【题目】某化学兴趣学习小组设计了如图所示的实验装置进行化学实验。
(1)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量,该装置操作简单。红磷燃烧的化学方程式为____________。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常偏小,其原因可能是___________、________________。(写两点)
实验中由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内,造成的实验缺陷有:
①测定结果不准确
②________________。
(2)能否设计一套实验装置以解决上述缺陷?兴趣小组同学,设计了如图所示装置,锥形瓶内空气体积为220mL,注射器中水的体积为60mL,该装置气密性良好。
(查阅资料)白磷的着火点40℃;
(进行实验)装入药品,按图所示连按好仪器,夹紧弹簧夹,先将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
①锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃。
②整个实验过程中,气球的作用是______________。
③待白磷熄灭,锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象一是______________,原因是_____________。
现象二是:当注射器中的水还剩约____________mL时停止流下。
(实验结论)空气中氧气的含量约占____________。
【答案】 红磷不足 未待集气瓶冷却至室温就打开止水夹(合理即可) 五氧化二磷会污染环境 调节锥形瓶中的气压(缓冲) 注射器活塞向下运动,水喷射(流)入锥形瓶中 锥形瓶中的氧气被消耗,压强减小 16
【解析】
(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,方程式为:;如果装置漏气,当红磷燃烧停止,冷却过程中,瓶内压强渐渐变小,外界空气就会进入瓶内,造成进入水的体积比实际消耗的氧气体积小,导致测得氧气含量偏小;如果红磷不足,无法将氧气全部消耗完,冷却后进入水的体积也就比实际氧气体积小,导致测得氧气含量偏小;如果没有冷却至室温就打开弹簧夹,此时瓶内压强较大,进入水偏少,也会导致测得氧气含量偏小;
红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内,生成大量白烟五氧化二磷扩散到空气中会污染环境。
(2)①锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃。
②整个实验过程中,气球的作用是调节锥形瓶中的气压,防止瓶塞飞出。
③待白磷熄灭,锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,还可观察到的现象一是:注射器活塞向下运动,水流入锥形瓶中,原因是锥形瓶中的氧气被消耗,压强减小;空气中氧气含量约占五分之一即220mL×=44mL,所以注射器中水要被吸入44mL,故还剩约60mL-44mL=16mL时停止流下。
实验结论:空气中氧气的含量约占:。
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【题目】水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1) 1766 年,英国科学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”,化学方程式为: __________________________。他将“可燃空气”在纯氧中燃烧生成了水,因受当时错误观念的束缚,他没有揭示出水不是一种元素。
(2) 1785 年,法国科学家拉瓦锡做了一个相反的实验:将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验如图1所示。他得出结论:水不是一种元素,而是氢和氧的化合物,并且正式命名了“氢”元素。
①拉瓦锡实验的化学方程式为___________________________;
②该反应若生成1g氢气,则理论上铁制枪管应增重__________________________g。 实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是___________________________。
③图1中,多功能瓶里水的作用是___________________________;
(3)1800 年,英国科学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入极稀的硫酸钠溶液,至充满管A和管B ( 硫酸钠不参与反应)。通直流电一段时间后现象如图2所示,回答下列问题:
①硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和______________________ (用“离子符号”表示),可增强水的导电性。
②电极_______________________(选填“M”或“N”)与电源的负极相连;
③写出水电解的化学方程式为_______________________;
(4)超过临界温度(374.2°C)和临界压强(22.1MPa )时的水被称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。550°C时,测得乙醇(C2H5OH) 的超临界水氧化结果如图3所示。
注:
图3中CO的分布分数先增后降的原因是_______________________。
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【题目】分类、类比和迁移是学习和研究化学常用的方法。
(1)化学实验改进或创新的目的主要是使实验变得更加“简化”(减少实验步骤)、“节约药品”或“环保”等。据此可将下列实验中的_____(填字母)归为一类,依据是_____。
硫在氧气中燃烧 | 铁锈蚀条件的探究 | 燃烧条件的探究 | 二氧化碳的性质 |
A | B | C | D |
(2)下图是氮元素的价态图。氮元素显示F、G点的+5价与氮原子的_____有关。显示不同或相同化合价的含氮元素的物质可通过化学反应实现转化,G→F的化学方程式是_____。氮、磷元素位于周期表的同一纵列,仿照A点氢化物写出磷元素显示此点化合价时形成氢化物的化学式_____。
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【题目】稀土是一类重要的金属资源,有“工业维生素”的美誉。广泛应用于新能源、新材料、航空航天、电子信息等尖端科技领域。我国是稀土资源大国。据估算,目前我国稀土产量约占世界80%左右。
结合信息回答下列问题。
(1)金属材料包括纯金属和它们形成的_____;
(2)如图是锌元素有关信息及原子结构示意图,则锌元素位于元素周期表第_____周期,图中x的值为_____;
(3)铁制品表面镀锌是防止铁生锈的方法之一。从铁制品生锈的条件来看,镀锌能防锈的原因是_____;
(4)下图是几种常见元素的原子结构示意图。
①上述元素中,金属活动性最强的是_____(填元素符号)。
②A.D形成的化合物化学式为_____;
(5)关于稀土资源,下列说法错误的是_____;
a.稀土属于不可再生资源
b.我国稀土资源丰富,可任意开采
c.回收利用是保护稀土资源的重要途径
d.稀土开采与生产过程中要防止生态破坏
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【题目】自来水厂一般将河水转化为饮用水,但河水中含有泥沙、悬浮杂物、细菌等有害物质,需要净化处理。
(1)为了使沉降池中的悬浮杂物沉降,通常可加入________________。
(2)要除去河水中的异味等可以加入________________。
(3)经过滤后所得到的澄清透明的水是纯净物吗?_________(填“是”或“不是”),为什么?________________。
(4)长期饮用硬水对身体有害,要鉴别自来水是硬水还是软水,可向自来水样品中加入适量的___________。日常生活中,常采用___________的方法,既降低了水的硬度,又可杀菌消毒。
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【题目】小明同学利用下图装置进行气体的制取和性质实验。
(1)仪器a的名称是_____。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气时,应选用的发生装置是_____。
(3)实验室制取二氧化碳,则应选择的发生装置是_____,其反应的化学方程式是_____。
(4)若用E装置按箭头所示方向收集气体,则该气体具有的性质是_____。
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【题目】物质是由微粒构成的,构成物质的微粒有多种,有的物质是由_____构成的,如铁,汞等;有的物质是由_____构成的,如氮气、水等。水是人类最宝贵的自然资源,如图所示的实验能验证水的组成:接通直流电源一段时间后,玻璃管b内产生的气体是_____,该管内产生约2体积气体时,玻璃管a内产生约_____体积_____气体,上述实验说明水是由______组成的;该反应的化学方程式是_____。
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【题目】下图是实验室制取气体的常用装置。请回答下列问题。
(1)写出标注仪器的名称:①_________、②___________。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取纯净的氧气应选择的发生装置和收集装置是________(填字母),当观察到导管口_________就开始收集,发生反应的化学方程式为________。
(3)实验室制取二氧化碳气体选用的药品为______,若能够随时控制反应的发生和停止,则应选择的发生装置和收集装置是______(填字母),请写出不能用稀硫酸代替上述药品制取二氧化碳的原因_______。
(4)如G图所示,向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。可以观察到_______________,体现了二氧化碳的物理性质为_____________。
(5)实验室制取氢气选用的药品为_________,发生反应的化学方程式为__________,氢气作为燃料未能被广泛应用,主要原因是________。
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【题目】已知在某NH4NO3化肥样品中可能混入了FeCl3、NaSO4、Fe2O3三种物质中的一种或多种。按图所示进行实验,出现的现象如图所示(设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应)。
试根据实验过程和发生的现象填写以下空白:
(1)产生的气体B是_____(写化学式)。
(2)溶液E中,一定存在的酸根离子是_____(写离子符号)。
(3)写出实验过程④中可能发生的一个化学方程式_____。
(4)此NH4NO3化肥样品中,一定混入的物质是_____(写化学式),得出此结论的理由是_____。
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