实验室现有高锰酸钾、石灰石、稀盐酸、火柴、棉花及以下仪器:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
请回答下列问题:
(1)若利用上述药品和仪器制取氧气,需要用到的仪器有___________(填序号);制取该气体反应的化学方程式为_____________________________;
(2)下图是小冰同学利用上述药品制取氧气实验装置图,请你帮助他将图补充完整。
(3)若利用上述药品和仪器制取较多量的二氧化碳,缺少的仪器是_______________;
(4)欲收集满一瓶二氧化碳气体,收集一段时间后,将燃着的木条放在集气瓶口,若观察到火焰熄灭,则接下来应进行的操作是______________,___________放在桌面上。
除去下列物质中的杂质,所选用的试剂和操作方法都正确的是
选项 |
物质 |
含少量杂质 |
除去杂质所用的试剂和方法 |
A |
一氧化碳 |
二氧化碳 |
通过灼热的氧化铜 |
B |
氢氧化钠溶液 |
碳酸钠 |
加适量氢氧化钙溶液,过滤 |
C |
稀盐酸 |
稀硫酸 |
加过量的氯化钡溶液,过滤 |
D |
二氧化锰 |
高锰酸钾 |
加热至不再产生气体 |
除去二氧化碳中混有少量一氧化碳的方法是
A.将一氧化碳倒出 |
B.将气体点燃 |
C.将气体通过足量澄清石灰水中 |
D.将气体通过灼热的氧化铜 |
通过下列图示实验得出的结论中正确的是
A.所示实验既说明甲烷具有可燃性,又说明甲烷中含有碳、氢两种元素 |
B.所示实验既说明二氧化碳密度比空气大,又说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧 |
C.所示实验既说明电解水生成氢气和氧气,又说明水是由氢气和氧气组成的 |
D.所示实验既可探究可燃物的燃烧条件,又说明红磷不是可燃物 |
实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题:
【活动与探究一】收集不同体积比例的二氧化碳和一氧化碳混合气体。
方案一:如图所示
(1)请写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式 :
(2)该实验能获得二氧化碳和一氧化碳混合气体,其原因是 。
方案二:根据如右图装置所示请回答下列问题:
(提示:饱和NaHCO3溶液的作用是除去HCl气体,部分夹持装置及导管已略去)
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式: 。
(2)CO气体应由 (填“a”或“b”)通入,在C中混合后,由另一导管导出。
(3)装置C中浓硫酸的两点主要作用:
①干燥气体,减少实验误差;② 。
【活动与探究二】测定某钙片中碳酸钙的质量分数,用如图装置进行如下实验:①取研碎后的钙片4克,倒入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸,置于电子天平上测出装置总质量。②打开活塞,滴入足量稀盐酸后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置总质量。③整理相关数据如下表,计算出钙片中碳酸钙的质量分数。
反应前总质量(克) |
275.58 |
反应后总质量(克) |
274.92 |
反应前后质量差(克) |
0.66 |
容器内气体质量差(克) |
m |
(1)该实验中,如果装置中不加固态干燥剂(吸水不吸二氧化碳),则最终所算得钙片中碳酸钙的质量将_____________________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)反应前容器内是空气(密度为ρ1),反应后全部是CO2(密度为ρ2)。则反应前后
容器(容积为V)内的气体质量差m为 。(用字母表示,反应物的体积忽略不计)
(3)小明查阅有关数据后,计算出反应前后容器内的气体质量差m为0.22克,结合表中数据,计算该钙片中碳酸钙的质量分数。(钙片中的其它成分不与盐酸反应)
草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料。某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物,并用热重法(TG)确定其分解后所得固体产物的组成。探究过程如下:
【查阅资料】
1.草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O、CO、CO2。
2.白色的无水CuSO4遇水蒸气会变成蓝色。
3. 浓硫酸具有吸水干燥的性质。
4. 氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
【实验设计】
(1)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是 。
(2)可选择以下实验装置中的 (选填“甲”或“乙”)作为虚线中的“热分解装置”。
【问题讨论】
(3)实验过程中观察到:B中白色无水CuSO4变成蓝色,C中澄清石灰水变浑浊的反应方程式 (填化学方程式),E中 (填实验现象),则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O、CO2、CO。
(4)该兴趣小组进行上述实验时,先点燃热分解装置中的酒精灯,一段时间后再点燃E处的酒精灯,原因是 。
(5)若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有CO,则需在C和D装置之间增加盛有足量的浓氢氧化钠溶液的洗气瓶,其作用是 。
【数据分析】
(6)称取3.60g草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O,相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示,请分析该图回答下列问题:
①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为 。
②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物, 试通过计算确定该氧化物的化学式或名称 。
请写出计算过程:
按下列实验装置进行相关实验,其中不能达到实验目的的是
A.比较红磷、白磷着火点 | B.定量测定化学反应速率 |
C.除去废气中的CO2,并收集CO | D.验证CaO和水反应的热效应 |
有三瓶无色无味的气体,分别是氧气、空气、二氧化碳,区别它们最简单的方法是
A.伸入燃烧的木条 | B.测定气体的密度 |
C.滴入澄清石灰水,振荡 | D.滴入紫色石蕊试液,振荡 |
空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】
图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
(1)写出红磷燃烧的符号表达式 。
(2)实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内气体的 减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。
【问题提出】
有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测定结果与理论值往往相差较大。
【实验改进】
Ⅰ. 甲同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置,再次测定空气中氧气含量(装置中装铁粉的纸袋浸有浓食盐水,会加速铁生锈)。
Ⅱ. 乙同学经过思考,在图2的基础上设计了图3实验装置,实验测得实验数据如下表:
时间/h |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
压强/KP |
101.6 |
89.7 |
85.4 |
83.3 |
82.2 |
81.] |
81.2 |
81.2 |
81.2 |
【交流表达】
(1)根据表中数据计算,改进后测得空气中氧气的体积分数是 (结果精确到0.1%)。
(2)从实验原理角度分析,图2的实验结果比图1准确度更髙的主要原因是: 。
【实验反思】
许多同学用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差不大,其主要原因是:
用图甲所示的电解水装置来测定水的组成。
【实验步骤】
(1)按图安装好装置,检验装置气密性。
(2)在U型管中装入水(水面略低于支管口)。
(3)取下注射器,打开电源一段时间后,关闭电源。
(4)将注射器活塞推到顶后连接注射器,再次打开电源。
当注射器二中活塞停留在10mL刻度时,关闭电源。
(5)检验气体。
【实验结论】水是由 组成的。电解水的符号表达式 。
【问题讨论】
(1)实验开始时先打开电源通电一段时间后再接上注射器的目的是 。
(2)实验结束时注射器一中活塞停留在 刻度处。将该注射器带上针头,移向燃着的木条旁,推动活塞,现象是 。
(3)水电解的过程可用下列图示表示。粒子运动的先后顺序是 。
运用下列方法或试剂区分各组物质,难以达到目的的是
A.带火星的木条—空气和氧气 | B.看颜色—硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液 |
C.燃着的木条—二氧化碳和氮气 | D.二氧化锰—水和双氧水 |
下列实验方案中,不合理的是
A.用CO2来区分两种无色液体水和石灰水 |
B.用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO |
C.用过滤的方法除去NaCl溶液中混有的少量CaCO3 |
D.用灼烧的方法区分两种黑色粉末炭粉和氧化铜 |
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
某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质。结合下图回答有关问题:
A B C D E
(1)图中标有a的仪器名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气可选用的发生装置是 (填字母);若收集一瓶氧气,供“铁丝在氧气中燃烧”实验使用,最好选择气体收集装置中的E,理由是:① ;② 。
(3)该小组设计了如图所示的实验装置,既可用于制取 气体,又可用于探究物质性质。
① 当打开K2、关闭K1时,可以利用Ⅰ、Ⅳ装置制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ;
若要证明二氧化碳能与水发生反应,可向Ⅳ烧杯的水中加入 。
② 当打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可直接进行的实验是 。(填字母)
a.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳 b.锌与稀硫酸反应制取氢气
小颖同学认为在不改变I、Ⅱ装置的仪器及位置的前提下,该装置也可用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,她的做法是:在装置Ⅱ中装满水后, K1, K2。(填“打开”或“关闭”)