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【题目】19世纪末,科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气,并测得其密度,从而获得科学史上的重大发现。请你参与以下的科学发现过程。
方法I:利用空气分离出氮气
实验步骤 | 解释或结论 |
(1)将清新洁净的空气通过NaOH溶液,再通过浓硫酸。 | 通过浓硫酸的 目的是为了除去空气中的_____________。 |
(2)将气体通过能与氧气反应的物质(提示:反应不能生成新的气体) | 请写 出一种能用于除去氧气的物质____________。 |
(3)收集剩余气体,并测定该气体的密度。 | 密度: 1.2572g/L |
方法Ⅱ:用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)反应制取氮气,同时还生成了氯化钠和一种常见的液态物质(反应装置如下图所示,其中B部分的冰盐起冷凝作用)。测得氮气的密度为1.2508g/L.该反应的化学方程式为_____________________________。
[实验验证]实验小组同学采用方法Ⅱ测定氮气的密度,操作步骤如下:
① 20°C时,经过必要的实验操作后,取含NH4Cl固体0.214g的饱和NH4Cl溶液放入烧瓶,连接装置;
② 调节水准管,使其与量气管中液面相平,记录量气管中水面读数为10.0mL;
③打开分液漏斗的活塞,逐滴滴入饱和NaNO2溶液,加热至反应发生,移走酒精灯:
④ 烧瓶中不再产生气泡时,关闭分液漏斗A的活塞;
⑤待冷却至室温,调节两边液面高度相平,记录量气管中水面读数为100.0mL;
⑥处理剩余药品,整理实验台。
[实验分析及数据处理]
(1)步骤①中加入药品前必须进行的实验操作是_________________;
(2)步骤③中移走酒精灯后,实验可持续进行的原因是_________________;
(3)计算该实验中生成的氮气的密度为___________________g/L(保留4位小数)
[解释与结论]瑞利(Rayleigh)发现,采用方法Ⅰ得到的氮气在相同条件下比其他方法得到的纯氮气密度总是偏大0.5%~ 0.6%。若实验设计与操作均无错误,且氮气已完全干燥,请解释产生这一现象的原因是________________;(已知:相同条件下,气体的相对分子质量越大,密度就越大)
[反思与评价]
(1)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是____
A 防止NaNO2饱和溶液蒸发
B 保证实验装置不漏气
C 使NaNO2饱和溶液顺利滴下
D 使测得的N2体积更准确
(2)科学家瑞利仅仅是从小数点第三位数的差别,发现了新物质。这启示我们在今后的学习和生活中要学习科学家的______________。
A 严谨求实的科学态度和敢于怀疑的批判精神
B 科学研究中遇到疑惑就趁早放弃,不要浪费时间
C 不能因为微小的差异而放过一次成功的机会
D 要相信权威,权威一定是正确的
(3)在实验室中,我们也可将氨气通过炽热的装有氧化铜的硬质玻璃管,生成铜、氮气和水蒸气,该反应的化学方程式为_______________________,若实验操作正确,除去水蒸气,经过精确测定,用该方法测得的氮气密度数值应与上述方法__________________ (填“I”或“II”)的更接近。
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【题目】根据如图回答问题。
(1)仪器a的名称是________________;
(2)实验室制取二氧化碳的发生和收集装置是_________________;发生反应的化学方程式为_____________;若该实验需要制取44g二氧化碳,实验室只有100g 大理石和足量稀盐酸,请通过计算说明能否完成实验任务? _________________;
(3)实验室用A装置制氧气的化学方程式为__________________。装置E中的实验现象是____________________;发生反应的化学方程式为___________________。
(4)探究带火星的木条在不同体积分数氧气中的复燃情况,部分实验数据记录如表所示。
氧气体积分数(%) | 30 | 40 | 60 | 70 |
带火星的木条 | 不变 | 稍亮 | 复燃 | 复燃 |
在集气瓶中注入占其容积50%的水(如图F所示),用排水法收集完氧气后,将带火星的木条伸入该集气瓶中,推测实验现象为_________________。
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【题目】观察下列原子结构示意图和元素周期表(部分),回答有关问题。
(1)具有相对稳定结构的原子是______,属 于金属元素的是______________________。
(2)含有X元素的化合物常用作化肥,X元素的原子序数是_____,相对原子质量为______________________。
(3)高纯度的晶体硅是制作芯片的重要物质,它是由____________________(填微粒名称)构成的。
(4)在某金属单质与硫反应的过程中,硫原子得到2个电子形成硫离子。下列说法正确的是______________________(填字母序号)。
A 硫离子属于阴离子
B 硫离子的核外电子数与质子数相等
C 硫离子可表示为S2+
D “S”既可以表示硫原子,也可以表示硫元素
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【题目】根据下列实验,回答问题:
实验一:为了探究氨气(NH3)的某些性质,小雨同学根据学过的知识,依次做了以下实验。
由以上实验,得出氨气的物理性质还有________________;__________________。
实验二:通过电解水实验研究水的组成
(1)电解水的实验如图所示,收集到氧气的是玻璃管_______________(填“①”或“②”),该反应的化学方程式是_________________;该实验说明水是由___________组成的。
(2)电解水的微观示意图如图,请在方框中补全相应微粒的图示_______________。
实验三:从含有CuSO4和FeSO4的废液中回收Cu和FeSO4溶液。
(1)①中分离操作的名称是___________________;
(2)②中反应的化学方程式是_____________________;该反应属于基本反应类型中的_____________反应。
(3)不考虑过程中铁元素的损耗,最终得到的FeSO4溶液中铁元素的质量__________________(填“>”“<”或“=”)废液中铁元素的质量。
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【题目】化学与我例如影相随,渗透到我们生活的各个角落,为我们服务。
(1)如图为某品牌仿生灭蚊灯,它通过三重方式诱蚊:灯管内发出的紫光波;紫光源照射光触媒涂层释放二氧化碳和水,模拟人的呼吸:灯内加入与人体汗液相似的含有乳酸(C3H6O3)、硬脂酸(C18H36O2) 的诱饵。
①人呼出的气体与吸入的空气相比含量增多的有_______________________;
②C3H6O3中碳、氢、氧三种元素的质量比为_______________________;
③二氧化碳、水、硬脂酸三种物质中,属于氧化物的是_________________________。
(2)我们的药品都是重要的化学物质。如图是硫酸镁注射液的部分说明书。
计算硫酸镁(MgSO4)的相对分子质量为______________ ;并标注硫元素的化合价为___________________。
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【题目】钛(Ti)具有良好的耐热性和耐腐蚀性,其一个原子中质子数为22。以金红石(主要成分是TiO2)为原料生产钛的步骤主要有:① 在高温下,向金红石与焦炭(C)的混合物中通入氯气(Cl2),得到TiCl4和一种可燃性气体;② 在稀有气体环境和加热条件下,用Mg与TiCl4反应得到Ti和MgCl2。下列说法不正确的是
A.一个钛原子中核外电子数为22
B.①中得到的可燃性气体为CO
C.②中稀有气体的作用是隔绝空气
D.②中发生的反应为
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【题目】铁及其化合物在生产生活中应用广泛。
(一)铁的性质和应用
(1)某麦片中含微量铁粉,食用后铁粉与胃酸(含HCl)反应转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为_____________________;
(2)人体缺Fe2+影响健康(已知: Fe2+在空气中 易被氧化成Fe3+)。
①琥珀酸亚铁(化学式: FeC4H4O4)是常用补铁剂,其相对分子质量为_____________________;
②硫酸亚铁糖衣片亦能补铁,糖衣除包装药物外,另一作用是_____________________;高铁酸钾是高效杀菌净水剂,反应原理为: 。 x的化学式为_____________________;
(3)铁生锈的次要过程:
写出Fe转化为FeCO3总反应的化学方程式_____________________;
(4)为防止铁生锈,可对铁制品进行“烤蓝”处理,使其表面生成致密氧化物(其中Fe、O元素质量比为21: 8)保护膜,该氧化物的化学式为_____________________;
(二)废铁的再利用
硫酸铁在农业可用作肥料,是花木,果树制造叶绿素的催化剂。用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备硫酸铁的主要流程如下:
(1)将废铁屑研磨成粉末的目的是_____________________;
(2)“酸溶” 时H2SO4与FeCO3反应生成一种常见气体,反应的化学方程式为_____。
(3)“转化”过程中发生反应的化学方程式为_____________________。反应时温度不宜过高的原因是_____________________;
(三) CH4还原Fe2O3的探究
取40.0gFe2O3粉末,用下图装置进行实验,并对反应及产物等作探究。
资料:①浓硫酸有吸水性,碱石灰可吸收H2O和CO2.②
(I)装配好实验装置后,先要_____________________;
(2) A中反应:。下列说法正确的是_____________________;(选填序号)。
a x:y=1:2
b 装置B、C增加的质量比为9:11
(3)控温加热 一段时间后,继续通CH4至冷却,A中剩余的32.0g 固体为Fe和FeO的混合物。在剩余固体中加一定量稀硫酸溶液,反应刚好完全。
①剩余固体中FeO质量为_____________________g.
②剩余固体和稀硫酸完全反应形成FeSO4的质量为_____________________g.
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【题目】某兴趣小组的同学对错的某些性质进行相关探究。
[提出问题]铝能否与水反应生成氢气?
物质 | 钠与水 | 铝与水 | 汞与水 |
能否发生反应 | 能反应 | 能反应 | 不反应 |
[查阅资料]如图:
[交流与讨论]
(1)铝在空气中与氧气反应形成保护膜,写出铝与氧气反应的化学方程式_____________________。
(2)要除去铝表面氧化铝薄膜,可以将铝片漫入氯化汞( HgCl2)溶液中,形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为______________________。
[实验探究]
(1)将铝片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1分钟左右后取出。立即用水冲洗干净后加入到蒸馏水中,表面生成大量气泡,周围出现白色沉淀。在导管口处涂肥皂水,发现有气泡形成。用燃着的木条点燃气泡,发出爆鸣声,对应化学方程式为_____________________。
[实验结论]铝能与水反应生成氢气。
请写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式_____________________。
[实验反思]
(1)若反应使用如图装置,关闭导管上的活塞K,反应停止,其原理是_____________________。当再次打开活塞K,反应继续,产生气泡。铝未能生成氧化铝,其原因是_____________________。
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【题目】某金属板中含Fe、Cu、Ni(镍,银白色金属)等金属和不溶于酸的杂质。下图是回收金属的流程。已知:
(1)操作①②③的名称为______________________;此操作需用玻璃仪器有: 烧杯、______________________、玻璃棒。
(2)在滤渣①中加入稀硫酸,观察到______________________;则证 明操作①中所加稀硫酸已过量。
(3) Cu、 Fe、 Ni的活动性由强到弱顺序是_______________________。
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【题目】如图表示某些物质间转化关系。G为常见金属,E为赤铁矿的主要成分: C、 F都是由相同元素组成的无色气体,且C有毒: D、H都是无色气体单质:反应⑤是自然界中最重要的反应。请回答下列问题:
(1) B的化学式为_____________________;
(2)生活中为防止反应④的发生,可采取的措施是_____________________(写一 点即可)
(3)自然界中普遍存在反应⑤,该反应通常被称为_____________________;
(4)反应①的化学方程式为_____________________;反应②的化学方程式为_____________________;
(5)“绿色”特点之一是“零排放”。一定条件下, C和D两种气体可按照不同比例反应, 若只生成一种产物就能实现“零排放”,符合这一要求的产物是_____________________ (填字母) 。
A CH4O
B C2H6O
C C2H4O
D C2H4O2
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