如图所示的仪器和装置,可用于实验室制取氧气,请回答有关问题:
(1)用高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式是_________,其气体发生装置可选择上图中的________(填标号)组合。仪器E的名称_______。搭好制取气体装置后,加药品前一定要进行的操作是_________。
(2)实验室也可以用双氧水来制取氧气,实验时还需加入少量二氧化锰,其作用是____。现要配制100g溶质质量分数为6%的双氧水溶液,需要30%的双氧水溶液(密度为1.1g▪mL-1)_____mL(保留的小数位数应符合量筒精确度要求),需要加入水的体积为______mL。
(3)在量取水的操作中,当水面接近所需刻度时,应改用_____(填标号)加水至所需刻度。将配制好的溶液装入试剂瓶中,贴好标签。
(4)用F装置来收集氧气时,若______,说明集气瓶内的氧气已收集满,接下来的操作是:从集气瓶中移出导气管,_______,然后将集气瓶移出水面,正放在桌面上。
已知酸性物质可使紫色的石蕊试液变成红色,某同学为了探究微粒的一些性质,设计了如下的系列实验:
(1)向一小烧杯中加入蒸馏水,然后滴加紫色石蕊试液(如图Ⅰ),观察到的实验现象是烧杯里的水变成了色,该实验说明水分子是呈的性质。(选填:酸性,中性,碱性)
(2)向(Ⅰ)中的烧杯中再加入稀盐酸,观察到的实验是紫色石蕊试液变成色。
(3)分别取A、B两个烧杯,A杯中加入蒸馏水,再向其中加入紫色石蕊,B杯中盛有浓盐酸,用一大烧杯把A、B两烧杯的溶液罩在一起(如图Ⅱ),过一段时间后观察到的现象是A烧杯中的紫色石蕊试液变色。该实验说明构成物质的微粒总是在。
(4)上述实验还说明浓盐酸的两个重要的性质分别是:
①物理性质:浓盐酸具有性
②化学性质:浓盐酸具有性。(选填,酸性或碱性)
氯气(Cl2)是黄绿色气体,其水溶液叫氯水。把品红试纸(染有品红的纸)伸入氯水中,品红褪色。请回答下列各题。
【发现问题】 氯水中的哪些成分能使品红褪色呢?
【查阅资料】 氯气溶于水,部分与水反应,方程式为Cl2 + H2O =" HCl" + HClO。其中,HClO的名称叫次氯酸,是一种弱酸,具有强氧化性。
【猜想】猜想1:是氯水中的水使品红褪色的;
猜想2:是氯水中的氯气使品红褪色的;
猜想3:是氯水中的盐酸使品红褪色的;
猜想4:是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
【实验探究】
实 验 操 作 |
实验现象 |
过程分析 |
①把品红试纸伸入水中 |
没有褪色 |
猜想1不成立 |
②把品红试纸伸入干燥的氯气中 |
没有褪色 |
猜想2不成立 |
③ |
没有褪色 |
猜想3不成立 |
【结论】
综合分析:氯水中的(填化学式)使品红褪色,具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色)。
【反思】HClO中氯元素的化合价为价。
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件,及氧气的性质进行如下探究。
实验一:为探究不同催化剂对氯酸钾分解速率的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将3.0g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热
Ⅱ.将x g KClO3与1.0g CuO均匀混合加热,在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢。
(1)Ⅰ中反应的化学方程式是 ,该反应类型为 ;
(2)Ⅱ中x的值应为 。
实验二:乙探究了影响双氧水(即过氧化氢溶液)分解速率的某种因素。实验数据如下:
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生O2体积 |
|
Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9 mL |
Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16 mL |
Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31 mL |
(1)分析表中数据可知:在相同条件下, ,双氧水分解得越快。
(2)若测定相同条件下 ,也可得出相同的结论。
实验三:浩然同学做细铁丝在氧气中燃烧的实验时,他把细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根粗一些的铁丝上,另一端系上一根火柴。点燃火柴后,迅速把细铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部(没有接触到细沙,如图所示),但不见铁丝燃烧。如此反复数次,实验均未成功。
(1)该同学失败的可能原因是 。改进后,实验成功了。
(2)铁丝在氧气中燃烧的现象是 ;
(3)发生反应的化学方程式是 ;
(4)集气瓶中细沙的作用 。
学习了MnO2对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ. CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ. CuO是反应的催化剂,反应前后______________________________。
【实验】用天平称量0.2gCuO,取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(1)填写下表:
步骤③现象 |
步骤⑥结果 |
步骤⑦现象 |
结论 |
带火星的木条复燃 |
溶液中有气泡放出 |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立 |
(2)步骤(填序号)的目的是证明CuO能加快过氧化氢溶液分解的速率;
(3)步骤⑦的目的是;
(4)过氧化氢能被CuO催化分解放出氧气的文字表达式为__________________;
【拓展】过氧化氢溶液完全分解后得到的液体是(填纯净物或混合物),多少克过氧化氢中含的氧元素质量与54g水中所含的氧元素质量相等?
图甲和图乙所示实验方法均可用来探究可燃物燃烧的条件。
(1)某同学用图甲所示装置进行实验,观察到的现象是_____________________
(2)另一同学用图乙所示装置进行实验,得到以下实验事实:
①不通空气时,冷水中的白磷不燃烧;②通空气时,冷水中的白磷不燃烧;
③不通空气时,热水中的白磷不燃烧;④通空气时,热水中的白磷燃烧。
该实验中,能证明可燃物通常需要接触空气才能燃烧的实验事实是(填序号,下同);能证明可燃物必须达到一定温度(着火点)才能燃烧的事实是。
(3)“化学实验的绿色化”要求实验室的“三废”排放降低到最低温度,并能得到妥善处理,实验室的安全性和环境质量得到提升,师生的绿色化学和环保意识得到强化。图甲和图乙所示实验相比,(填“甲”或“乙”)更体现了化学实验的绿色追求。