圖1是實(shí)驗(yàn)室制取氣體常用的實(shí)驗(yàn)裝置,回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)請(qǐng)寫(xiě)出圖中標(biāo)有字母的儀器名稱(chēng):a b .
(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 (填字母序號(hào),下同),收集裝置是 .檢驗(yàn)二氧化碳是否已集滿(mǎn)的方是 .
(3)實(shí)驗(yàn)室若用裝置B制取氧氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .
(4)某活動(dòng)小組對(duì)教材中一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)并不太滿(mǎn)意,于是決定進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì).經(jīng)查閱資料得知:甲酸(HCOOH)在濃硫酸催化及加熱的條件下分解生成一氧化碳?xì)怏w和水,實(shí)驗(yàn)室常用此方法制取一氧化碳.在老師的指導(dǎo)下,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一氧化碳的制取、可燃性及還原性的綜合實(shí)驗(yàn)方案(如圖2).
根據(jù)題目提供的信息及實(shí)驗(yàn)裝置圖,完成下面相關(guān)各項(xiàng).
①寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取一氧化碳的化學(xué)方程式: .
②寫(xiě)出A、B、C各處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及反應(yīng)的化學(xué)方程式
| 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 化學(xué)方程式 |
A | | |
B | | |
C | | |
(1)鐵架臺(tái); 酒精燈;
(2)B; C; 將燃著的木條置于集氣瓶口,若木條熄滅,則已集滿(mǎn);
(3)2H2O22H2O+O2↑;
(4)①HCOOH CO↑+H2O;
②如表
③優(yōu)點(diǎn): 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 化學(xué)方程式 A 黑色粉末逐漸變紅色 CO+CuOCu+CO2 B 澄清石灰水變渾濁 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O C 尾氣燃燒,產(chǎn)生藍(lán)色的火焰 2CO+O22CO2
a.把CO的制取、可燃性及還原性實(shí)驗(yàn)合在一起完成,增強(qiáng)了綜合性和直觀效果;
b.CO 和CO2的一些性質(zhì)可形成對(duì)比;
c.改進(jìn)了處理尾氣的點(diǎn)燃方式,節(jié)能環(huán)保;
d.前面裝石灰水的集氣瓶,可有效防止加熱CuO時(shí)因CO不純導(dǎo)致發(fā)生器發(fā)生爆炸等;
缺點(diǎn):a.實(shí)驗(yàn)儀器多,裝置相對(duì)復(fù)雜;
b.加熱濃硫酸,實(shí)驗(yàn)必須小心安全;
c.操作不當(dāng)可能造成漏氣或發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)等.(合理均可)
解析試題分析:(1)依據(jù)常用儀器回答;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置,并據(jù)二氧化碳的密度和溶解性確定收集裝置;用燃燒的木條放于瓶口,觀察木條是否熄滅進(jìn)行驗(yàn)滿(mǎn);
(3)實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣不需加熱,可用此裝置,據(jù)此判斷,并書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式;
(4)①依據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取一氧化碳的反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)方程式;
②根據(jù)一氧化碳具有還原性,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,一氧化碳能燃燒的性質(zhì)并結(jié)合裝置圖分析解答;
③根據(jù)設(shè)計(jì)的裝置特點(diǎn)分析優(yōu)缺點(diǎn).
解:(1)標(biāo)號(hào)儀器分別是鐵架臺(tái)、酒精燈;
(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸常溫反應(yīng),不需加熱,故選發(fā)生裝置B,二氧化碳的密度比空氣大且能溶于水,故只能用向上排空氣法收集;驗(yàn)滿(mǎn)的方法是:用燃燒的木條放于瓶口,觀察木條是否熄滅;
(3)雙氧水在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,方程式是:2H2O22H2O+O2↑;
(4)①甲酸(HCOOH)在濃硫酸催化及加熱的條件下分解生成一氧化碳?xì)怏w和水,方程式是HCOOH CO↑+H2O;
②一氧化碳具有還原性,因此黑色的氧化銅粉末會(huì)逐漸變紅,變?yōu)殂~;一氧化碳還原氧化銅生成二氧化碳,故B中澄清的石灰水變渾濁;實(shí)驗(yàn)中未反應(yīng)的一氧化碳尾氣排出,與澄清的石灰水不反應(yīng),且一氧化碳具有可燃性,故在C處會(huì)觀察到氣體燃燒,火焰為藍(lán)色;
③觀察該實(shí)驗(yàn),存在的優(yōu)點(diǎn)有:把CO的制取、可燃性及還原性實(shí)驗(yàn)合在一起完成,增強(qiáng)了綜合性和直觀效果,同時(shí)通過(guò)B處一氧化碳不能使石灰水變渾濁,而二氧化碳可以,使CO 和CO2的一些性質(zhì)形成對(duì)比;改進(jìn)了處理尾氣的點(diǎn)燃方式,節(jié)能環(huán)保;前面裝石灰水的集氣瓶,可有效防止加熱CuO時(shí)因CO不純導(dǎo)致發(fā)生器發(fā)生爆炸等;
缺點(diǎn):實(shí)驗(yàn)儀器多,裝置相對(duì)復(fù)雜;加熱濃硫酸,實(shí)驗(yàn)必須小心安全;操作不當(dāng)可能造成漏氣或發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)等;
故答案為:(1)鐵架臺(tái); 酒精燈;
(2)B; C; 將燃著的木條置于集氣瓶口,若木條熄滅,則已集滿(mǎn);
(3)2H2O22H2O+O2↑;
(4)①HCOOH CO↑+H2O;
②如表
③優(yōu)點(diǎn): 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 化學(xué)方程式 A 黑色粉末逐漸變紅色 CO+CuOCu+CO2 B 澄清石灰水變渾濁 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O C 尾氣燃燒,產(chǎn)生藍(lán)色的火焰 2CO+O22CO2
a.把CO的制取、可燃性及還原性實(shí)驗(yàn)合在一起完成,增強(qiáng)了綜合性和直觀效果;
b.CO 和CO2的一些性質(zhì)可形成對(duì)比;
c.改進(jìn)了處理尾氣的點(diǎn)燃方式,節(jié)能環(huán)保;
d.前面裝石灰水的集氣瓶,可有效防止加熱CuO時(shí)因CO不純導(dǎo)致發(fā)生器發(fā)生爆炸等;
缺點(diǎn):a.實(shí)驗(yàn)儀器多,裝置相對(duì)復(fù)雜;
b.加熱濃硫酸,實(shí)驗(yàn)必須小心安全;
c.操作不當(dāng)可能造成漏氣或發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)等.(合理均可)
考點(diǎn):常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了裝置選取、反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、氣體的驗(yàn)滿(mǎn),并結(jié)合實(shí)驗(yàn)考查了學(xué)生對(duì)氣體性質(zhì)的了解和應(yīng)用,以及對(duì)裝置的評(píng)價(jià)能力,是一道不錯(cuò)的題目,能很好考查學(xué)生的思維能力.
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