如图所示为实验室常见气体制备,净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器).某学校两个化学实验探究小组的同学欲用他们完成各自的探究实验.
(1)第一组的同学以石灰水和稀盐酸为原料,在实验室中制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置、连接仪器,并检验装置的气密性.(提示:挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收).
①所选仪器的连接顺序为 → → → (填写仪器序号字母).
②若将二氧化碳通入澄清的石灰水中,石灰水的pH将 (填“增大”“减小”“不变”之一).
(2)第二组的同学以过氧化氢溶液为原料(MnO2为催化剂)制备氧气,并对某种塑料的组成元素进行分析探究(资料显示该塑料只含C,H,O三种元素),所选仪器按“A→B1→E→B2→D→碱石灰干燥管”的顺序连接,(B1,B2为浓硫酸洗气瓶),实验前检验装置气密性.使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧,观察现象,收集有关实验数据(假设发生的化学反应都充分反应),试回答下列问题:
①仪器A中所发生反应的化学方程式为: ;
②仪器E的玻璃管中放入的塑料试样碎屑质量为mg,塑料试样充分燃烧后,测得仪器D质量增加ag,则mg该塑料试样中含碳元素的质量为 g(计算结果可为分数形式).
③若装置中没有连接仪器B1,这样测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一).
(1)A→C→B→F;减小;
(2)2H2O22H2O+O2↑;ag;偏大.
解析试题分析:(1)①以石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳,应该先选择固液反应的A装置作为发生装置,再通碳酸氢钠溶液除去氯化氢杂质,再通过浓硫酸吸水干燥,然后用向上排空气法收集,故连接的顺序为:A→C→B→F;
②氢氧化钙溶液呈现碱性,pH>7;二氧化碳与其反应产生碳酸钙沉淀和水,呈现中性,pH=7,所以将二氧化碳通入澄清的石灰水中,石灰水的pH将减小;
(2)①以过氧化氢溶液为原料(MnO2为催化剂)制备氧气,产生水和氧气,反应的方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
②二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊.B装置增加的质量就是生成的二氧化碳的质量,二氧化碳中碳元素的质量=ag×
×100%=ag;
③仪器B1是吸收氧气中的水蒸气,若没有该装置,会使仪器B2增重的质量偏大,即水的质量增加,因此测算出的该塑料试样中氢元素的质量与实际值比较将偏大.
考点:二氧化碳的实验室制法;实验探究物质的组成成分以及含量;气体的净化(除杂);碱的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
点评:本题考查了常见气体的制取、干燥、除杂、收集及反应原理的书写等.综合性较强,在利用氧气的性质测定塑料的组成元素时,要注意区分各步操作的作用和目的,利用质量守恒定律进行相关问题的分析.
科目:初中化学 来源: 题型:探究题
某化学小组同学利用如图所示装置进行实验.
(1)若装置Ⅰ中加入石灰石和过量稀盐酸,装置Ⅱ中加入澄清石灰水.打开a,关闭b,装置Ⅰ中观察到的现象是 ;一段时间后,关闭a,打开b,装置Ⅱ中观察到的现象是 .
(2)若利用装置Ⅱ完成模拟合成氨气(N2+3H22NH3)过程中的气体混合实验.从装置Ⅱ右侧导管通入氮气,左侧导管通入氢气,则装置Ⅰ中加入的药品是 ,装置Ⅱ中加入浓硫酸,则装置Ⅱ的作用有:① ;②使氮气和氢气充分混合;③通过观察 来控制气体的体积比,从而提高氮气和氢气的利用率.
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。
【阅读资料】
①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物;
②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气;
③氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
【氢化钙的制备】
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。某化学兴趣小组设计的制取装置如图1所示(固定装置省略)。
回答下列问题:
(1)装置A中制取氢气的化学方程式为 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中制取氢化钙的化学方程式为 。
(4)若不改变温度,整套装置气密性的检查方法是 。
【产品的定量测定】
通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙(其余可能的杂质忽略不计)。样品纯度的测定步骤如下:
①检查装置气密性,装入药品,按图2(固定装置省略)所示连接仪器;
②调整水准管高度,使量气装置两边的液面保持同一水平。读取液面所在的刻度数据为10.0mL;
③将Y形管慢慢倾斜,直到A端的水全部与B端的样品混合;
④反应结束,冷却至室温,再次读取液面所在刻度数据为110.0mL。
回答下列问题:
(5)如何判断样品与水完全反应: 。
(6)反应生成氢气的体积为 mL。
(7)已知该实验条件下,氢气的密度为0.09mg/mL,样品中氢化钙的纯度为 (结果精确到0.1%)。
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
气体的密度容易受温度和压强的影响.为了测量常温常压下氧气的密度,在老师的指导下,小明进行了如下实验:
步骤一:检查发生装置的气密性.
步骤二:往烧瓶中装入适量的二氧化锰粉未.关闭分液漏斗的活塞,并将适童的过氧化氢溶液倒人分液漏斗中,测出发生装置的总质量为m1克.
步骤三:取一个集气瓶,用记号笔在适当位置做标记,将水注入集气瓶到标记处,用量筒测出这些水的体积为V0毫升.再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集.
步骤四:打开活塞,滴入过氧化氢溶液,同时干始收集气休.调节集气瓶在水中的上下位置,当集气瓶内、外的液面相平且刚好达到标记处时(如图).暂停反应.
步骤五:重复步骤四,再收集9瓶气体.
步骤六:称出反应后发生装置的总质量为m2克.
(1)小明通过该实验,测得氧气的密度是克/毫升.
(2)步骤四中,控制集气瓶内、外液而保持相平的目的是 .
(3)如果实验中装置气密性不良,将对测得的密度值有何影响?请说明理由.
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
几年前,一辆载满20t电石的挂车,在浙江滨江区燃起熊熊大火并伴有大量黑烟.事故路面上洒落了五六百米燃着的石头.这辆货车在雨中整整燃烧了一天,消防官兵对大火也束手无措,场面让人震撼.大家对电石的化学性质产生了浓厚的兴趣,请你一起与他们完成下列探究活动.
【查阅资料】电石的主要成分是碳化钙(CaC2),可以与水反应生成一种可燃性气体及白色固体.常见的可燃性气体中,乙炔(C2H2)燃烧时伴有大量黑烟.
【猜想与假设】
电石与水反应生成的可燃性气体是:氧气、氢气或乙炔(C2H2);电石与水反应生成的白色固体是:氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙.大家做出以上推断的理由是 .
大家讨论后一致认为该气体不可能是氧气,原因是 ,白色固体不可能是氧化钙,原因是(用化学方程式表示) .
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)取适量电石加水反应,收集生成的气体,验纯后点燃. | 气体燃烧,产生黄色火焰并伴有浓烈黑烟. | 电石与水反应产生的气体是 |
(2)取适量反应后生成的固体于试管中,滴加过量稀盐酸. | 固体溶解, . | 电石与水反应产生的固体不是碳酸钙 |
(3)取适量反应后生成的固体于试管中加水,向上层清液中滴加2~3滴 . | 溶液变红 | 电石与水反应产生的固体是氢氧化钙 |
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
合金在生活中应用十分广泛.已知某合金粉末除含铝外,还含有铁、铜中的一种或两种.小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时,误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中,他惊奇的发现有无色气体放出,注射器活塞向右移动.
【提出问题】难道NaOH溶液也能与某些金属发生化学反应吗?
【查阅资料】
(1)铝能与氢氧化钠溶液反应,铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应.
(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:2AI+2NaOH+2H2O═2NaAIO2+3H2↑(NaAlO2)溶于水,溶液现无色)
【进行猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有 .
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜.
【实验探究】下列实验(见表1)仅供选用的试剂:20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液.
表1实验记录
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
①取一定量的合金粉末,加过量的 ,充分反应后过滤,滤渣备用 | 粉末部分溶解,并有无色气体放出 | 合金中一定含有 |
②取步骤①所得滤渣,加过量 ,充分反应 | 滤渣部分溶解,并有无色气体放出,溶液呈浅绿色 | 合金中一定含有 |
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
某实验小组为检验露置在空气中的NaOH固体是否变质并确定其组成,开展了一下探究活动.
【讨论与交流】
(1)NaOH能与空气中的 (填化学式)发生反应生成Na2CO3.
(2)Na2CO3的水溶液呈碱性.
【查阅资料】
(3)NaOH在空气中不会转化成NaHCO3;
(4)CaCl2、NaCl的水溶液均呈中性.
【猜想假设】猜想一:固体全部为NaOH.
猜想一:固体全部为 .
猜想一:固体为NaOH和Na2CO3的混合物.
【实验探究】将待检固体溶于水配成溶液.按以下两种方案进行实验:
方案一:用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH (填“>”、“<”或“=”),说明猜想一成立.、
方案二:取该溶液少许,往其中加入足量CaCl2溶液,有白色沉淀产生;待沉淀不再产生,过滤,再往滤液中滴入酚酞试液,溶液变成 色,说明猜想三成立.
【归纳与总结】很明显,方案一的结论 (填“正确”或“错误”),理由是 .
【探究与拓展】为进一步确定原固体的组成,该实验小组的同学称取26.6g待检固体,按如图所示过程实验(步骤②产生的气体全部逸出),请参照图中提供的数据计算:
(5)26.6g固体混合物中Na2CO3的质量.
(6)所用稀盐酸中溶质的质量分数.
(7)实验最终所得351g溶液中溶质的质量分数.
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
(1)用如图1所示装置进行实验,探究物质溶解是吸热还是放热,仪器a的名称是 .若出现导管中红墨水液面左管降低右管升高,则试管中加入的物质可以是 (填序号).
A.NH4N03固体; | B.浓硫酸; | C.NaOH固体; | D.CaC03固体. |
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
化学小组同学为鉴定某工厂排出的无色污水成分,他们查阅工厂的有关资料后,推测出污水中可能含有HCl、Na2SO4、NaOH、Na2CO3中的一种或几种物质,同学们取污水进行了探究:(已知Na2SO4溶液呈中性)
(1)测污水的pH:取一张pH试纸,放在玻璃片上________________________,读数为pH=2,由此可知:污水中一定有_____________,可能有Na2SO4。
(2)检验Na2SO4是否存在:甲同学在一支试管中取少量污水,向试管中滴加少量的_______________溶液,振荡,产生了白色沉淀,反应的化学方程式为____________________,证明污水中有Na2SO4存在。乙同学用物理方法也得到了同样的结论,他的实验操作及实验现象是_____________________________。
通过探究,同学们确定了污水的成分。
为使排放的污水中不含酸或碱,可向污水中加过量的________________________。
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