(5分)实验室模拟炼铁原理进行实验，得到的尾气是CO、CO2

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更新 2022-09-03
科目化学
题型探究题
难度困难
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(5分)实验室模拟炼铁原理进行实验，得到的尾气是CO、CO₂的混合气体。现利用下图所示装置将混合气体进行分离，并得到干燥的气体。

（1）检查装置的气密性。A、B、C装置内放入一定量水，使长导管浸没在水面以下，关闭k₂、k₄，打开k₁、k₃，并在最右端导管口接注射器。当向外缓慢拉动注射器活塞时，若观察到，则说明整套装置气密性良好。
（2）装入药品。C中所盛试剂X为。
（3）分离两种气体。请完成下表（实验操作只需答出关闭和打开活塞即可）。

实验操作	分离出的气体

（4）在实验过程中，A中发生反应的化学方程式为。

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化学兴趣小组同学发现实验台上按如下顺序摆放着7瓶不同的无色溶液(如图所示),其中4、5号试剂瓶标签破损.

【提出问题】这两瓶试剂分别是什么 $？$ 
【查阅资料】
①碱性的亚硫酸钠 $(N a_{2} S O_{3})$ 溶液、 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液都能与中性的 $C a C l_{2}$ 溶液发生复分解反应,产生白色沉淀.

② $N a_{2} S O_{3} + 2 H C l = 2 N a C l + S O_{2} ↑ + H_{2} O$ .
③ $C O_{2}$ 与 $S O_{2}$ 均可以使澄清石灰水变浑浊, $S O_{2}$ 是一种有刺激性气味的气体.

【作出猜想】4、5号溶液可能分别是 $N a O H_{、} N a_{2} C {O_{3}}_{、} N a_{2} S O_{3}$ 或 $N a C l$ 溶液中的一种.
【实施方案】取少量4、5号溶液分别于试管中,然后分别进行下列三组实验.
实验1:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的号溶液,两试管中的溶液均变成红色,说明4、5号溶液均不可能是上述猜想中的溶液.
实验2:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的3号溶液,两试管中均产生白色沉淀,4、5号溶液可能分别是 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液和 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中的一种.写出其中一个反应的化学方程式.

实验3:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的2号溶液,在盛4号溶液的试管中有现象,说明4号是 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液;在盛5号溶液的试管中有 $C a C l_{2}$ 现象,说明5号是 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液.
【实验反思】同学们经过分析,认为4号溶液还可能是变质的 $N a O H$ 溶液.请你利用上述图中的试剂设计鉴定实验方案,完成实验报告.

实验操作

实验现象

实验结论

4号溶液是部分变质的

N a O H

溶液.

题型：未知
难度：未知

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小明同学想研究一氧化碳的还原性，通过查阅资料知道：草酸（H₂C₂O₄）与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为： $H_{2} C_{2} O_{4} = C O ↑ + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ 。
于是他设计了下图的实验装置，结合装置回答下列问题：

（1）图A是用草酸制取CO的反应装置，你认为应选择（填"甲"、"乙"或"丙"）装置；（2）装置C的作用是；
（3）装置D中反应的化学方程式为；
（4）为检验装置D中产生的气体，E装置中的液体应为；
（5）装置F中酒精灯的作用是。

题型：未知
难度：未知

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某化学兴趣小组的同学用下图所示装置进行实验（装置气密性良好），先关闭止水夹，将足量的氢氧化钠溶液滴入烧瓶中，充分吸收掉二氧化碳后，再打开止水夹。

（1）烧瓶中观察到的现象是。
（2）根据上述现象能否得出"二氧化碳与氢氧化钠发生了反应"的结论？原因是。
（3）实验结束后，兴趣小组提出新问题：烧瓶内液体的溶质可能是什么？
【猜想】猜想①：溶质只有氢氧化钠；
猜想②：溶质是氢氧化钠和氢氧化钙；
你还需补充的猜想：溶质是。
【设计实验】请你为这三种猜想设计实验验证方案

实验操作	预期现象及结论

题型：未知
难度：未知

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$2012$ 年 $3$ 月 $6$ 日，包括圆明园兽首在内的一批珍贵文物首次在烟台展出。小霞看到这些 $240$ 年前的铜质兽首后，她想探究铜是怎么冶炼出来的。

【查阅资料】

（1）冶炼铜可以用常见的铜矿石--孔雀石，其主要成分是碱式碳酸铜[ $C u_{2} (O H)_{2} C O_{3}$ ]。碱式碳酸铜是一种绿色的不溶于水的固体，加热易分解，能与酸反应。 $C u_{2} (O H)_{2} C O_{3} \overset{∆}{=} 2 C u O + C O_{2} ↑ + H_{2} 0$ , $C u_{2} (O H)_{2} C O_{3} + 4 H C l = 2 C u C l_{2} + C O_{2} ↑ + 3 H_{2} O$ 。
（2）实验室可以用至少三种方法来制取铜：①用氢气在加热的条件下还原氧化铜（生成铜和水）；②电解氯化铜溶液（生成铜和氯气，氯气有毒）；③用活泼金属从铜的盐溶液中置换。
【设计方案】在实验室中以碱式碳酸铜、铁粉、稀盐酸为原料来制取铜。请你仿照下图①帮她画出另外两种制取铜的流程图。
①
②

③

【反思评价】

（1）上述三种制取铜的方案中，你认为最理想的是，与其他两种方案比较，它有哪些优点（至少答一点）：。
（2）铜锈的主要成分也是碱式碳酸铜[ $C u_{2} (O H)_{2} C O_{3}$ ]。铜生锈除了与空气中的氧气和水关外，从碱式碳酸铜的化学式推知，还可能与空气中的有关。

题型：未知
难度：未知

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某化学课堂围绕"酸碱中和反应"，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀 $H_{2} S O_{4}$ 加入到盛有 $N a O H$ 溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式。
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有 $N a_{2} S O_{4}$

猜想二：有 $N a_{2} S O_{4}$ 和 $H_{2} S O_{4}$

猜想三：有 $N a_{2} S O_{4}$ 和 $N a O H$

猜想四：有 $N a_{2} S O_{4}$ 、 $H_{2} S O_{4}$ 和 $N a O H$

乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴 $C u S O_{4}$ 溶液，无明显变化，溶液中一定没有。
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的 $p H$ 试纸、铜片、 $B a C l_{2}$ 溶液、 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，进行如下三个方案的探究。

实验方案	测溶液 $p H$	滴加 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液	滴加 $B a C l_{2}$ 溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，对比比色卡， $p H$ ＜7		产生白色沉淀
实验结论	溶液中有 $H_{2} S O_{4}$	溶液中有 $H_{2} S O_{4}$	溶液中有 $H_{2} S O_{4}$

【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定。
【实验探究】同时指出（2）中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错误：
（1）实验操作中的错误是。
（2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是。

题型：未知
难度：未知

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