王丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。王丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
文字表达式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把燃着的石蜡插入集气瓶中 |
石蜡燃烧得更旺 |
文字表达式I |
表中,文字表达式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
(3)实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录 】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
① |
检查装置的气密性 |
/ |
装置的气密性良好 |
② |
加入药品,将装置连接固定 |
/ |
/ |
③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
/ |
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温, 进行操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是 ;现象I是
出现上述现象的原因是 。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】导致第1组数据产生较大误差的可能原因是
菱铁矿和赤铁矿一样,也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁,为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO3•yFe(OH)2•zH2O]的组成,华雪同学在老师的指导下设计了如图实验装置:
【查阅资料】
a.碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2和H2O。
b.FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,可被氧化成四氧化三铁。
c.石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O
【实验步骤】
(1)检查装置的 后,准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中,连接仪器。
(2) ,鼓入一段时间空气,准确称量装置C、D、E的质量。
(3)关闭弹簧夹K,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出,再打开弹簧夹K,缓缓通空气一段时间,这样操作的目的是 。
(4)再次准确称量装置C、D、E的质量,所得数据如下
装置C/g |
装置D/g |
装置E/g |
|
加热前 |
200.00 |
180.00 |
180.00 |
加热后 |
200.36 |
180.88 |
180.00 |
(5)图,分析表中数据可知:3.40g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H2O的质量为 g,CO2的质量为 g,装置E的作用是 。
【实验结论】
在xFeCO3•yFe(OH)2•zH2O中,氢原子与氧原子的个数之比为 。
【实验反思】
(1)装置A的作用是 。
(2)实验结束后,装置B中的残留固体可能全部是FeO.也可能全部是Fe3O4.还可能是 。
(3)为了得到装置B中残留固体的组成,华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24g后,通过计算可知:残留固体的组成及各成分的质量为 。
用图装置探究相关问题:
(1)检验装置的气密性。连接装置,关闭弹簧夹l、打开弹簧夹2。用酒精灯稍加热试管后,移去酒精灯,观察到现象:______________,说明装置气密性良好。
(2)取两套相同的装置,分别往试管中加入足量白磷、红磷后,连接仪器,关闭所有弹簧夹,再将两支试管同时放入同一热水中,观察到白磷燃烧,而红磷没有燃烧。可得到结论:
(3)试管中白磷燃烧一段时间后熄灭。撤去热水,仍关闭弹簧夹,待温度恢复到室温,打开弹簧夹2,可观察到的现象:让剩余白磷在水中继续燃烧的方法:
(4)请用该装置设计实验,探究影响燃烧剧烈程度的因素(其他用品自选)。
你的猜想:影响燃烧剧烈程度的一种因素是___________________。
实验设计(要求:写出操作步骤,描述控制变量具体方案):__________________
小华同学通过阅读课外资料得知,潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂,有关反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。
于是她用如图所的装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应。
(1)装置B的作用是 。
(2)反应一段时间后,装置E中收集到的气体主要是 ;反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么?高阳为此又进行了如下探究:
【猜想与假设】
猜想一 Na2CO3
猜想二Na2CO3和Na2O2
猜想三Na2CO3和NaOH
你认为还可能是
【设计实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量样品于试管中,加入足量的水,振荡 |
固体完全溶解, |
样品中一定没有Na2O2 |
②取少量实验①所得溶液于另一试管中,加入过量的BaCl2溶液,振荡 |
有白色沉淀产生 |
猜想三正确 |
③取少量实验②所得上层清液于另一试管中,加入 溶液,振荡 |
有白色沉淀产生 |
【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH,原因可能是 。
某品牌干燥剂含有氧化钙、氢氧化钠和氯化钙中的两种物质,为探究其组成,某化学兴趣小组取一定质量的干燥剂样品做了如下实验。
【查阅资料】稀硝酸(HNO 3)具有酸的通性
【设计实验】流程如图:
【实验分析】(1)干燥剂样品溶于水后得到的溶液一定显 (填"酸性"或"碱性"或"中性")。白色沉淀a的化学式是 。
(2)生成气体b的反应的化学方程式是 。
【结论与反思】(1)若c处无现象,则该品牌干燥剂的成分为 (写化学式)。
(2)若c处有白色沉淀生成,且沉淀质量为2.87g;白色沉淀a的质量为1.2g。则干燥剂的成分为 (写化学式)。写出c处产生白色沉淀的化学方程式 。
(3)该实验过程中,过量稀硝酸不能用过量的稀盐酸代替的原因是 。
铜是一种常用的金属,纯净的铜颜色为紫红色,它能够和硝酸银溶液发生化学反应,生成硝酸铜和银单质。某同学设计下表所示实验,探究金属铜对过氧化氢溶液分解速率的影响。
(1)仪器②中实验的目的是__________________;
(2)根据上述实验,可以得出的结论是 ;
(3)如果用本实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂,需要对上述实验方案进行补充,其中必要的是 。
A.称量实验前铜丝网的质量 | B.将实验后的铜丝网干燥、称重 |
C.向仪器中加入二氧化锰 | D.将实验后的铜丝网插入AgNO3 溶液中 |
研究和控制化学反应条件有重要意义。
(1)同学们想探究双氧水的浓度对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验,记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。
实验 |
双氧水的质量(g) |
双氧水浓度(%) |
二氧化锰质量(g) |
收集时间(s) |
1 |
50 |
6 |
5 |
200 |
2 |
50 |
12 |
5 |
100 |
3 |
50 |
18 |
______ |
67 |
①写出上述反应的文字表达式________________________。
②实验3中,加入的二氧化锰质量为___________g。
③相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明________________________。
④同学通过查阅资料得知,双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。
为了验证加热双氧水也可以产生氧气,同学们选择右图装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡,但将带火星的木条放在导管口没有复燃,可能的原因是________________,同学分析原因后,采用了____________法收集气体,再检验,证明加热双氧水也可产生氧气。
小强在回家的途中经过一鱼塘边时,发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体,鱼塘中顿时产生大量气泡,经咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO2),请你与小强共同探究。
【查阅资料】CaO+H2O→Ca(OH)2。
(1)为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致,小强使用如右图所示的装置进行实验,打开分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃,说明生成的气体是 。由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是 ,仪器a的名称 。
(2)通过请教老师小强得知过氧化钙与过量水反应除生成上述气体外还会生成一种含有钙元素的化合物。开始小强假设该产物为CaO,但通过思考他很快否定了原先的假设,并重新假设生成的含钙产物为Ca(OH)2。
请解释小强否定原假设建立新假设的理由: 。
(3)小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成,请写出过氧化钙和水反应的化学式表达式: 。
(4)小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生,由此他还得出该反应 (填吸热或放热)
某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究,设计下列实验。
Ⅰ.铁、铜金属活动性比较
实验步骤 |
实验现象及结论 |
①将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中 |
Cu丝无变化,没有发生化学反应。 |
②将Fe丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中 |
Fe丝表面有气泡产生,其反应的化学方程式为 。 |
③将Fe丝插入盛有2mL CuSO4溶液的试管中 |
Fe丝表面有 色物质覆盖。 |
结论:通过上面实验,可知Fe的金属活动性比Cu (填“强”或“弱”)。
Ⅱ.将上面①、②、③实验后的液体收集在一烧杯中,对该烧杯中的废液进行分析。
(1)甲同学观察到废液呈现蓝色,认为废液中一定含有 (填化学式)。
(2)乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与 比较,测得废液pH<7,表明废液中还有硫酸。
(3)丙同学设想把废液进行回收,为了将废液中的溶质全部转化为FeSO4,采取向废液中加入过量的Fe粉,待反应完全后,过滤,滤渣的成分为 (填化学式)。滤液经蒸发结晶,可得到硫酸亚铁晶体。
某化学课堂正在进行,以下是教学片断。请你参与他们的学习并完成相关任务。
【演示实验】老师按如图所示连接好装置,加入NaHCO 3粉末,点燃酒精灯,对试管预热后集中加热,烧杯中澄清石灰水变浑浊,说明生成了CO 2.继续加热至无气体产生后撤出导管,熄灭酒精灯。
【问题提出】实验后,同学们对试管中剩余的固体粉末产生了兴趣:剩余粉末由什么物质组成?
【猜想假设】在老师的指导下,同学们对固体粉末作出了如下猜想:
猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Na 2CO 3;猜想三:Na 2CO 3。
【实验探究】
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
方案一 |
取适量粉末溶于水后向溶液中滴入2滴酚酞溶液,摇匀 |
溶液由无色变红色 |
小明根据实验现象认为猜想一成立。小组讨论后,大家认为小明的结论不合理,理由是 。
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
方案二 |
步骤一 |
取适量粉末溶于水后加 入过量的BaCl 2溶液 |
|
猜想一不成立 |
步骤二 |
取步骤一的上层清液加入MgCl 2溶液2﹣3mL |
无明显现象 |
猜想三成立 |
【评价交流】小华认为步骤二也可以用MgSO 4代替MgCl 2,大家不同意他的观点,理由是 。
【拓展延伸】请你总结上述实验成果,写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 。
某小组的同学做“铁丝、蜡烛在氧气中燃烧”的实验时,发现:铁丝燃烧没有火馅,蜡烛燃烧有明亮的火焰.该小组同学进行了如下探究.
(1)蜡烛燃烧时火焰分为三层,其中温度最高的是 ;
(2)探究Ⅰ:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?
点燃蜡烛,将玻璃导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如图所示).由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由 (填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的.将蘸有 的烧杯罩在火焰上方,可观察到杯壁上出现白色浑浊物貭.
(3)探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么?
【查阅资料】
物质 |
熔点╱℃ |
沸点╱℃ |
燃烧时温度╱℃ |
石蜡 |
50~70 |
300~550 |
约600 |
铁 |
1535 |
2750 |
约1800 |
木炭 |
3727 |
4827 |
约1700 |
由上表可知:物质燃烧若能产生火焰,其燃烧时温度一般 (填“低于”或“高于”)其沸点.由此推测:木炭在氧气中燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰,但生活中木炭燃烧时会产生火焰,其原因不可能是( )
A、木炭燃烧生成了其它可以燃烧的气体
B、木炭中含有的杂质燃烧时产生了气体
C、生活中的木炭受热易挥发
向一定量的NaOH溶液中慢慢通入CO 2气体,看不到明显现象。某实验小组的同学对所得溶液成分进行了如下探究。请你参与他们的探究活动,并完成以下问题:
【提出问题】所得溶液中溶质的成分是什么?
【査阅资料】资料一:将CO 2气体慢慢地通入一定量的NaOH溶液中,可能发生以下两个化学反应:
先发生反应:2NaOH+CO 2═Na 2CO 3+H 2O
当NaOH反应完全后,继续发生反应:Na 2CO 3+CO 2+H 2O═2NaHCO 3
資料二;Ca(HCO 3) 2易溶于水;CaCl 2溶液与NaCl溶液均呈中性; NaHCO 3溶液呈碱性,可使酚酞溶液变红色。
【猜想与假设】小组同学通过讨论,提出了以下四种猜想
猜想一:溶质为NaOH和Na 2CO 3
猜想二:溶质全为Na 2CO 3
(1)你认为猜想三:溶质为
猜想四:溶质全为 NaHCO 3
【实验探究】小组同学设计并完成了如下实验:
实验步骤 |
实验过程 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
取适量反应后的溶液置于试管 中,加入过量CaCl 2溶液 |
有白色沉淀生成 |
(2)猜想 不成立 |
② |
取适量步骤①反应后的上层清 液,滴加几滴酚酞溶液 |
(3)现象为 |
猜想二不成立 |
③ |
取适量步骤①反应后的上层清 液,加入适量稀HCl |
有气泡产生 |
(4)猜想 成立 |
【实验总结】针对上述实验,实验小组的同学总结并写出了上述探究过程中的各步反应方程式。
(5)你认为步骤①发生反应的化学方程式是 。
同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后,联想到单质碳的一些化学性质,对反应后的气体成分产生了疑问,某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。
〔猜 想〕
①气体产物全部是CO2 ②气体产物全部是CO ③气体产物 ①
〔查阅资料〕CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想,他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。
〔现象与分析〕
现象 |
结论 |
如果装置B ② ,装置C无现象 |
则猜想①成立 |
如果 ③ |
则猜想②成立 |
如果_________ ④ __ |
则猜想③成立 |
〔结论〕实验现象证明猜想③成立,同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
(1)同学们对CO产生的原因进行了分析:
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO;
②原因二:反应中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应,产生了CO;
请你从原因一、原因二中选择其一,用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理_________________⑤_________________。
(2)根据上述实验,请你归纳出单质碳在工业上的重要用途 ⑥
(3)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是 ⑦
"秸秆变宝,助力脱贫攻坚"。秸秆用于制沼气可以解决农村的燃料短缺问题。沼气的主要成分是CH 4,可能含有CO 2、CO。小霞与小明采集了某沼气池中的气体样品,探究该沼气中是否含有CO 2和CO。
【查阅资料】①CH 4+4CuO 4Cu+CO 2+2H 2O;CuO+CO Cu+CO 2②CH 4、CO均不与碱溶液、浓硫酸发生反应③CO 2不与浓硫酸反应
【设计实验】小霞与小明设计并进行了如图所示的实验。(装置气密性良好;忽略装置内空气中的水蒸气)
(1)为确保实验的安全性,小霞和小明一致认为:实验前要先通一会儿气体样品,然后再点燃D处的酒精灯,其目的是 。用装置F收集尾气,导管口的连接顺序是a接 (填"b"或"c")。
(2)小霞想通过装置D中固体减少的质量(即参加反应的CuO中氧元素的质量)和装置E增加的质量来判断混合气休中是否含有CO。小明表示同意并提出:停止加热后,要继续通入一会儿气体样品,以排出装置D内残留的反应生成的气体。
【现象与结论】(1)观察到装置A中的澄清石灰水变浑浊,说明沼气中含有 。
(2)反应结束后,测得装置D中固体减少的质量是3.2g,装置E增加的质量是1.8g。说明沼气中 (填"含"或"不含")CO。
【拓展与延伸】秸杆不仅可制沼气,还可以造出板材制作家具。对比焚烧秸秆,这样做的意义在于 (答一条即可)。
某化学兴趣小组取用生石灰时,发现装生石灰(CaO)的塑料试剂瓶已经膨胀破裂。他们请教老师后得知该生石灰已经变质。他们对瓶内固体的成分产生了好奇,于是他们对这瓶固体的成分展开了探究。
【提出问题】这瓶久置的生石灰的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:全部是Ca(OH)2
猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物
猜想三:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物
你还可以作出的猜想是:
【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水,能与稀盐酸反应生成氯化钙和水。
【分析判断】该固体可能含有Ca(OH)2的原因是 (用化学方程式表示)
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量固体,倒入适量水,充分搅拌、静置 |
|
固体中一定不含CaO |
②取上层清液于试管中,通入二氧化碳 |
变浑浊 |
固体中 |
③另取少量固体放入试管中, |
有气泡冒出 |
固体中一定含CaCO3 |
写出操作②中发生的化学反应方程式 。
【实验结论】
通过以上实验探究,得出猜想 成立。
【拓展迁移】
小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因,认识到实验室保存氧化钙应注意 。
【数据处理】
为测定该固体中碳酸钙的质量分数,取样品10g于烧杯中加入稀盐酸50g,恰好完全反应,反应后烧杯中物质总质量为56.7g,则该固体中碳酸钙的质量分数是 (写出具体的计算过程)。
试题篮
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