梧州市某中学化学兴趣小组的同学查资料知道,乙醇(分子式为C 2H 6O)俗称酒精,通常情况下化学性质稳定,在一定条件下能与氧气反应。现对乙醇与氧气反应进行探究。
【探究活动一】
同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红,取出铜丝,发现表面变黑,趁热插入装有无水乙醇的试管中(如图),铜丝很快变为红色,并闻到刺激性气味。重复上述操作多次,得到A溶液;经称量,实验前后铜丝质量不变。
铜丝灼烧后生成的黑色物质是 ,铜丝除了给反应加热外,还起到 作用。
【提出问题】生成的刺激性气味的气体是什么?
【猜想与假设】有同学提出刺激性气味的气体可能是:
猜想一:SO 2
猜想二:CO 2
猜想三:醋酸(C 2H 4O 2)
【讨论与结论】同学们讨论后发表看法:
小吴认为猜想一不正确,判断的依据是
小周认为猜想二也不正确,判断的依据是
小施认为猜想三有可能正确,原因是醋酸具有挥发性,并有刺激性气味。
【探究活动二】
小施同学设计实验验证后,发现猜想三也不正确。请补充完成小施的实验操作和现象:取少量A溶液加入试管中,然后 。
【讨论与结论】
老师提示这种刺激性气味气体来源于易挥发的B物质,其相对分子质量为44,且含有C、H、O三种元素(氢元素的质量分数不超过20%),由此可推知物质B的分子式为 。
【拓展活动】
(1)同学们再取少量A溶液加入试管中,加少量无水硫酸铜固体,变蓝色(已知:乙醇、B物质遇无水硫酸铜均不显蓝色),说明乙醇在一定条件下与氧气的反应有 生成。
(2)乙醇在微生物(醋酸菌)作用下与氧气反应能生成醋酸,写出该反应的化学方程式 。
小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。
序号 |
盐酸溶液浓度 |
2分钟内产生氢气的体积 |
1 |
5% |
10mL |
2 |
15% |
28mL |
(1)图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置,利用该装置时A中的 管接c。
(2)他选用2克完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验。获得表格数据。由此推断实验是通过 来体现反应快慢的。
(3)小敏分析数据得到如下结论:锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关,盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠,他们的依据是: 。
(4)实验中小敏发现锌与盐酸反应时,一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢,查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想:锌与盐酸反应快慢还与 有关。
化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列图示回答问题
(1)图F中用于加热的仪器名称是 ,图A中用分液漏斗代替长颈漏斗的优点是 。
(2)CO和CO 2是初中化学中常见的气体,请写出实验室制取CO 2气体的化学方程式 。
(3)实验室常用草酸钠( Na 2C 2O 4)和硫酸反应来制取CO,反应的化学方程式为:Na 2C 2O 4+H 2SO 4=Na 2SO 4+CO↑+CO 2↑+H 2O,实验装置如图所示。从图中实验仪器中 (填装置的序号及现象)的现象可判断出生成的气体一定含有CO 2,实验仪器中 (填装置的序号及现象)的现象可判断出生成的气体一定含有CO.从环保的角度出发,上述实验装置需要改进的地方是 。
(4)液化石油气的主要成分是丁烷(C 4H 10),丁烷属于 (填"有机物"或"无机物")。丁烷燃烧不完全会有CO产生,CO会使人中毒,所以使用液化石油气时要特别小心,防止CO中毒。某厨房因使用不当,丁烷燃烧不完全生成了CO和CO 2,且CO和CO 2的质量比为56:44,请写出此时丁烷燃烧的化学方程式 。
图甲为某小组设计的物质关系框架图。图中A、B、C、D、E、F为初中化学常见的六种物质,其中A能使带火星的木条复燃,B和F的组成元素相同,F有毒性,侯德榜先生为D物质和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献,E为汽车用铅酸蓄电池中含有的酸。(图中用“—”表示两种物质间能发生反应,“→。”或“”表示两种物质间能单向或双向转化,部分反应物和生成物及反应条件、转化及反应关系已略去,图中部分反应需要在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。
请回答下列问题:
(1)分别写出B、E物质的化学式。B: ,E: 。
(2)E的稀溶液与D溶液反应的实验现象为 。
(3)D与熟石灰在溶液中反应可以生成C,其反应类型为 。
(4)图乙上方的蓝色火焰是F与A发生反应产生的,此反应的化学方程式为 。
通过学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合如图回答。
(1)仪器甲的名称是 。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置为 (填字母),若选B装置作为实验室制取氧气的发生装置,反应的化学方程式为: ,某同学用D装置收集氧气,验满方法是 。
(3)实验室可用B或C装置制二氧化碳,选用C相对于B装置的主要优点是 。
(4)某同学用E、F装置收集一定量的氢气,装置接口连接的顺序为 (填接口字母),量筒的作用是 。
小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异,做了如下实验:加热高锰酸钾固体,分别用两种方法各收集三瓶氧气,并使用传感器测定收集到的氧气浓度,数据见表。
收集方法 |
向上排空气法 |
排水法 |
|||||
氧气浓度% |
79.6 |
79.7 |
79.9 |
90.0 |
89.8 |
89.3 |
|
氧气平均浓度% |
79.7 |
89.7 |
|
(1)小柯用向上排空气法收集氧气时,以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准;用排水法收集氧气时,以观察到 为氧气集满的标准。
(2)以上两种方法中, 法收集到的氧气更纯净。
(3)向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有 。
A. |
氧气的密度略大于空气的密度 |
B. |
加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右 |
C. |
当观察到带火星木条复燃时,集气瓶内还有空气 |
D. |
当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散 |
图1是实验室制取常见气体的装置,图2是探究铁生锈条件的实验装置,回答下列问题。
(1)用大理石和稀盐酸制取 的化学方程式为__________,发生装置是_____(填字母序号)。
(2)加热高锰酸钾制取 的化学方程式为__________,收集装置是_____(填字母序号),检验 的方法是_____。
(3)装置F中分液漏斗内的试剂是_____,打开活塞,缓慢滴加试剂,持续反应5分钟后,装置G中的现象是_____,达到实验目的。
(4)火星的大气中含有大量 ,科学家认为人类未来建设火星基地时,能利用火星大气中的 制取 ,理论依据是_____。
小明按如图所示进行趣味实验,将U形管开口端放入烧杯内,观察到溶液进入U形管并流入另一端。
(1)烧杯内的溶液呈_____色。
(2)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_____。
(3)U型管开口端放入烧杯后,管内气体压强_____(选填“增大”“不变”或“减小”),溶液在管内上升并流入另一端。
电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙,能减少碳排放,助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。
(1)传统方法: 在 以上完全分解生成 和__________(填化学式)。
(2)新方法:
i.电解水属于_____反应(填基本反应类型),反应前后氢元素的化合价_____(填“升高”“降低”或“不变”)。
ii.反应器1:一定的 环境及较低温度下 可与 反应生成 和 。 与 的分子个数比为_______。
还可以直接分解。反应器1中 、 的含量随反应温度的变化如下图所示。________ 时,抑制 生成的效果最好。
iii.反应器2:一定条件下, 与 发生化合反应生成甲醇( ),化学方程式为_________ 。
(3)与传统方法相比,新方法的优点有__________________________(写两条)。
定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是 ;
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母);
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
(3)在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 ;
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路 。
实验是科学探究的重要手段。如图是实验室制取气体的常用装置,请回答有关问题:
(1)仪器①的名称 。实验室利用高锰酸钾制取氧气的装置中,试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)实验室里,在常温下用硫化亚铁固体和稀硫酸反应来制取硫化氢气体。通常情况下,硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体,能溶于水,密度比空气的大。实验室制取硫化氢气体应选用的发生装置是 (填序号),收集装置是 (填序号)。
如图是实验室常用气体制备装置,据图回答问题:
(1)图中仪器①的名称是 ;
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式是 ;
(3)实验室制取二氧化碳,可选用的收集装置是 ,若将产生的二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液变红色,其原因是 (写出化学方程式);
(4)实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体在加热条件下制取甲烷,应选用的发生装置是 ;若用 F 装置收集甲烷,则气体从导管口 进(填“a”或 b )。
有一瓶因久置而失去标签的无色溶液、为鉴定该溶液的成分,小亮进行了下面的实验:
(1)取一支洁净试管,倒入3~5mL待测溶液,滴加2~3滴石蕊试液,石蕊试液变红色,该溶液呈 (填“酸性”“碱性”);
(2)另取一支洁净试管,倒入3~5mL待测溶液,加入几粒锌粒后有气泡冒出,该溶液一定是 溶液;
(3)要确定该溶液是稀硫酸还是稀盐酸,小亮还需要补充的实验是:
实验步骤 |
现象 |
实验结论 |
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根据下列装置,结合所学化学知识,回答下列问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)若用氯酸钾和二氧化锰混合加热制备并收集干燥的氧气,你应选择 装置组合(填序号),该反应的化学方程式为 ;其中二氧化锰是该反应的 。
(3)某同学用石灰石与稀盐酸反应制取气体,他应该选择的发生装置为 (填序号),他想知道该气体是否是二氧化碳,正确的检验方法是 。
A.将该气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊
B.将燃着的小木条放在导管口看是否熄灭
(4)某同学用F装置收集氢气。他应该将氢气的发生装置与F装置的 端相连(填"a"或"b"),请你分析能用F装置收集氢气的原因 。
初中化学课本中的部分实验如图。请你回答下列问题。
(1)图1是检查装置气密性的实验。将导管放入水中的目的是 ,证明装置不漏气的现象是 。
(2)图2是验证质量守恒定律的实验装置。在锥形瓶瓶塞上的玻璃管外端套一个瘪气球,瘪气球的作用是 。
(3)图3是过滤液体的实验。倒入液体时漏斗内液面要低于滤纸边缘,主要是为了防止 。
(4)图4是验证二氧化碳与水反应的实验。其中的花朵是用石蕊溶液染成的紫色干燥纸花。把石蕊小干花一半喷水后放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察到的现象是 ,石蕊小干花喷一半水的目的是 。