在实验过程中常会得到混合物,请完成下列问题。
(1)当用稀盐酸和大理石制取二氧化碳时,二氧化碳气体中常混入氯化氢,原因是 。可以用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢气体,该反应的化学方程式为 。
(2)过量的铁粉与硫酸铜溶液充分反应后过滤,得到滤渣的成分是 ,向滤渣中加入足量稀硫酸可回收金属铜。上述反应所涉及的化学反应基本类型是 。
某化学兴趣小组同学用玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液在酒精灯火焰上灼烧时,随着加热时间的持续,在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为:黄色、红褐色、红棕色、黑色。同学们对此现象产生了疑问,于是他们对FeCl3溶液加热,灼烧的变化进行了探究活动。
【查阅资料】
①酒精(C2H5OH)具有还原性,加热条件下能与Fe2O3反应;
②Fe与Fe3O4易被磁铁吸引,FeO是一种黑色固体,不能被磁铁吸引。
【实验一】
将大约20mL饱和FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发,沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。
由此得出结论:
①FeCl3溶液呈黄绿色是因为溶液中含有 (用离子符号表示)。
②加热饱和FeCl3溶液时,FeCl3易与水反应生成红褐色固体和盐酸,反应的化学方程式为 。
③由实验可知:FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式 (填“能”或“不能”)获得FeCl3固体。
【实验二】
将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色,此过程发生分解反应:2Fe(OH)3 +3H2O。
【实验三】
同学们对玻璃棒上产生的黑色物质继续探究:联系酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成分提出了猜想,经讨论认为,可能是C、Fe、FeO、Fe3O4四种物质中的一种或几种。
为了测定黑色物质的成分,收集黑色物质,进行了如下表实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取黑色粉末,用磁铁吸引,观察现象 |
黑色粉末全部被磁铁吸引 |
黑色粉末中不含的物质是 |
②向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸,充分反应,观察现象 |
固体逐渐溶解,但无气泡产生 |
综合①②实验现象判断,此黑色物质成分是 |
某小组发现实验室中盛放氧化钙的塑料瓶膨胀破裂。设计实验探究瓶中固体的成分。
步骤Ⅰ:取一定质量的固体平铺于试管中,通入足量水蒸气。一段时间后,将固体充分干燥并称量,质量不变。
步骤Ⅱ:另取等量固体于试管中,加水振荡,静置后观察到有白色沉淀。向试管中滴加酚酞试剂。上层清液变红。再加入稀盐酸,溶液由红色变为无色,有气泡产生,沉淀消失。
(1)用化学方程式表示塑料瓶膨胀破裂的主要原因 。
(2)由步骤Ⅰ推断固体中一定没有的物质是 。步骤Ⅱ最后所得溶液中溶质的可能组成是 (酚酞除外)。分析上述实验过程及现象,确定该固体的成分是 。
(3)上述实验中,通过测定某些量,还能确定固体中各成分的质量比。若选择加入一种过量的其它类别物质的溶液代替稀盐酸,也能达成此目的,加入的溶液是 ;确定该溶液过量,所选的试剂是 。
溶液与人们的生产生活密切相关。
(1)下列常见物质不属于溶液的是 (填序号)。
A.生理盐水
B.糖水
C.医用酒精
D.牛奶
(2)如图是A物质的溶解度曲线,下表是B物质在不同温度时的溶解度。
温度/℃ |
B物质溶解度/g |
0 |
32 |
20 |
35 |
40 |
40 |
60 |
45 |
80 |
55 |
①60℃时,A物质的溶解度是 g。
②50℃时,向100g水中加入40g B物质,充分溶解后得到的是 (填"饱和"或"不饱和")溶液,此时溶液的溶质质量分数是 (结果保留两位小数)。
③请根据表格数据,在A物质溶解度曲线图上绘出B物质的溶解度曲线。
④A、B两种物质溶解度相同时的温度是 ℃。
(3)生活中常用75%酒精消毒液对手和皮肤进行消毒。请分析酒精浓度与杀死细菌的时间对比表(如下)中的数据,酒精消毒液的最合适浓度应为 。根据酒精的物理性质,你认为两者浓度差异的主要原因是 。
酒精浓度(%) |
大肠杆菌 |
金黄色葡萄球菌 |
溶血性链球菌 |
90 |
15小时 |
30分钟 |
5分钟 |
80 |
1小时 |
30分钟 |
5分钟 |
70 |
30秒 |
5分钟 |
10秒 |
60 |
20秒 |
30分钟 |
10秒 |
50 |
20秒 |
2小时 |
20秒 |
40 |
22分钟 |
4小时 |
2分钟 |
某同学用相同的两个玻璃罩探究蜡烛(主要含碳、氢元素)在其中的燃烧情况。
实验Ⅰ:如图甲,将三个盛有等量澄清石灰水的敞口容器编号,并等距离固定在铁丝上。在铁丝两侧点燃高、低两支蜡烛,立即用玻璃罩扣上,使铁丝处于正中位置。三个容器内石灰水变浑浊所需的时间如表格所示。
容器编号 |
1 |
2 |
3 |
时间/秒 |
3.2 |
5.0 |
11.1 |
实验Ⅱ:如图乙,将三支温度计的玻璃泡分别置于玻璃罩内的不同位置。点燃蜡烛,一段时间后,观察到B的示数明显增大,A、C示数增大不明显。
(1)根据表中数据,推测实验Ⅰ中,先熄灭的是 (填“高”或“低”)蜡烛。
(2)通过上述实验,解释1号容器内澄清石灰水先变浑浊的原因 。
(3)结合实验及相关知识分析,高层楼房着火时,一般情况下,合理的做法有 (可多选)。
A.排队乘电梯依次撤离
B.向着火楼层的上方撤离
C.用湿毛巾捂住口鼻,弯腰跑离火场
D.若火势不大,可用灭火器材将火扑灭
配制100g质量分数为16%的Na2CO3溶液,用于演示灭火器原理。回答下列问题。
(1)计算Na2CO3的质量为 g,称量Na2CO3的仪器名称是 。
(2)20℃时,Na2CO3的溶解度为21.5g,⑤中的溶液 (填“是”或“不是”)该物质的饱和溶液。
(3)将烧杯中溶液倒入吸滤瓶的操作是 ,从橡胶管喷出大量液体的原因是 。
(4)酒精(C2H5OH)可作燃料,在空气中完全燃烧的化学方程式是 。酒精燃烧失火,可用干粉灭火器灭火。NaHCO3是干粉的主要成分,俗称是 。用干粉灭火器灭火的正确操作顺序是 → → (填序号)。
学校化学兴趣小组的同学对酸碱中和反应进行探究:
[提出问题]氢氧化钠与盐酸能否发生反应?
[查阅资料]NaCl溶液显中性。
[进行实验]甲、乙两组同学分别进行实验,甲组同学先向试管中加入约2mL氢氧化钠溶液,再滴入酚酞溶液,溶液变红,然后逐滴滴入稀盐酸,边滴加边振荡,直到溶液恰好变为无色。
[实验结论]氢氧化钠与盐酸 能 (填"能"或"不能")发生反应。
[发现问题]乙组同学在滴入稀盐酸的过程中,观察到有气泡产生,所以确定本组所用氢氧化钠溶液已变质,其变质的原因是 (用化学方程式表示)。
[猜想与假设]同学们对变质的氢氧化钠溶液的溶质成分进行探究。
猜想Ⅰ:只有碳酸钠
猜想Ⅱ:
[查阅资料]CaCl 2溶液、Ca(NO 3) 2溶液都呈中性。
[进行实验]实验过程如图:
回答下列问题:
(1)适合操作(一)的X溶液是 。
A.Ca(OH) 2溶液
B.CaCl 2溶液
C.Ba(OH) 2溶液
(2)根据(1)中所选的X溶液,生成沉淀C的化学方程式为 。
(3)过滤操作中玻璃棒的作用是 。
(4)操作(二)可以为:取少许溶液D于试管中,滴加酚酞溶液,若溶液 则猜想Ⅱ成立。
[实验反思]通过本实验同学们认识到,氢氧化钠溶液必须 保存。
如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:① ,② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,写出该反应的化学方程式: ,可选用的发生装置是 (填字母序号)。用F装置收集氧气,停止实验时,应先 ,再熄灭酒精灯。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,可选用C装置作为发生装置,该装置的优点是 ,锌粒应该放在 。
(4)通常情况下,甲烷是一种无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。实验室制取甲烷可选用的收集装置是 (填字母序号,写一种即可)。
开春以来,为提高水稻产量,某农场积极做好科学施肥、精准防治病虫害等工作。
(1)水稻不同生长期需要不同的肥料。如在水稻抽穗、开花时期,为促进穗数增多、籽粒饱满,需要多施磷肥。下列属于磷肥的是 。
A. |
碳酸钾( ) |
B. |
尿素[ ] |
C. |
磷酸二氢钙[ ] |
(2)氮肥能促进水稻幼苗生长。一百亩水稻需要施碳酸氢铵3950千克,用氨气、水和二氧化碳反应来制取,化学方程式为 ,需要氨气多少千克?
(3)井冈霉素是防治水稻纹枯病的常用药。要为一百亩水稻喷洒一次这种农药,需要配制溶质质量分数为0.01%的药液7500千克,应购买5%的井冈霉素药液 千克。
2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率,目前空间站通过以下途径实现物质循环利用:
(1)由图可知,目前空间站通过物质循环获得水的途径共有 条,其中尿液净化时必须除去尿液中的 等代谢废物。
(2)为实现氧的循环,目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳,在一定条件下转化为甲烷和水,化学方程式为 。据测算,正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约1.1千克,若这些二氧化碳全部与氢气反应,则可生成水多少千克?
举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果,某种“镁粉”中只含有 、 、 中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究:分别取4.2克 、 、 和“镁粉”置于烧杯中,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 |
|
|
|
“镁粉” |
消耗稀盐酸的质量/克 |
121.8 |
|
58.0 |
61.9 |
(1)烧杯③中产生的气体是 。
(2)“镁粉”中不只含有 一种物质,理由是 。
(3)表格中 的值为多少?(请写出计算过程)
(4)为确定“镁粉”的具体成分,兴趣小组补充了如下实验:取“镁粉”和 各4.2克,加入足量稀盐酸,生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是 。
化学是一门以实验为基础的自然科学
(一)实验帮助我们研究物质的组成
如图是测定空气中氧气体积分数的实验装置,请回答下列问题:
(1)红磷在空气中燃烧的现象是 ,发生反应的化学方程式为: 。
(2)实验结论:氧气约占空气总体积的 。
(二)实验帮助我们研究物质的性质
(3)图1实验中,食用油溶解于 中,该实验表明影响物质溶解性的因素是 。
(4)图2试管B中发生反应的化学方程式为: 。
(5)为了探究 、 、 的金属活动性顺序,图2试管C中需要补全的一组试剂是 。
(三)实验帮助我们研究物质的制法
实验室模拟炼铁原理的装置如图所示,请回答下列问题:
(6)写出A装置玻璃管中发生反应的化学方程式: ,该反应前后碳元素化合价发生的变化是 。
(7)B装置中的现象是 。
(8)实验中需要进行尾气处理的原因是 。
如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。(已知硫酸镍的化学式为NiSO 4)
(1)用高炉冶铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示)。
(2)分析流程图,三脱装置中发生反应的基本反应类型是 。
(3)向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动,各成分均匀混合,相当于化学实验中 (填一种仪器的名称)的作用。
(4)铁与镍相比,铁的金属活动性 镍(选填">"、"="或"<"),判断依据是 (用化学方程式表示)。
(5)通过以上信息,得出白铜的成分是 ,其硬度比纯铜 (填"大"或"小")。
某化学兴趣小组同学为探究硫酸的化学性质,做了如下实验:
(1)能产生气泡的是 (填序号)。
(2)溶液变为蓝色的是 (填序号),写出其中发生的化学方程式 。
(3)能证明C中发生了反应的现象是 。
(4)实验过程中,发现只有A中无明显现象,说明铜与稀硫酸不发生反应。
【提出问题】铜与硫酸真的不能反应吗?
【查阅资料】
①铜与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)═CuSO4+SO2↑+2H2O
②SO2能使品红溶液褪色;
③SO2能与碱溶液反应;
④SO2能溶于水,但不溶于饱和NaHSO3溶液
【进行实验】
同学们在老师的帮助下用如图所示装置进行实验:
请回答下列问题:
(1)实验开始时,打开开关K,发现D中品红溶液褪色,装置D中试管口放置的棉花上浸有浓氢氧化钠溶液,其作用是 。
(2)装置B的作用是收集贮存多余的气体,当D中有明显现象后,关闭K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A有仍有气体产生,此时B中现象是:长颈漏斗内液面 (填“上升”或“下降”),则B中盛放的液体为 (填序号)。
A.水
B.氢氧化钠溶液
C.饱和石灰水
D.饱和NaHSO3溶液
【知识拓展】化学反应的进行与物质的溶质质量分数,反应条件都有一定的关系。