阅读下列短文并回答问题。
氢在太阳中的核聚变放出大量光和热,是太阳能的来源,掌握可控核聚变技术对人类未来文明发展至关重要。2021年5月,中科院“人造太阳”EAST实验装置创造了氘、氚核聚变在1.2亿摄氏度下运行101秒的新纪录,为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。
氢气是高热值清洁燃料,目前主要通过电解水和天然气重整的方法获取氢气,其中天然气重整制氢的一种原理为:CH4+H2OCO+3H2,CO+H2OCO2+H2。氢氧燃料电池已被用作汽车驱动电源,H2和O2在电池内部(含有H2SO4或KOH等物质的溶液)发生反应产生电能。另外,CH4、C2H5OH等也可用作燃料电池的燃料,它们在燃料电池中的反应本质上与它们在O2中的燃烧相同。
原子名称 |
质子数 |
中子数 |
核外电子数 |
氘(dao) |
1 |
1 |
1 |
氚(chuān) |
1 |
2 |
1 |
(1)氘、氚原子的构成如表,它们都属于氢元素的原因是 相同。
(2)上述短文出现的物质中,属于碱的是 (填化学式)。
(3)电解18g H2O理论上能获得 g H2。
(4)上述天然气重整制氢原理的两个反应中,化合价保持不变的元素是 。
(5)燃料电池工作时H2SO4溶液中起导电作用的离子是 (填化学符号)。
(6)CH4在O2中充分燃烧的化学方程式是 。
某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。
(1)“酸浸”中使用的酸是 (填字母序号)。
A.HCl
B.H2SO4
C.Na2SO4
(2)流程中涉及到的氧化物有 (写出1种即可)。
(3)“煅烧”过程发生反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
(4)该工艺的价值在于 。
请根据下列实验装置图回答问题。
(1)实验室制取氧气有多种方法:
①用装置A制取氧气,反应的化学方程式为 。用装置E收集氧气,检验是否集满的方法是 (写出操作、现象和结论)。
②用过氧化氢溶液和 MnO2混合制取氧气,反应后通过 、洗涤、干燥等操作回收 MnO2。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,选择的装置组合是 (填字母),其中 (填仪器名称)用来添加稀盐酸。
(3)实验室常借助传感器研究气体的性质与变化。蜡烛在充满空气的密闭集气瓶内燃烧,稍后熄灭,同时用氧气传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据,如图所示。分析该实验可知:
①可燃物燃烧的条件之一是 。
②当氧气浓度变为 %时蜡烛不再燃烧。
③蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是 。
请同学们用如图装置完成相应气体的制取。
【资料】已知氨气是一种密度比空气小、极易溶于水且有刺激性气味的气体。以下两个反应均可产生氨气:
①碳酸氢铵受热分解:NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑
②熟石灰与氯化铵固体共热:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑
【解决问题】
(1)实验室若用加热熟石灰与氯化铵固体混合物的方法制氨气,其发生装置可选用上述装置中的 (填字母代号),在用D装置收集氨气时可在a端放置一团蘸有酚酞试液的湿棉花,以便 。在选择制取氨气的反应原理时,选用反应②而不选用反应①的理由是 。
(2)上述装置中X仪器的名称为 ,请写出一个用A装置制氧气的反应的化学方程式 。
初步学会运用简单的装置和方法制取某些气体,是初中生化学实验技能应达到的要求。
(1)某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下。
气体 |
制取方法(或原理) |
发生装置 |
收集装置 |
O2 |
方法1:加热 |
均可选择A装置(可根据需要添加棉花) |
均可选择 装置(填代号) |
方法2:加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 |
|||
方法3:利用过氧化氢溶液 |
均可选择 装置(填代号) |
||
CO2 |
反应原理:化学方程式为
|
(2)该小组同学将制取的O2和CO2(各一瓶)混淆了,设计如下方案进行区分。
实验方案 |
实验现象 |
实验结论 |
方案1:将带火星的木条分别伸入两个集气瓶中 |
若带火星的木条
|
则该瓶气体是O2 |
方案2:向两个集气瓶中分别滴入少量的 溶液,振荡 |
若溶液变浑浊 |
则该瓶气体是CO2 |
方案3:向两个集气瓶中分别倒入少量的水,振荡后再加几滴紫色石蕊溶液 |
若紫色石蕊溶液变 色 |
则该瓶气体是CO2 |
…… |
…… |
…… |
(3)实验室制取气体的过程主要包括:a.选择制取装置;b.验证所得气体;c.明确反应原理。你认为这3个过程的合理顺序应为 (填代号)。
下列装置常用于实验室制取气体。
(1)仪器①的名称是 。
(2)用装置甲制取氧气,采用该收集方法的依据是 。用收集的氧气做铁丝燃烧实验,应预先在集气瓶中加入少量的 。
(3)用装置乙制取气体,实验结束时,为防止水槽里的水倒流,应采取的操作是 。
(4)在加热条件下,用醋酸钠(CH3COONa)固体与碱石灰中氢氧化钠反应制取甲烷,同时生成碳酸钠,应选用的装置是 (填“甲”或“乙”),反应的化学方程式为 。
如图为实验室常用仪器和装置的示意图,根据题意回答问题。
(1)写出标号①的仪器名称 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ,可选用的发生装置为 (填序号)。
(3)收集装置中, (填序号)装置收集到的氧气最纯净。
(4)若用F装置干燥氧气,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
用如图实验验证CO2的性质。
(1)实验室制取CO2的化学方程式为 。
(2)观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是 。
(3)观察到纸花变红,由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论,理由是 。
用如图实验验证可燃物燃烧的条件,已知:白磷的着火点为40℃。
(1)实验1,能验证可燃物燃烧需要O2的现象是 。
(2)实验2,①中纸片燃烧,②中纸片未燃烧,②中纸片未燃烧的原因是 。
某小组利用如图装置制备CO2,并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。
(1)装置B中仪器①的名称是 。
(2)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2,反应的化学方程式为 ,发生装置是 (填字母序号)。
(3)为制得CO2的水溶液,CO2应从装置C的 (填“m”或“n”)端通入。
(4)将CO2的水溶液转移至烧杯,并组装装置如图D所示,置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,检验该气体的方法是 。
小明认为教室内空气中氧气含量比室外低,于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他,足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气,建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下,小明进行如图所示实验:用注射器获取 V1毫升教室内的空气,通过导管缓缓地全部推入量筒,与量筒内足量的 V2毫升一氧化氮气体混合,待充分反应后,读出量筒中剩余气体体积为 V3毫升。
说明:① V1、 V2、 V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水,也不与水反应。
③同温同压下,在氢氧化钠溶液参与下,4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应,且产物能完全被溶液吸收。
(1)小明用气密性良好的注射器,获取 V1毫升教室内空气的具体操作是 。
(2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。(用 V1、 V2、 V3表示)
(3)小明提出,注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收,从而影响实验结果。但老师指出,相比空气中的氧气含量,二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”,不是“主要因素”,可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”,请再举一例并指明次要因素。
某兴趣小组利用图一装置探究浓度、温度等条件对物质燃烧的影响,进行了以下操作。
①点燃蜡烛后伸入广口瓶,立即塞紧橡皮塞,观察到蜡烛在瓶内燃烧,白磷不燃烧。
②待蜡烛自动熄灭,装置冷却后,在时,将滴管中的水全部滴入广口瓶,铝盒中的白磷开始燃烧。
图二是广口瓶内浓度随时间变化的图像。
(1)图二中时间内,曲线下降的原因是 。
(2)生石灰的作用是 。
(3)盛放在铝盒中的白磷燃烧,说明金属铝具有良好的 性。
(4)本实验能得出的结论是 (填序号)。
A.可燃物燃烧氧气必须充足
B.白磷燃烧结束后广口瓶内没有存在
C.蜡烛燃烧需要的最低浓度高于白磷燃烧需要的最低浓度
在实验室里,常采用下列实验装置制取和收集气体。请回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称 。
(2)在实验室里选择A装置用加热 KMnO4的方法制取氧气时,应在试管口放一团棉花,其作用是 。
(3)在实验室里常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,其化学方程式为 ;制取氢气时,若要随时控制反应的发生和停止,最好选择装置 。
(4)某同学要收集二氧化碳气体,可选用的收集装置除了E以外,还可以是: 。
用如图装置研究酸、碱的性质。
(1)向1中滴加Na2CO3溶液,观察到的现象是 。
(2)向2、3中滴加无色酚酞溶液,溶液变红的是 (填序号);再向3中滴加NaOH溶液,NaOH与盐酸反应的化学方程式为 。
试题篮
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