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初中三年级化学

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首页 初中三年级化学知识 二氧化碳的制取和收集 一氧化碳还原氧化铜 一氧化碳还原氧化铁 S，Fe，C，P等物质在氧气中的燃烧 试题正文
  • 实验题
    （7分）如下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。某学校
    两个化学实验探究活动小组的同学欲用它昂们完成各自的探究实验。

    （1）第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性。（提示：挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
    ①所选仪器的连接顺序为________→_______→________→________（填写仪器序号字母）。
    ②写出实验室制取二氧化碳的反应方程式_____________________________________。
    ③检验集气瓶中气体是否为二氧化碳的具体方法________________________________
    _________________________________________________________________________。
    （2）第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO2为催化剂）制备氧气，并对某种尼龙材料的组成元素进行分析探究。资料显示该尼龙材料一定含C、H、N三种元素。
    所选仪器按“A→B1→E→B2→D→碱石灰干燥管”的顺序连接，（B1、B2为浓硫酸洗气瓶），实验前检验装置气密性。使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应）。试回答下列问题
    仪器A中所发生反应的化学方程式________________________________________。
    仪器D中的明显现象是__________________________________________________。
    ③仪器E中玻璃管中放入的尼龙试样碎屑质量为3.5g，塑料试样充分燃烧后，测得仪器B2的质量增加3.6g，则该塑料试样中H元素的质量分数为________。（结果保留一位小数）
    ④若装置中没有连接仪器B1，这样测算出的该塑料试样中H元素的质量分数与实际值比较将_______(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。

    本题信息：化学实验题难度较难 来源:未知
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本试题 “（7分）如下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。某学校两个化学实验探究活动小组的同...” 主要考查您对

二氧化碳的制取和收集

一氧化碳还原氧化铜

一氧化碳还原氧化铁

S，Fe，C，P等物质在氧气中的燃烧

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  • 二氧化碳的制取和收集
  • 一氧化碳还原氧化铜
  • 一氧化碳还原氧化铁
  • S，Fe，C，P等物质在氧气中的燃烧

二氧化碳的制取和收集：

1.原理和药品：CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑

2.装置：固液混合不加热
（1）发生装置
 
A装置为简易装置，不便于加液体；
B，C使用了长颈漏斗，便于添加液体，使用B、C装置时应注意，长颈漏斗下端管日应伸入液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗逸出；
D装置使用了分液漏斗，便于加酸，还可以利用活塞控制反应。
（2）收集装置：二氧化碳溶于水，所以不能用排水法收集;其密度比空气大，所以可采用向上排空气法收集。
如图：

3.现象：块状固体不断溶解，产生大量气泡。

4.检验：把产生的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。

5.验满：将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条的火焰熄灭，证明已集满。

6.实验步骤
a.检查装置的气密性;
b.装入石灰石(或大理石);
c. 塞紧双孔塞;
d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;
e.收集气体;
f.验满。 

7.注意事项：反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发，会挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯；硫酸不会挥发，但会生成硫酸钙沉淀，沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面，使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小，最后反应停止！


实验室制取二氧化碳的选择：

实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
注意：
(1)不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。
(2)不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的二氧化碳气体。
(3)不能用碳酸钠代替石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大，反应物的质量分数越大，反应速率就越快，反之，则越慢。
各组物质反应情况如下表所示：
药品 反应速率
块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
石灰石粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快

 氧化铜自身具有氧化性，我们可以用一氧化碳还原氧化铜。
灼热的氧化铜可以和氢气（H2）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铜+X（氧化物）。


一氧化碳还原氧化铜的实验：

1. 实验器材
铁架台、酒精灯（也可以是酒精喷灯）、试管、导管、双孔橡皮塞、单孔橡皮塞。 药品有：氧化铜、澄清石灰水、一氧化碳

2. 化学反应
CO与CuO反应的化学方程式为: CO+ 2CuO2Cu + CO2
CO2与Ca(OH)2(澄清石灰水)反应的化学方程式： Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

3. 反应现象
①黑色固体变成红色②导管口有气泡冒出③澄清石灰水变浑浊

4. 实验步骤
(1)连接装置
(2)检查装置的气密性。
(3)点燃加热尾气的酒精灯。
(4)通入CO，排除串联装置中的空气。
(5)加热CuO。
(6)停止加热CuO。
(7)通入CO，排净残留在串联装置中的空气。
(8)停止点燃尾气。
注：①先通入CO一会儿，是为了防止玻璃管内的空气没有排尽，加热时发生爆炸。
②继续通入CO到玻璃管冷却为止，是为了防止生成的铜重新被氧化为氧化铜、防止澄清石灰水倒流。
总之："CO早出晚归，酒精灯迟到早退"，也说“先通后点防爆炸，先熄后停防氧化。”
③用酒精灯点燃是进行尾气处理:防止一氧化碳污染空气，使人中毒。
注：此试验应在通风橱中进行：防止没除净的CO使人中毒。

5. 装置： 


氧化铁自身具有氧化性，我们可以用一氧化碳还原氧化铁。
灼热的氧化铁可以和氢气（H2）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铁+X（氧化物）。



实验室一氧化碳还原氧化铁：

①反应原理：3CO + Fe2O32Fe + 3CO2
②装置：


③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。

④实验步骤：
a.检验装置的气密性
b.装入药品并固定装置
c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯
d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热
e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热
f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯

⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。

⑥化学反应方程式:
3CO + Fe2O32Fe + 3CO2
CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O
2CO+O22CO2

⑦注意事项：
a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。
b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。
c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。
实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。

氧化的化学性质很活泼，很多物质都能与氧气发生化学反应。
部分物质在空气中和氧气中反应的对比：

a)碳和氧气反应
方程式：C + O2CO2
现象：剧烈燃烧，发白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体

b)硫和氧气反应
方程式：S + O2SO2
现象：发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体
注意：实验前应在瓶底放少量水，用来吸收生成的有毒气体。

c)红磷和氧气反应：
方程式：4P + 5O22P2O5
现象：发出耀眼的白光，放热，生成大量白烟
生成的P2O5是固体小颗粒，现象为白烟，不是白雾。

d)铁和氧气的反应：
方程式：3Fe + 2O2Fe3O4
现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色物质
注意：集气瓶底放一层细沙或少量水。

e)镁和氧气反应：
方程式：2Mg + O22MgO
现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体，有白烟。
注意：不能手持镁条，应用坩埚钳夹持。

f)石蜡和氧气反应
文字表达式：石蜡+氧气水+二氧化碳
现象：剧烈燃烧，放出热量，发出白光，如果在火焰上方罩一个干冷烧杯，
烧杯内壁有水珠，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
烟和雾的区别：

a)烟：大量固体小颗粒分散在空气长产生烟。红磷燃烧产生大量白烟，是燃烧生成的固体P2O5分散在空气中形成的
b)雾：大量小液滴分散在气体中产生雾。打开盛浓盐酸的瓶塞，瓶口有白雾，是挥发的HCl气体遇到空气中的水蒸气形成了盐酸小液滴。
a)光：固体物质燃烧使发光。镁条燃烧发出耀眼的强光，木炭在氧气中燃烧产生白光
b)气体物质和容易气化的物质燃烧时产生火焰。蜡烛在氧气中燃烧产生白色的火焰，是石蜡熔化后生成的气体燃烧而产生的。

描述物质在氧气中燃烧的现象的技巧：

可按三个顺序从三个方面进行：
（1）剧烈燃烧，有什么颜色的光，火焰；
（2）放热；
（3）生成物的特性

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