实验室新购买了一批双氧水(H2O2)溶液,某兴趣小组的同学要测定其质量分数,他们设计如图所示的装置,其实验的操作步骤如下:
①组装仪器,并检查装置的气密性;
②在A、B、C三个仪器中装入药品,其中双氧水溶液质量为50g;
③用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g;
④关闭a处止水夹,打开A仪器的阀门,向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液,随即关闭A仪器的阀门;
⑤充分反应后,打开a处止水夹,向装置中持续缓慢地鼓入X气体;
⑥第二次称量整套装置的总质量为497g。
(1)本实验采用的装置中,A仪器的名称是
(2)为尽可能减小测量误差,请结合测量原理判断,操作⑤中鼓入的X气体是 。
A.氦气 B.经干燥处理的空气 C.除去氧气后的空气
(3)根据题意,计算双氧水溶液中溶质的质量分数,写出计算过程。
某工厂利用废铁屑与废硫酸反应制取绿矾(FeSO4•7H2O)。
(1)绿矾中铁原子与氧原子个数比为 。
(2)现有废硫酸4.9t(硫酸的质量分数为20%)与足量的废铁屑反应,理论上可生产出绿矾的质量是多少?(请写出计算过程,结果保留三位有效数字,下同)
(3)若配制100g质量分数为20%的稀硫酸溶液,需质量分数为98%的浓硫酸的体积是多少?(已知:质量分数为98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3)。
绿矾(FeSO4•7H2O)是硫酸法生产太白粉的主要副产物,可用于制备Fe2O3,复印用Fe3O4粉、还原铁粉等,开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作。某研究性小组展开了系列研究。
Ⅰ制备Fe2O3
【资料一】
(1)无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。
(2)绿矾(FeSO4•7H2O)高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物。
(3)SO2是无色有窒息性臭味的有毒气体,能使品红溶液褪色。
甲同学用如下装置制备Fe2O3并验证绿矾受热分解的其他产物;
实验过程中发现:A中有 色固体生成,B中无水硫酸铜变蓝,C中U形管内有无色晶体(SO3)析出,D中品红溶液褪色,装置E的作用是 ,绿矾高温分解的化学方程式为 。
Ⅱ制备Fe3O4
乙同学模拟生产复印用Fe3O4粉的实验流程如下:
【资料二】Fe(OH)2是一种白色难溶于水的固体,在空气中易被氧化。
FeSO4溶液中加入NaOH溶液,反应的化学方程式依次为① ,②4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3.由沉淀a获得Fe3O4的化学方程式为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3═Fe3O4+4H2O
若制取Fe(OH)2,采取的实验操作是:向盛有5mL新制FeSO4溶液的试管中加入10滴植物油,然后用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液(驱赶O2),胶头滴管的正确使用方法是 (填字母)。
Ⅲ制备还原铁粉
制备还原铁粉的工业流程如下:
(1)操作1的名称是 ,NH4HCO3和FeSO4溶液反应的化学方程式为 。
(2)若将14.06g粗还原铁粉(假设粗还原铁粉中杂质仅含少量FexC)在氧气流中完全反应,得到0.22gCO2,将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应,得到0.48gH2(FexC与稀硫酸反应不产生H2)。试通过计算确定FexC的化学式(请写出计算过程) 。
(3)粗还原铁粉经加工处理后变成纯还原铁粉,纯还原铁粉和水蒸气在高温条件下也可制得四氧化三铁,同时生成一种气体。其装置如图所示:
SAP材料吸水性强,湿润的SAP材料能为该反应持续提供水蒸气。实验开始一段时间后,观察到在肥皂液中有大量的气泡产生,此气泡用火柴即能点燃,同时有肥皂泡飘到空中。生成的气体是 ,干燥的SAP材料作用是 。
实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质,请你根据所学知识回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是 ;
(2)氧气与世间万物如影随形,动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气,实验室利用B装置制取氧气时所发生反应的化学方程式为 ,若要收集一瓶干燥的氧气,装置接口连接顺序为b→ → → ;
(3)甲烷是一种密度小于空气,难溶于水且具有可燃性的气体,实验室里也可利用上述装置通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取,则制取装置为 。某同学将一定量的甲烷气体置于盛有氧气的密闭容器中点燃,反应结束后测得容器中CO和CO2的总质量为37.6g,同时测得水的质量为36g,请根据数据写出该反应的化学方程式 。
该同学对甲烷的其它化学性质产生了兴趣:
【提出问题】甲烷除了可燃性外,还具有什么化学性质?
【查阅资料】无水硫酸铜遇水变成蓝色
【作出假设】甲烷具有还原性
【设计并进行实验】该同学按如图装置进行实验:
【实验现象与结论】
通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色,B装置中无水硫酸铜变为蓝色,C装置中氢氧化钙溶液变浑浊。根据现象写出甲烷与氧化铜发生反应的化学方程式 。通过实验证明,甲烷具有还原性。
【反思与评价】
实验时,先向装置中通入一段时间的氮气,再通入甲烷加热的目的是 。
某课外小组的同学用10% 的氢氧化钠溶液逐滴加入到50克稀盐酸中,边加热边搅拌,随着氢氧化钠溶液的不断加入,溶液的pH变化情况如图所示。
(1)计算当pH=7时,所得溶液的溶质质量分数。
(2)若将pH=7时所得溶液的溶质质量分数增大一倍,可采用的一种方法是 ,写出计算过程(最后结果精确到0.1)
实验室用高锰酸钾制取氧气,请结合下列装置,回答问题:
(1)写出仪器X的名称: ;
(2)要制备较为纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置是 (填序号),该反应的化学方程式为 ;
(3)该实验的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品、棉花;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 。
某班同学在化学实验室上复习课,主题是常见气体的制备,实验室准备了部分药品并提供以下装置,请分析同学们的操作后回答下面问题:
A B C D E F
(1)小张欲用氯酸钾和二氧化锰来制取一瓶氧气,应该选用的发生装置是 (填序号,下同),该反应的化学方程式为 。
(2)小红若用B装置作为发生装置来制取二氧化碳,那么长颈漏斗中应该加入的药品的名称是_______,小红用D装置来收集产生的二氧化碳,你认为是否正确,为什么 。
(3)若想检验小红制得的气体是否为二氧化碳,应选用的装置是 。
(4)小红把制得的二氧化碳通入到F装置中,则F中观察到的现象是 。
某同学用足量的金属镁与7.3克5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的 装置进行制取和收集。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有 产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09克/升,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因 (写出两点)。
实验室利用下图所示装置进行相关实验,请回答问题:
A B C D E F
(1)写出有标号仪器的名称:① ;② 。
(2)若用A装置制取氧气,A中发生反应的化学方程式是 , 该反应属于 反应(填“化合”或“分解”)。
(3)写出实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式 ,可选用的发生装置是 (填字母)。
(4)选用装置 (填字母)收集二氧化碳,将燃着的木条放在瓶口,观察到 ,说明瓶中已充满二氧化碳。小林同学取一张用石蕊试液染成紫色的干燥纸片,将纸片的一半喷上水,喷水的那一半为 色;将这一纸片放入盛有二氧化碳的集气瓶中,观察到干燥的一边呈紫色,潮湿的一边呈红色。小林通过实验现象说明 不能使紫色石蕊变色。
(5)利用装置F(集气瓶中预先装满CO2气体)来验证CO2的性质,加入足量澄清石灰水,观察到的现象是气球 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
溶液对动植物的生理活动和人类的生产,科研活动具有重要意义
(1)室温下,某实验小组欲配制200g溶质质量分数为10%的碳酸钠溶液,按如图所示步骤操作。
请填空:
①计算:需Na2CO3 g,水 mL(室温时,水的密度的为1.0g/mL)。
②称量:调节天平平衡后称量所需的碳酸钠粉末时,发现托盘天平的指针偏左,此时应 (填写序号A、B、C之一)。
A,调节天平平衡螺母 B.增加适量Na2CO3 C.减少适量Na2CO3
③配制溶液:用量筒量取所需的水,倒入盛有Na2CO3的烧杯中,用玻璃棒搅拌。搅拌的目的是 。
这样得到的溶液即是200g溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液。
(2)室温下,实验小组的同学把上述配制的Na2CO3溶液,逐滴加入到盛有100g CaCl2不饱和溶液的烧杯中,生成沉淀的质量与加入Na2CO3溶液的质量关系如图所示。请根据题意回答下列问题
①当滴入Na2CO3溶液53g时(即图中A点),烧杯中溶液里含有的溶质的为 (写化学式)。
②当滴入10%的Na2CO3溶液106g时(即图中B点),恰好完全反应,试通过计算,求此时烧杯中所得不饱和溶液的质量。
孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,还含有Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质,用该矿石制备Cu的流程如图所示(部分产物略去):
(1)过程①中,操作a是溶解和 ,还有一种气体产物是 ,滤液X中含有的金属阳离子为 。
(2)过程①中硫酸略过量,则过程②调pH除杂的最佳试剂是 (选填“CuO”或“Na2CO3”)。
(3)下列关于制取铜的两种方案的说法,正确的是 。
A.“方案一”得到的铜产品更纯
B.“方案一”不存在消耗能量的问题
C.“方案二”需考虑废气污染的问题
D.“方案二”得到纯铜的产率更高
(4)过程③发生的反应:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+ (补充完方程式),当收集到800t氧气时,产生Cu的质量是多少?(写出必要的计算过程)
某兴趣小组用如图装置(夹持仪器省略)制取纯净、干燥的氢气,并还原Co 2O 3(提供试剂有:AgNO 3溶液、NaOH溶液、浓硫酸)。下列说法正确的是( )
A. |
装置①内的导管应为进气管长,出气管短 |
B. |
实验结束,先关闭恒压漏斗活塞,再停止加热 |
C. |
装置②、③、④中依次盛装NaOH溶液、AgNO 3溶液、浓硫酸 |
D. |
生成物H 2O中氢元素的质量与参加反应的HCl中氢元素质量相等 |
面粉是制作美食的原材料。在发面团的过程中会生成酸而影响口味,为使食品更美味,可以加碱面处理。碱面的主要成分为碳酸钠(Na2CO3),为测定某品牌碱面中碳酸钠的质量分数,小金按照如图甲所示实验装置,利用碱面与盐酸反应生成二氧化碳气体的质量来计算碱面中碳酸钠的质量分数(杂质不与盐酸反应)。
完成下列问题:
(1)为完成碳酸钠质量分数的测定实验,气体发生装置应选择图乙中的 装置(填字母)。
(2)小金各取11.0克碱面样品与一定量的稀盐酸进行三次实验,三次实验所采集的数据见表。合理选择表中数据并计算碱面中碳酸钠的质量分数;
实验次数 |
碱面样品质量/克 |
稀盐酸质量/克 |
二氧化碳质量/克 |
1 |
11.0 |
50.0 |
1.1 |
2 |
11.0 |
200.0 |
4.4 |
3 |
11.0 |
250.0 |
4.4 |
(3)按照图甲实验装置测定的CO2气体质量,可能导致CO2质量测定结果偏小的原因 (写出一种即可)。
水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这一结论是科学家们在大量实险的基础上得出的。
(1)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制备氢气。请从图1装置中选择并组装一套制取干燥氢气的装置,正确的连接顺序为 (用接口处字母填写)。
(2)研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。
①氢气在点燃前一定要 。
②氢气在空气中燃烧时,若在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯,可观察到的现象是 。在相同条件下,欲使1L氢气完全燃烧,所需空气至少约为 L。
(3)科学家们又用“电解法”证明了水的组成(装置如图2所示,电极不与水及生成的气体反应)。电解时,水中需加入少量的NaOH,其作用是 。 通电一段时间后,发现甲、乙两量筒中收集的气体体积比略小于1:2,其原因可能是 (写出一条即可)。
(4)拉瓦锡还用另一实验证明了水的组成。
他让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,结果得到了氢气,同时枪管表面有黑色固体(磁铁矿的主要成分)生成。该反应的化学方程式为 。
(5)用“氢气还原氧化铜”实验也可以证明水的组成(图3)。装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1,装置B和其中物质在反应前后的质量差为m2,据此可计算出水中O、H元素的质量比为 (用含 m1、m2的代数式表示)。实验时该比值往往略小于8:1,原因可能是 (写出一条即可)。
(6)碘与锌在常温下反应速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是 。
我们学习了氧气的实验室制法,知道了制取气体的一般思路和方法.
实验室制取气体时,确定发生装置需要常考虑的两种因素是 .
A.反应物的状态 | B.气体的密度 | C.反应的条件 | D.气体的溶解性 |
请根据下列装置图完成以下各题.
以高锰酸钾为原料制取氧气,应选用 和 装置来制取并
收集,反应的文字表达式是 ;
若用F装置收集气体,需满足的条件是 _;
A装置加热时,试管口略向下倾斜的原因是 .
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 |
30%双氧水的质量 |
加入的水的体积 |
二氧化锰质量 |
收集时间 |
1 |
10 |
40 |
5 |
200 |
2 |
20 |
30 |
5 |
100 |
3 |
30 |
20 |
|
67 |
取用二氧化锰的仪器是 ;
写出上述反应的文字表达式 ;
实验3中,加入的二氧化锰质量为 g;
相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明反应与双氧水的 有关.