精英家教网 > 初中化学 > 题目详情
16.某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验.
(1)甲同学选用如图所示的装置制取氧气.
①写出仪器A的名称长颈漏斗.
②甲同学应选取的试剂是MnO2和H2O2(填化学式),MnO2固体在该反应中起催化作用.
③除用排水法外,甲同学还可选择向上排空气法收集氧气.
(2)乙同学称取一定质量KMnO4放在大试管中,将温度控制 在250℃加热制取O2,该反应的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.实验结束时,乙同学发现收集到的O2大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反应生成的MnO2分解放出O2
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2做出上述猜想的理由是K2Mn04和MnO2都是含有氧元素的化合物.
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变.则猜想Ⅰ错误.
②第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是将带火星的木条伸入试管内,带火星的木条复燃.
【拓展延伸】实验发现,K2MnO4受热只能部分分解,经分析可能是生成物K2O对其分解产生影响.请设计实验方案验证
取等量的锰酸钾固体于两支试管中,一支试管中加入氧化钾,一支试管中不加入氧化钾.用同样火焰的酒精灯加热;用相同规格的集气瓶,用排水法分别收集一瓶气体.通过比较收集一瓶氧气所用的时间,来确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系.
【实验反思】通过以上实验探究,你对“问题的发现与解决”有何认识?必须通过认真分析,用实验来加以证明.

分析 (1)①熟悉常见仪器,了解名称;
②根据反应装置和所提供药品,确定另一种药品;根据二氧化锰在反应中的表现了解作用;
③根据氧气的密度和溶水性考虑收集方法;
(2)根据反应物、反应条件、生成物写出化学方程式;
【提出猜想】据质量守恒定律可知:有氧气生成反应物就要有氧元素存在;
【实验验证】①冷却后测得MnO2的质量不变,说明加热二氧化锰不能生成氧气;
②要验证猜想II,可以用带火星的木条验证是否有氧气生成的方法来确定;
【拓展延伸】可做一对比实验,取等量的K2MnO4,其中一个加入K2O,另一个不加K2O,各自收集一瓶氧气,看所用的时间长短来确定,是否是K2O的影响;
【实验反思】总结实验的分析和解决过程,然后了解到需认真分析,并根据科学的方法去验证.

解答 解:(1)①仪器A是长颈漏斗;
②如图装置适合固液不加热反应,我们可以用过氧化氢溶液和固体二氧化锰反应制取氧气,其中二氧化锰在反应前后性质和质量都不发生变化,所以二氧化锰起催化作用;
③因氧气的密度大于空气的密度,不易溶于水,所以除用排水法收集外,还可以用向上排空气法收集;
(2)加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式是:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
【提出猜想】K2Mn04和MnO2都是含有氧元素的化合物,故可以猜想二者加热有氧气生成.
【实验验证】①根据质量守恒定义和冷却后测得Mn02的质量不变可知,猜想I是错误的;
②我们可以用验证是否有氧气生成的方法去判断锰酸钾是否分解生成氧气,可用带火星的木条,伸入加热的试管中,如果木条复燃说明锰酸钾可分解生成氧气;【拓展延伸】我们可以用如下实验验证:取等量的固体于两支试管中,一支试管中加入氧化钾,一支试管中不加氧化钾.用同样火焰的酒精灯加热,用相同规格的集气瓶,用排水法收集气体,收集一瓶氧气,所用时间作比较,确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系;
【实验反思】要想发现问题,必须细心认真;要想解决问题,必须认真分析问题的原因所在,并用实验去验证;
故答案为:(1)①长颈漏斗; ②H2O2;催化;  ③向上排空气法;
(2)2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
【提出猜想】K2Mn04和MnO2都是含有氧元素的化合物;
【实验验证】①Ⅰ;
②将带火星的木条伸入试管内,带火星的木条复燃;
【拓展延伸】取等量的锰酸钾固体于两支试管中,一支试管中加入氧化钾,一支试管中不加入氧化钾.用同样火焰的酒精灯加热;用相同规格的集气瓶,用排水法分别收集一瓶气体.通过比较收集一瓶氧气所用的时间,来确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系;
【实验反思】必须通过认真分析,用实验来加以证明,

点评 本题考查制取氧气的实验以及相关问题,还有验证猜想的实验设计,要同学们具有综合的化学知识,并能结合题意灵活分析解答,能很好考查学生分析、解决问题的能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:填空题

6.现有三瓶气体,分别为空气、二氧化碳和氧气,若要用简单的方法来鉴别,可用燃着的木条的方法进行检验,若木条燃烧的更旺为氧气,木条火焰立即熄灭为二氧化碳,木条火焰过一会熄灭为空气.

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

7.草酸(H2C2O4)加热能分解.化学兴趣小组的同学对草酸受热分解的产物作如下探究:
【猜想与假设】草酸分解得到的气体产物:A.只有CO2   B.只有CO  C.既有CO2,也有CO
【查阅资料】CO遇到浸有磷钼酸溶液的氯化钯黄色试纸,立即变蓝;而CO2遇该试纸不变色
【设计方案】该兴趣小组的同学在老师的指导下,设计如图所示实验(夹持试管装置省略),通过观察下列装置中的实验现象,验证猜想.

【实验探究】请你帮助他们完成实验报告:
实验步骤实验现象实验结论及化学方程式
点燃酒精灯加热,观
察装置C、装置D中的现象
装置C中试纸变蓝;
装置D中澄清石灰水变浑浊.
草酸分解的气体产物为CO2和CO.装置D
中反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
【讨论与反思】(1)装置B中浓硫酸的质量增加,说明草酸的分解产物还有水.
(2)根据实验结论,从环保角度考虑,实验装置中存在的不足是缺少尾气处理装置,正确的处理方法是将尾气收集到气囊中(或将尾气点燃).

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

4.我们接触到的下列各组物质,都属于纯净物的是(  )
A.食醋、精盐B.白酒、牛奶C.空气、氧气D.冰水混合物、氢气

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:推断题

11.A~G是初中常见的7种物质,它们有如图所示的转化关系.已知A、C是无色液体,B、F、G是无色气体,其中大量排放F会引起温室效应,D是黑色固体,E在纯净的B中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰.
(1)请写出下列物质的化学式:AH2O2,GSO2
(2)请写出下列变化的化学方程式:①B→FC+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2;②C→B+H2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑.
(3)请写出F日常生活中的两点主要用途①人工降雨;②制造碳酸饮料.

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

1.小明要用98g质量分数为10%的氢氧化钠溶液来制作“叶脉书签”.如图是他配制氢氧化钠溶液的实验操作示意图.

(1)量取所需要的永应选择100mL(填“10mL”“50mL”或“100mL”)量筒.
(2)指出图中的一处操作错误:称量时药品和砝码颠倒(或量水时仰视读数).
(3)用上述图示的序号表示配制溶液的操作顺序:④①③⑤②.
(4)如果配制的溶液中,溶液的质量分数小于10%,误差的原因有多种,因使用托盘天平和量筒操作不当引起的原因有:①托盘天平未调零;②砝码和药品放反了;③称量时左盘放纸右边不放;④量取水读数时仰视(托盘天平和量筒各回答一问).

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

8.某粗盐中主要成分为NaCl,还含有的少量MgCl2、CaCl2和少量泥沙.为了除去杂质,得到纯净的氯化钠,进行如下实验.
(1)除难溶性杂质.
将5g的粗盐溶解于足量水中,需用玻璃棒不断搅拌,目的是加速溶解;进行过滤操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;过滤后,将滤液转移到蒸发皿(填仪器名称)进行加热蒸发,得到固体精盐4g.若所得精盐的产率偏低,可能的原因是AB(填字母).
A.部分粗盐未溶解
B.蒸发时未使用玻璃棒进行搅拌,导致液滴飞溅
C.过滤时,滤纸破损了
(2)除可溶性杂质.经过上述操作后,精盐中仍存在少量的MgCl2、CaCl2未除去,现设计如下实验进行提纯,提纯的流程如下:
精盐溶解除杂1NaOH过滤滤渣滤液 氯化钠晶体水Na2CO3除杂2

回答下列问题:
①用NaOH为了除去MgCl2杂质,反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2═Mg(OH)2↓+2NaCl .
②NaOH和Na2CO3如果添加过量了,需往滤液中加入适量稀HCl除去.
③过滤后,所得滤渣中含有的物质是Mg(OH)2、CaCO3(填化学式).
④从滤液中得到氯化钠固体的主要操作是蒸发,应蒸发至B(填序号).
A.完全蒸干时停止加热        B.快干时停止加热,利用余热蒸干.

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

5.下列化学现象的描述,正确的是(  )
A.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
B.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成一种白色固体
C.木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧旺,发出白光,并放出热量
D.磷在空气中燃烧,放出大量白雾

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

6.下列基本反应类型中,一定属于氧化还原反应的是(  )
A.复分解反应B.置换反应C.分解反应D.化合反应

查看答案和解析>>

同步练习册答案