【题目】某校化学学习小组用图1所示装置电解水,为加快电解速率,该小组同学采用了澄清石灰水代替水进行了电解实验,请回答下列问题:
(1)试管a的气体为______,试管b连接的是电源的______极。
(2)实验时该组同学采用石墨棒作为电极,在电解过程中发现澄清石灰水变浑浊了。针对此异常现象,该小组进行了如下探究:
(提出猜想):
①.电解过程中水不断减少,导致溶液中的氢氧化钙不能继续溶解,形成沉淀。
②.电解过程中,温度升高,导致溶液中的氢氧化钙不能溶解,形成沉淀。
(进行实验):
①.另取相同浓度、体积的澄清石灰水,加入10mL蒸馏水,搅拌,在相同电压下再次进行电解实验,观察到溶液仍然是浑浊的,这说明:______。
②.取100mL相同浓度的澄清石灰水于大烧杯中,加热至电解实验时上升的温度,没有观察到浑浊。这说明:______。
③.该小组采用铂电极电解澄清石灰水,如图3,发现澄清石灰水没有变浑浊,于是提出猜想该澄清石灰水变浑浊的原因可能与______有关。
④.另取浑浊的液体,向其中加入稀盐酸,并用二氧化碳传感器测量反应产生的二氧化碳浓度,所得数据如图3.据此推测该浑浊中应该有:______。产生该物质的原因可能是:______,______(请用化学方程式表示)
⑤.实验最终表明该猜想正确,但实验过程中该小组同学也发现,向浑浊的液体中滴加盐酸,并没有气泡产生。其原因可能是______。
【答案】氢气 正 溶液变浑浊不是氢氧化钙析出导致的 溶液变浑浊不是由于温度升高导致的 用石墨棒作为电极 碳酸钙 C+O2CO2 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O 稀盐酸较少,不足以和氢氧化钙反应
【解析】
(1)水在通电的条件下生成氢气和氧气,正氧负氢,体积比是1:2,所以试管a中的气体为氢气,试管b连接的是电源的正极;
(2)进行实验:
①在相同电压下再次进行电解实验,观察到溶液仍然是浑浊的,这说明:溶液变浑浊不是氢氧化钙析出导致的;
②氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,所以取100mL相同浓度的澄清石灰水于大烧杯中,加热至电解实验时上升的温度,没有观察到浑浊,这说明:溶液变浑浊不是由于温度升高导致的;
③采用铂电极电解澄清石灰水,发现澄清石灰水没有变浑浊,猜想该澄清石灰水变浑浊的原因可能与用石墨棒作为电极有关;
④由图所示,随着稀盐酸的加入,二氧化碳浓度逐渐变大,推测该浑浊中应该有:碳酸钙,碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以产生该物质的原因可能是:C+O2CO2,Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
⑤向浑浊的液体中滴加盐酸,并没有气泡产生,原因可能是:稀盐酸较少,不足以和氢氧化钙反应。
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【题目】在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。根据电解水的实验,回答下列问题。
(1)从宏观上观察:如右图所示,试管a和b中产生气体的体积比约为_____,b中产生的气体是_________(填化学式)。
(2)从微观上分析:下列说法正确的是______(填字母)。
A.水是由氢气和氧气组成的
B.水是由氢原子和氧原子构成的
C.每个水分子是由2个氢原子和l个氧原子构成的
(3)从符号上表示:电解水的化学方程式为__________。
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【题目】如图是某化学反应的微观示意图,其中不同的圆球代表不同原子.下列说法中正确的是( )
A. 该反应涉及到四种原子
B. 该反应属于置换反应
C. 该反应前后所有元素的化合价都没有变化
D. 参加反应的两种分子的个数比为1:1
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【题目】杨敏在实验室进行CO还原氧化铁的实验采用酒精灯加热(图A)与书本实验(图B)现象相同,发现在得到的黑色粉末中加稀盐酸,没有气泡产生,杨敏就图A实验中反应后得到的黑色粉末的成分进行了如下探究。
(查阅资料)①铁粉及铁的几种常见氧化物的颜色及部分性质。
物质 | 铁粉 | Fe2O3 | Fe3O4 | FeO |
颜色 | 黑色 | 红棕色 | 黑色 | 黑色 |
能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 能 | 不能 |
②实验室酒精灯的温度为400﹣500℃,酒精喷灯的加热温度在1000℃左右。
③当温度高于300℃以上,Fe2O3容易被还原成Fe3O4;当温度高于600℃以上,Fe3O4容易被还原FeO;当温度高于700℃以上,FeO容易被还原成Fe;
(提出问题)图A实验得到黑色粉末的成分是什么?
(提出猜想)黑色粉末的成分是:①FeO、Fe3O4②FeO③Fe3O4;④FeO、Fe3O4、Fe2O3。
(分析与评价)猜想_____错误,理由是_____。
(1)装置A有一处明显错误,该错误是_____。
(2)请写出澄清石灰水中发生的反应的化学方程式_____。
(3)由对比实验可知,还原氧化铁的实验产物与_____有关。
(实验设计)将图A实验得到黑色粉末倒在一表面皿中,用磁铁接触黑色粉末,出现_____现象,说明猜想②正确。
(4)实验B最后得到的黑色固体可能是Fe和Fe3O4,中的一种或两种。小海设计如下实验探究其成分,请帮助他完成该探究过程。
(探究过程)①定性研究:取少量的图B实验得到的黑色粉末于一试管中,加入适量的硫酸铜溶液,充分振荡,出现_____现象,证明黑色固体中有铁。
②定量研究:取B实验得到的黑色固体20g,设计如图C实验:试推测黑色固体的成分是_____。
③有同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑色固体的成分,你认为可行吗?(假设氧化铁在反应中完全反应)_____(填“行”或“不行”)理由是_____。
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【题目】池州市作为国家级生态经济开发区,大力推广新能源的使用。请回答下列问题。
(1)传统的化石能源有:______、______、天然气。
(2)天然气不仅可以作燃料,还是一种重要的化工原料。天然气重整可以得到合成气,其反应的微观示意图如图1:
①写出图中反应的化学方程式______。
②用不同催化剂可使合成气合成不同的物质,下列物质仅以合成气为原料不可能得到的是______(填序号)。
A.甲醛(CH2O)B.甲醇(CH3OH)C.尿素(CO(NH2)2)。
你的理由是:______。
(3)充分燃烧1000g天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图2所示,根据图示分析,下列说法正确的是______(不定项)。
A.煤燃烧产生的气体更易导致酸雨
B.该天然气中不含硫元素
C.煤燃烧对环境影响较小
D.煤和天然气的燃烧都有温室气体产生
(4)我们可以采取哪些措施来减少煤燃烧产生的SO2对大气的污染______。
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【题目】在奥运比赛中,举重运动员举重前常用白色的“镁粉”搓手,是因为“镁粉”质轻、吸水性好,可作防滑剂。“镁粉”的有效成分是碱式碳酸镁,化学为 Mg5(OH)2(CO3)4,是 一种加热可分解成三种常见氧化物的不可燃物质。
(1)举重运动员搓手的“镁粉”是一种_____(填“纯净物”或“混合物”);
(2)根据提供信息写出“镁粉”的物理性质:_____;
(3)Mg5(OH)2(CO3)4 加热分解的反应化学方程式为:_____。
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【题目】胃酸过多的病人,需根据病情选择含碳 酸氢钠或氢氧化铝的药物进行疗。
(1)碳酸氢钠(NaHCO3)的相对分子质量为_____。
(2)某复方氢氧化铝片标签如图,请据图计算:氢氧化铝化学式为_____,其中铝、氧、氢元素的质量比为_____。若按标 签用量服用,则每天摄入铝元素的质量为_____mg。
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【题目】向某锌粉样品所含杂质既不溶于水也不溶于酸中加入足量的稀盐酸。使其充分反应,所加锌粉的质量与产生气体的质量的关系如图所示:
试计算:反应后所得溶液中溶质的质量分数。
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【题目】有关空气组成的研究与发现对化学的发展做出了重要贡献。
Ⅰ.拉瓦锡的研究:用加热汞的方法测定空气中氧气的含量如图4所示,拉瓦锡把少量的汞放在密闭的玻璃容器中连续加热12天后,发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,容器内空气体积减少了约五分之一。收集汞表面生成的红色粉末(氧化汞),置于另一容器内强热得到了汞和氧气,且氧气的体积恰好等于原来密闭容器里所减少的空气体积。
(1)上述实验中,使用汞的优点有______________。
A.汞为液态,在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体
B.时间足够长,能将密闭装置中的氧气几乎耗尽
C.实验过程中没有污染
D.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
(2)继拉瓦锡研究后,英国科学家瑞利经多次实验发现:从空气分离得到的氮气密度总是略大于纯净氮气密度。造成这一差异主要与空气中的_______________相关。
Ⅱ.兴趣小组A的实验:用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(如图5所示)
(3)用酒精灯点燃燃烧匙中过量的红磷,观察到的现象有____________________,并放出大量的热。写出该反应的化学方程式:_____________________________。
(4)该兴趣小组同学经多次实验发现:当反应停止并恢复至室温,用氧气浓度传感器测得广口瓶内始终有8%左右的氧气残留。请分析红磷燃烧无法耗尽氧气的原因是________(已排除操作原因引起的实验误差)。
Ⅲ.兴趣小组B的实验:用铁生锈原理测定空气中氧气含量(如图6所示)测得实验数据如下表:
(5)根据表中数据,计算实验测得的空气中氧气的体积分数是___________(计算结果精确到0.1%)。
(6)该实验中NaCl溶液的作用是_______________。
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