【题目】白云石粉是一种生产高级玻璃器皿、医药用瓶、光学玻璃的原料,某化学兴趣小组对白云石粉极其好奇,决定对其进行探究。
【查阅资料】
白云石属于碳酸盐矿物,白云石粉主要成分的化学式可表示为xMgCO3·yCaCO3 ( 杂质是二氧化硅,其不溶于水,也不与盐酸反应,受热不分解)
一、定性探究:白云石粉的成分和性质
【实验分析】
(1)由步骤①②的现象可得出白云石粉中一定含有的离子是_________ (填离子符号)。
(2)步骤③生成氢氧化镁的化学方程式是________;步骤④的反应现象是_______。
【结论】综合上述实验现象可初步证明白云石由碳酸钙、碳酸镁组成。
【实验质疑】小组同学经过讨论认为:因氢氧化钙微溶于水,导致沉淀B中除了氢氧化镁之外应该还混有氢氧化钙,对定量测定白云石粉的组成干扰较大,在老师的指导下该兴趣小组采用热分解法进行定量探究。
二、定量探究:白云石的组成
【查阅资料】碳酸钙开始分解的温度为898℃,1000℃时完全分解生成生石灰和二氧化碳气体;碳酸钙与碳酸镁的化学性质相似;碳酸镁开始分解的温度为540℃,700℃时完全分解。
【实验设计】为测定白云石中的含钙量及x:y的值,该兴趣小组设计了如下装置并进行实验:
【实验步骤】
①组装仪器,检查装置的气密性;
②准确称取15.0g 白云石粉末放在A装置中,打开弹簧夹,鼓入一段时间氮气,称量B、C、D、E装置的质量;
③关闭弹簧夹,打开控温电加热器,缓缓调升温度至700℃,持续加热至固体质量不变;
④打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间氮气,准确称量B、C、D、E装置的质量;
⑤关闭弹簧夹,调升温度至1000℃,持续加热至固体质量不变,打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间氮气,准确称量B、C、D、E装置的质量。
实验数据记录如表:
B中溶液质量/g | C中溶液质量/g | D中溶液质量/g | E的质量/g | |
反应前 | 50.0 | 100.0 | 50.0 | 120.5 |
700℃ | 50.0 | 102.1 | 50.1 | 120.5 |
1000℃ | 50.0 | 106.3 | 50.3 | 120.5 |
【实验分析和数据处理】
(3)装置D的作用是______________________。
(4)持续加热至固体质量不变后缓缓鼓入一段时间氮气的目的是__________。
(5)计算白云石中钙元素的质量分数______。(写出计算过程,结果保留小数点后一位,)
(6)设计实验证明白云石粉已完全分解的实验方法是 ______(写出实验方法、现象、结论)
(7)白云石(xMgCO3·yCaCO3)中的 x:y=________ (最简整数比),若加热前没有鼓入一段时间的氮气,将会导致 x:y的值___________(填偏大、偏小或不变).
【答案】 ═↓ 产生白色沉淀 吸收氮气带出的水蒸气,防止测得二氧化碳的质量偏小 使残留在装置内的二氧化碳气体全部被C装置吸收 26.7% 取少量反应后固体于试管中,加入足量的稀盐酸,无气泡产生,说明完全分解 1:2 偏大
【解析】本题通过白云石粉研究,考查了实验探究物质的组成成分以及含量,过滤的原理、方法及其应用;常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质,书写化学方程式和根据化学反应方程式的计算。综合性较强,解题是时要充分利用“查阅资料”弄清碳酸钙和碳酸镁的分解顺序,为数据处理提供依据。
(1)碳酸根离子能和氢离子结合成水和二氧化碳,因此由步骤①②的现象可得出白云石粉中一定含有的离子是CO32-;
(2)步骤③中,氯化镁和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化镁和氯化钠,反应的化学方程式为:MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl;氯化钙能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,实验现象是产生白色沉淀;
(3)气体从装置C出来的气体中含有少量的水蒸气。装置D的作用是吸收氮气带出的水蒸气,防止测得二氧化碳的质量偏小;
(4)持续加热至固体质量不变后缓缓鼓入一段时间氮气的目的是使残留在装置内的二氧化碳气体全部被C装置吸收;
(5)设碳酸钙的质量为x,
碳酸钙分解生成二氧化碳质量=(106.3g-102.1g)+( 50.3g-50.1g)=4.4g,
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
x 4.4g
x=10g,
ω(Ca)═(10g×40%)/15g═26.7%;
(6)若白云石粉已完全分解反应后固体中没有碳酸钙和碳酸镁,可用稀盐酸检验。实验证明白云石粉已完全分解的实验方法是:取少量反应后固体于试管中,加入足量的稀盐酸,无气泡产生,说明完全分解;
(7)设碳酸镁质量为y,
碳酸镁分解生成二氧化碳的质量=(102.1g-100.0g)+(50.1g-50.0)=2.2g,
MgCO3MgO+CO2↑,
84 44
y 2.2g
y=4.2g,
根据题意有:84x:100y=4.2g:10g x:y=1:2;若加热前没有鼓入一段时间的氮气,导致测得的碳酸镁分解生成的二氧化碳质量偏大,从而会导致x:y的值偏大。
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【题目】根据下列实验装置图,回答相关问题。
(1)图中标有 a 的仪器名称是_________________。
(2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气,装置组合是_______________(填字母),化学方程式为_______________。 试管口放一团棉花的作用是______________________。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为___________,选择 E 装置收集二氧化碳,气体应从_________(填“b”或“c”)端通入,检验生成的气体是二氧化碳的方法是_______。 小明组装了 F 装置用于制取二氧化碳,该装置能达到的效果相当于图中的_____________填字母)装置,F 装置中的石灰石可用________________(填字母)替代。
A.大理石 B.洗净的鸡蛋壳 C.苏打粉
(4)查阅资料获知:二氧化硫与氯化钡溶液不反应。小明设 计了右图装置(加热和夹持装置已略)进行验证,操作步骤如下:①检查装置气密性;②装入铜片;③关闭弹簧夹;④滴入浓硫酸,加热;⑤打开弹簧夹,通入氮气。
Ⅰ.装置 A 中铜与浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为______ 。
Ⅱ.实验过程中,小明意外发现装置 B 中出现白色沉淀,经检验白色沉淀为硫酸钡, 小明认为可能是空气中的氧气参与反应导致。为检验该观点是否正确,小明在原实验基础 上增加了一步操作,并重新完成该实验,装置 B 中果然无沉淀产生。该操作是_________, 该操作应排在操作______________(填序号)之后。实验结果表明:二氧化硫通入氯化钡溶液理 论上不产生沉淀,而实际因氧气的影响往往能观察到沉淀现象。
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【题目】如图是氯气和水反应的微观示意图。
(1)氯原子的结构示意图为_________。
(2)写出图中反应的化学方程式_________。
(3)已知HClO是一种酸,能与NaOH反应生成NaClO,请写出将氯气通入到NaOH溶液中发生反应的化学方程式_________。
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【题目】化学用语是学习化学的重要工具。
⑴写出下列微粒的化学符号
①硅原子___ ②2个氨分子____③氧化铝中铝元素的化合价___ ④硫酸根离子____
⑵现有H、O、C、Na四种元素,请选用其中的元素写出下列物质的化学式:
①用于人工降雨或灭火______; ②制肥皂的碱_______;
③最清洁的燃料_______; ④治疗胃酸过多的盐______。
(3)用化学方程式表示下列事实:
①常温下,铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,反应的化学方程式是_______________;
②“冰洲石”(主要成分为CaCO3)制成的工艺品不能与盐酸接触,用化学方程式表示其原因:____;
③氯化铵与氢氧化钙混合加热____________________________ ;
④实验室用锌粒和稀硫酸反应制氢气________________________________。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】:它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想:】红色粉末可能的组成有: ①只有Cu;②只有Fe2O3;③只有Fe(OH)3;④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物;⑤是Cu、Fe2O3的混合物;⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物。
【资料获悉】:
(1)氢氧化铁受热分解为氧化铁和水。(2)白色无水硫酸铜遇水变蓝。
(3)氧化铁可以和稀盐酸反应生成氯化铁和水。
(4)铜在黄色氯化铁溶液中可以发生反应生成氯化亚铁和氯化铜。
【探究思路】:利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3, Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。 (装置内空气中的水蒸气、二氧化碳忽略不计)
【实验探究】:
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图1进行实验。结果无水硫酸铜没有变蓝,从而排除猜想中的_________。(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为_________的观点正确(填"乙"或"丙")。
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取5.0g该粉末装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
组别 | 反应前 | 反应后 |
Ⅰ组 | 玻璃管和红色粉末总质量为37.3g | 玻璃管和固体物质总质量为36.1g |
Ⅱ组 | 洗气瓶和所盛溶液总质量为180.0g | 洗气瓶和物质总质量为183.1g |
【交流讨论】:
(1)在装置中先通CO气体的作用是________。
(2)应该选择_________组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第_________组(填序号)。
(3)实验中观察到A装置中的现象为___________。
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?_______(填"需要"或"不需要"),理由是________。
【反思评价】:从环保角度,图二缺少尾气处理装置。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,某小组取适量样品按下列流程进行实验。下列说法正确的是
A. 滤渣a的成分一定是碳酸钙和硫酸钡
B. 滤液中溶质有氢氧化钠和氯化钡
C. 白色沉淀b的成分是碳酸钡和氢氧化镁
D. 样品中一定含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡,可能含有氯化镁
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】如图为KNO3的溶解度曲线,a、b在溶解度曲线上。
(1)a点对应的溶液是_____溶液。(填“饱和”或者“不饱和”)
(2)a点对应的溶液的质量分数是_________。(只列计算式)
(3)将a点对应的溶液升温到70 ℃,其质量分数_____。(填写“变大”、“变小”或“不变”)
(4)欲使KNO3溶液的状态从b点转化为c点,可采取的措施是______。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】根据下图回答问题
① 仪器a 的名称是______。
② 将A 装置和__装置连接(填编号)可组成实验室制取氧气装置,写出反应的 化学方程式是________________ 。
③ 锥形瓶中充满二氧化碳,分液漏斗中装有氢氧化钠溶液,将装置A 和B 连接,打开活塞滴入氢氧化钠溶液,关闭活塞后,看到的现象是_____。该现象不足以证明 二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,理由是_________。(用化学方程式表示)
④ 为了实验更严谨,用图一装置进行对比实验,证明二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应,由压强传感器采集的数据如图二,其中表示二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的曲线 是__。(填“a”或“b”)
利用压强传感器证明CO2与NaOH溶液反应利用压强传感器证明CO2与NaOH溶液反应实验结果
⑤上述实验中4.4 克二氧化碳与40 克氢氧化钠溶液恰好完全反应。
I. 二氧化碳物质的量为______mol。
II. 氢氧化钠溶液的溶质质量分数(根据化学方程式计算)______。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】水电解的微观示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A. 每2g水会分解生成与1g氧气和2g氢气
B. 每2个水分子会分解生成与1个氧分子和2个氢分子
C. 每18个水分子会分解生成与9个氧分子和18个氢分子
D. 理论上水电解时,每生成1体积的氧气就会生成2体积的氢气
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