应发生和停止;通过将试管拿出和放入液体里,随时控制反应发生和停止;
(5)可以控制反应的发生和停止;通过活塞的开闭控制U型管内压强,从而使反应随时发生和停止;
Ⅱ、(6)使气体充分吸收;气体与液体充分接触,从而使气体充分吸收;
(7)防止液体倒吸;有漏斗,气体溶于液体后压强减小,液面不会上升太多,从而可防止液体倒吸;
(8)既能使气体充分吸收,又能防止倒吸;气体与液体充分接触,从而使气体充分吸收,且液体最多进入小球,压强变化,又会流回烧杯,从而可防止液体倒吸;
(9)既能使气体充分吸收,又能防止倒吸;气体与液体充分接触,从而使气体充分吸收,且液体最多进入长颈漏斗,压强变化,又会流回烧杯,从而可防止液体倒吸.
B. 下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出).图中
(1)装置中反应流程是需要制备氧气和乙醇蒸气在加热时反应生成乙醛,通入氢氧化铜中需要加热才会出现砖红色沉淀,所以需要加热的装置有:F是加热制氧气,A需要得到乙醇蒸气需要加热;B处乙醇的催化氧化需要加热;乙醛通入E氢氧化铜溶液需要加热反应生成砖红色沉淀
故答案为:ABEF;
(2)B处的反应是乙醇的催化氧化生成乙醛和水的反应;反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O2
催化剂 |
C. 某化学兴趣小组的同学准备用氢气燃烧法测定空气中氧气的体积分数,设计的实验装置如图:(1)写出仪器名
(1)仪器名称:A长颈漏斗;D烧杯; (2)锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反专应的化学方程式为:Zn+H 2 SO 4 (稀)=ZnSO 4 +H 2 ↑; (3)对于操作的填写,根据上面关于关闭开关B后冷却至室温后,此时乙装置处于密闭状态,所以要观察现象就要改变乙装置的密闭状态,所以应该打开开关C.观察到的现象是水倒吸入乙装置,大约占集气瓶容积的 ; (4)一氧化碳燃烧生成二氧化碳,虽然消耗掉氧气,但同时生成二氧化碳,所以不能用CO气体代替氢气进行上述实验;如果用CO气体代替氢气改进措施:验前在乙瓶内壁先附着一层浓NaOH溶液. 故答案为:(属1)长颈漏斗;烧杯; (2)Zn+H 2 SO 4 (稀)=ZnSO 4 +H 2 ↑; (3)打开开关C;丙中的水倒流入乙瓶,进入水的体积约占乙瓶容积的 ; (4)不能;实验前在乙瓶内壁先附着一层浓NaOH溶液. |
D. 初三兴趣小组利用如下装置(部分固定装置已略去)制备氮化钙,并探究其化学式(实验式).(1)按图连接
(1)将活塞k关闭,将末端导管插入试管A的水中,用酒精灯微热硬玻璃管,管内空气受热膨胀,若在导管末端观察到有气泡冒出,且在撤去酒精灯冷却后,装置内气体体积减小,导管内形成一段水柱时,可判断装置气密性良好; (2)导管插入水中,可以防止空气从导管进入装置而与钙发生反应,所以,反应过程中末端导管必须插入试管M的水中目的是:液封,防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置; (3)为防止试管内的水倒流,反应结束后,需要继续通入氮气,将末端导管从试管A中撤出水面,再熄灭酒精灯; (4)参加反应钙的质量=120.8g-114.8g=6.0g,反应生成氮化钙的质量=122.2g-114.8g=7.4g; xCa+N2═CaxN2 40x 40x+28 6.0g 7.4g
= x=3 故答案为:3. 因为钙的总量不变,含有氧化钙的氮化钙总质量增大,钙与氮(不纯)元素的质量比减小,其个数比也变小,所以x值会减小.若通入的N 2中混有少量O 2,如上计算得到的x<3. 故答案为:(1)关闭活塞k,将末端导管插入试管A的水中,用酒精灯微热硬玻璃管,若导管末端有气泡冒出,撤去酒精灯冷却后,在导管内形成一段水柱,则证明装置的气密性良好; (2)防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置,生成氧化钙,引入杂质; (3)继续通入氮气,将末端导管从试管A中撤出水面,再熄灭酒精灯; (4)①3; ②<;因为钙的总量不变,含有氧化钙的氮化钙总质量增大,钙与氮(不纯)元素的质量比减小,其个数比也变小,所以x值会减小.
E. xx中学初三化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置来测定空气中氧气的含量.实验步骤是:①检查装置的气密
(1)红磷燃烧的现象是红磷燃烧,产生大量的白烟;当红磷与氧气反应完全后,广口瓶内氧气耗尽,由于生成物是固体,导致瓶内气体压强减小,所以打开弹簧夹时,水倒流到广口瓶中,倒流进的水约占广口瓶体积的五分之一;由此得出氧气约占空气体积的五分之一; 故答案为:红磷燃烧,产生大量的白烟,打开弹簧夹后水倒流进瓶内,倒流进的水约占广口瓶体积的五分之一;红磷燃烧生成物是固体;氧气约占空气体积的五分之一; (2)空气主要成分是氧气和氮气,其中氧气和红磷反应,故集气瓶中剩余的主要气体是氮气,而实验完成后剩余红磷而空气中氮气的量也没有减少,说明氮气不易溶于水;氮气不能燃烧,不支持燃烧,因此将燃着的红磷再次伸入瓶中,燃着的红磷立即熄灭; 故答案为:不易;是氮气; (3)没有先用弹簧夹夹紧橡皮管,装置漏气,因此发现红磷燃烧的同时,导气管另一端有气泡产生;装置内的部分空气逸散出来,就会导致进入集气瓶中水体积大于五分之一; 故答案为:气泡;大于;装置内的部分空气逸散出来,导致进入集气瓶中水体积大于五分之一; (4)如果实验中因红磷量不足而氧气没有完全消耗或因装置漏气而在冷却过程中进入少量空气或未冷却至室温而打开弹簧夹或烧杯中的水太少等,都可能出现进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一的结果. 故答案为:①③④⑤. |
F. 如图是某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置(图中加热仪器、铁架台、试管夹均未画出).图中A处
(1)乙醇和铜不反应,和氧化铜反应,所以要先制取氧化铜;铜和氧气在加回热条件答下才反应生成氧化铜,若先加热制取氧气,不加热时,铜和氧气不反应,造成资源浪费,所以先加热铜,后加热高锰酸钾制取氧气;铜生成氧化铜后,再加热A装置制取乙醇蒸汽,乙醇和氧化铜反应;最后加热F装置,使乙醛和新制的Cu(OH)2悬浊液反应,所以加热顺序为B、E、A、F, 故答案为:B、E、A、F; (2)直接加热时,生成乙醇蒸汽的速率较大,乙醇和氧化铜反应不完全,造成资源浪费,为了使A中的乙醇平稳气化成蒸气,可将试管A放入78℃的热水浴中, 故答案为:将试管A放入78℃的热水浴中; (3)装置中G导管倾斜,能够使乙醇蒸气冷凝回流到A试管中, 故答案为:使乙醇蒸气冷凝回流到A试管中.
G. 化学兴趣小组的同学设计了用一氧化碳气体还原氧气铁的实验装置,如图所示,回答下列问题: (1)为了避
(1)先通一氧化碳排尽玻璃管内空气; (2)3CO+Fe 2 O 3  2Fe+3CO 2 ; (3)可收集纯净的一氧化碳,防止一氧化碳逸出污染空气;CO 2 +2NaOH═Na 2 CO 3 +H 2 O; (4)8.
H. 创新中学初三化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置来测定空气中氧气的含量.实验步骤是:①检查装置的气
(1)红抄磷燃烧的现象是剧烈燃烧,发黄光,产生大量白烟,放热;当红磷与氧气反应完全后,广口瓶内氧气耗尽,由于生成物是固体,导致瓶内气体压强减小,所以打开弹簧夹时,水倒流到广口瓶中,倒流进的水约占广口瓶体积的五分之一;由此得出氧气约占空气体积的五分之一; (2)实验时,没有先用弹簧夹夹紧橡皮管,装置漏气,因此发现红磷燃烧的同时,导气管另一端有气泡产生;装置内的部分空气逸散出来,就会导致进入集气瓶中水体积大于五分之一; (3)如果实验中因红磷量不足,而氧气没有完全消耗或因装置漏气而在冷却,过程中进入少量空气或未冷却至室温而打开弹簧夹或烧杯中的水太少等,都可能出现进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一的结果.故答案为:①③④⑤. 故答案为:(1)剧烈燃烧,发黄光,产生大量白烟,放热、有水进入集气瓶; 空气中氧气约占其体积的五分之一 (2)气泡,大于,红磷燃烧时瓶内气体受热膨胀逸出冷却后进入的水多于五分之一 (3)①③④⑤
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