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【题目】如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。

请回答下列问题:

1)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用发生装置_____(填字母序号),实验时该装置试管口应放一团棉花,其目的是_____,反应的化学方程式为_____。若用装置D收集氧气,验满的方法是_____

2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,若选用C做发生装置,你认为选用C的优点是_____,反应的化学方程式为_____

3)欲使用装置E用排空气法收集氧气,则气体应从_____(填“a”或“b”)端通入;欲使用装置E用排水法收集氧气,先将瓶中装满水,再将气体从_____(填“a”或“b”)端通入。

4)选用F装置收集气体时,下列实验操作不正确的是_____(填序号)。

a 加热前,将集气瓶装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒立在盛水的水槽中

b 加热后,观察到水中导管口开始有气泡时,立即收集气体

c 待气泡从集气瓶口逸出时,在水面下用玻璃片盖住瓶口,移出水槽正放在桌面上

5)已知甲烷(CH4)是一种无色无味、密度比空气小、难溶于水的气体,实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰的混合物来制取,则实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合为_____

【答案】A 防止高锰酸钾颗粒进入导气管 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 在集气瓶口放置一根带火星的木条,观察木条是否复燃 能控制产生气体的速率 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 a b b AEAF

【解析】

1)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热型,所以选择装置A来制取,为防止高锰酸钾颗粒进入导气管,需要在试管口放置一团棉花,高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,;气体的验满在瓶口处进行,氧气具有助燃性,用向上排空气法来收集氧气时,需要在集气瓶口放置一根带火星的木条,若木条复燃,证明氧气已满;

2)通过控制注射器中液体的滴加速率,从而控制产生气体的速率,故装置C的优点是:能控制产生气体的速率;大理石主要成分是碳酸钙,和稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,反应的化学方程式是:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑;

3)氧气的密度比空气大,用装置E收集氧气时,氧气进入以后占据下方空间,空气则被赶到上方空间而易从b端排出,故氧气应从a端进入;氧气的密度比水小,若用装置E用排水法收集氧气,先将瓶中装满水,再将气体从短管进入;

4a.加热前,将集气瓶装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒立在盛水的水槽中,此选项正确;b.加热后,观察到水中导管口开始有气泡时,不能立即收集气体,此时气体中混有空气,应等到导管口有连续均匀气泡冒出时才能收集,此选项错误;

c.待集气瓶里的水排完后,在水面下用玻璃片盖住瓶口,移出水槽正放在桌面上(因为氧气的密度比空气大),此选项正确。故选b。

5)实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物来制取甲烷,属于固体加热型,甲烷密度比空气小、难溶于水,能用排水法、向下排空气法收集,故实验室制取并收集甲烷应选择的装置组合为AE(从装置Eb管进入)或AF。

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2)铁制炊具加热食物,说明铁具有的性质是_____

3)铁与铬、镍等金属熔合可形成不锈钢,用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料。以上叙述中没有涉及到_____(填字母)。

A 合金 B 无机非金属材料 C 合成材料 D 复合材料

(二)铁锈成分的探究

1)下图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验,最先观察到铁锈的是_____(选填序号)。

2)铁生锈的主要过程为:Fe FeOH2FeOH3Fe2O3xH2O

次要过程为:FeFeCO3

写出Fe→FeOH2反应的化学方程式_____

3)铁锈组分的确定

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(查阅资料)①Fe2O3xH2O失去结晶水温度为110℃FeCO3282℃分解为FeOCO2

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a.浓硫酸 b.氢氧化钠溶液

3)现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解,直至D装置中剩余固体质量不再变化为止,冷却后装置E增重3.6g,装置F增重2.2g。则样品中FeCO3的质量mFeCO3)=_____g

4)若缺少G装置,Fe2O3xH2Ox的值会_____。(选填偏大偏小不变

(三)炼铁过程的探究

1)进行上述实验时,应先点燃A装置中的酒精灯,后对D玻璃管加热,原因是_____

2)将上述300℃完全分解后的D装置中剩余固体继续升温,当温度高于500℃时,铁的氧化物全部被CO还原得到铁的质量_____克。(计算过程)

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