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一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应,得到CO和H2,该反应的化学方程式为 ,得到的CO和H2的混合气被称为合成气,合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,还可用于冶炼某些金属。
(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备,并设计实验验证合成气的还原性。
I.用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气.根据(1)中所写的化学方程式.合成气中CO和H2的质量比为 。
Ⅱ.用合成气还原足量氧化铜.实验装置如下图所示:
【设计买验步骤]
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品,通人一段时间合成气。
③分别称量装置D、E的质量。
④缓缓通入合成气,加热装置C,使其充分反应。
⑤停止加热,继续通入合成气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置D、E的质量。
[完善实验设计]经过讨论同学们认为,装置E后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤
(填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验,并记录了实验现象和数据:
①装置C中出现 色物质。
②称量数据如表所示。
装置D的质量 | 装置E的质量 | |
反应前 | 292.4g | 198.2g |
反应后 | 296.0g | 201.5g |
[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象,认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。
②乙同学通过对上表数据的分析,推测除了CO和H2以外,制得的合成气中可能还有未反应的CH4,且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。
③丙同学提出,实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气,使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响? (选填“是”或“否”,并说明理由)。
[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。
查阅资料:甲烷具有还原性,可以还原氧化铜,生成CO2和H2O;白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
实验设计:该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。
①上图装置F中盛放的试剂名称是 。
②上图装置的正确连接顺序是 (填字母,且每套装置限用一次)。
[实验反思]除了可能是CH4也还原了CuO外,出现上表数据关系还可能是因为 (写出一个原因,并说明理由)。
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我们生活在“水球”上,地球表面的70.8%被水覆盖。
(1)海水晒盐是借助日光和风力使海水中的 (写化学式)蒸发,得到含有较多杂质的 (写化学式)晶体。
(2)降雨是自然界中水循环的一个环节。 气体或这些气体在空气中反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨。A、B、C三个地区雨水的pH如图所示,其中 地区的雨水是酸雨。
(3)请按要求写出初中化学教材中水作为反应物的化学方程式(两个化合反应中生成物的类别必须不同):
①分解反应:
②化合反应:
③化合反应:
(4)下表提供了在一定条件下.水能否与一些金属发生反应的信息。
①请根据金属活动性顺序和表中的已知信息,将表格填写完整。
物质 | 钠与冷水 | 镁与冷水 | 镁与水蒸汽 | 铁与冷水 | 铁与水蒸气 |
能否发生反应 | 剧烈反应 | 缓慢反应 |
| 不反应 | 加热条件下能反应 |
②已知铁与水蒸气在加热条件下反应生成四氧化三铁和氢气.该反应的化学方程式为
③铁虽然常温下与水不反应,但铁制品在潮湿的环境中容易生锈。某同学进行了如图所示实验。一周以后发现铁钉表面锈蚀。图中a、b、c三处锈蚀情况最严重的是 (填字母),产生该现象的原因是
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某化学兴趣小组的同学在实验室配制质量分数为8%的氢氧化钠溶液,并用其测定某稀盐酸中溶质的质量分数。
(1)配制200g质量分数为8%的氢氧化钠溶液。
①计算:需要氢氧化钠固体的质量为 g,水的体积为 mL(水的密度近似看作1g/cm3)。
②称量:调节托盘天平平衡,将一个烧杯放在托盘天平的 盘,称量其质量。然后 (按操作的先后顺序选填字母),直至天平平衡。
A.将氢氧化钠固体加入烧杯中 B.按需要添加砝码、移动游码
该步骤中用烧杯而不用纸称量氢氧化钠的原因是 .
③溶解:用量筒量取所需的水,倒入盛有氢氧化钠固体的烧杯里,搅拌,使其溶解,并冷却至室温。
④把配好的溶液装入试剂瓶,塞好橡皮塞并贴上标签。
(2)右图表示用上述配制的氢氧化钠溶液与20 g某稀盐酸发生反应后溶液温度的变化情况。
①根据曲线判断,当加入氢氧化钠溶液的质量为 时,反应恰好完全进行。
②当加入15 g氢氧化钠溶液时,所得溶液中的溶质为 (写化学式)。
③试计算该稀盐酸中溶质的质量分数(请写出计算过程)
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根据下列装置图,回答有关问题:
(1)写出装置图中标号仪器的名称:① ;② 。
(2)写出实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式:
并据此选择上图中 (填字母)组装一套制取干燥二氧化碳的装置。
(3)如选用装置A作为制取氧气的发生装置,其化学方程式可以为____________
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下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中不正确的是
选项 | 物质 | 所含杂质 | 除去杂质的方法 |
A | N2 | O2 | 将气体缓缓通过足量的灼热铜网 |
B | CaO | CaCO3 | 加水溶解、过滤 |
C | Cu | Zn | 加入过量的稀盐酸,过滤,洗涤,干燥 |
D | FeCl2 | CuCl2 | 加入过量的铁粉 |
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U形管中是滴有酚酞试液的蒸馏水,向左、右两管中分别同时逐滴滴加一定量的氢氧化钠稀溶液和稀盐酸(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.开始时左边溶液呈蓝色,右边溶液呈红色
B.开始时左边溶液呈无色,右边溶液呈红色
C.充分反应后U形管中溶液可能呈红色
D.充分反应后U形管中溶液一定呈无色
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某同学想用pH试纸测定一些物质的pH,下列做法能达到实验目的的是( )
A.用湿润的pH试纸测定稀硫酸的pH
B.用干燥的pH试纸测定二氧化碳气体的pH
C.用干燥的pH试纸测定浓硫酸的pH
D用干燥的pH试纸测定氢氧化钠稀溶液的pH
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