题目列表(包括答案和解析)
(14分)实验室获取氮气有很多种途径,常见的有3种方法。
方法一:将氨气(NH3)通过赤热的装有氧化铜的玻璃管,生成铜、氮气和水蒸气,除去水蒸气后测得氮气的密度为1.2508g/L。
方法二:将空气通过灼热的铜,得到较纯净的氮气和氧化铜粉末,测得该气体的密度为1.2572g/L。 进行实验时可选择的实验仪器如下图所示(省略夹持装置与加热装置)。
为保证所得氮气尽可能纯净,除了使用铜外,还可以向装置 (选填装置编号)中加入 (填名称)以除去其它杂质气体。
方法三:将亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵的饱和溶液加热,氮元素全部转化为氮气。下图是实验室用这种方法制N2,并测定生成N2体积的装置(部分装置略去),请回答相关问题。
【查阅资料】
(1)NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
(此反应会放出大量的热);
(2)B部分中冰盐是冷凝作用
【实验探究】
① ;
②20℃时,取含溶质0.21g饱和NH4Cl溶液放入烧瓶,连接装置;
③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12.0mL;
④打开分液漏斗活塞,逐滴滴入饱和NaNO2溶液,加热至反应发生,移走酒精灯;
⑤烧瓶中不再产生气泡时,关闭活塞;
⑥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;
⑦处理剩余药品,整理实验台。
【实验分析及数据处理】
(1)加入药品前必须进行的实验①是 ;
(2)步骤④中,移走酒精灯的目的是 ;
(3)计算生成氮气的质量和密度。 (4分,计算过程中以及最终数据均保留2位小数)
【解释与结论】
1892年,英国科学家瑞利(Rayleigh)发现,采用方法二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5‰左右。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瓶之间连接的导管所起的作用是
C
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.防止溶液冲入U形管
(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
操作步骤 | 实验现象 | 结论或化学反应方程式 |
取少量样品置于试管中,加入足量稀硫酸,将试管用导管与澄清石灰水相连. | ①产生大量气体,使石灰水变浑浊. ②样品全部溶解,溶液呈蓝色. |
①样品中含有 ②样品中含有 |
在上述蓝色溶液中,插入一根洁净的铁丝. | ①铁丝表面缓缓产生少量气泡. ②片刻后铁丝表面出现红色物质. |
① ② (均用方程式表示) |
装置A | 装置B | 装置C | 装置D | |
第一次 加热后 |
绿色粉末变黑色 | 质量增加0.9g |
出现白色沉淀, 质量增加2.2g |
无明显变化 质量不改变 |
第二次 加热后 |
黑色粉末变红色 质量为6.4g |
无明显变化, 质量不改变 |
沉淀先增加后部分溶解; 质量增加 |
无明显变化 质量不改变 |
操作步骤 | 实验现象 | 结论或化学反应方程式 |
取少量样品置于试管中,加入足量稀硫酸,将试管用导管与澄清石灰水相连. | ①产生大量气体,使石灰水变浑浊. ②样品全部溶解,溶液呈蓝色. | ①样品中含有________离子 ②样品中含有________离子 |
在上述蓝色溶液中,插入一根洁净的铁丝. | ①铁丝表面缓缓产生少量气泡. ②片刻后铁丝表面出现红色物质. | ①________ ②________ (均用方程式表示) |
装置A | 装置B | 装置C | 装置D | |
第一次 加热后 | 绿色粉末变黑色 | ________ 质量增加0.9g | 出现白色沉淀, 质量增加2.2g | 无明显变化 质量不改变 |
第二次 加热后 | 黑色粉末变红色 质量为6.4g | 无明显变化, 质量不改变 | 沉淀先增加后部分溶解; 质量增加 | 无明显变化 质量不改变 |
聪聪同学在实验室帮老师整理废弃药品时发现一瓶没有标签的绿色粉末,对其组成很好奇。征得老师允许后,设计了以下实验进行探究。
操作步骤 | 实验现象 | 结论或化学反应方程式 |
取少量样品置于试管中,加入足量稀硫酸,将试管用导管与澄清石灰水相连。 | ①产生大量气体,使石灰水变浑浊。 ②样品全部溶解,溶液呈蓝色。 | ①样品中含有 离子 ②样品中含有 离子 |
在上述蓝色溶液中,插入一根洁净的铁丝。 | ①铁丝表面缓缓产生少量气泡。 ②片刻后铁丝表面出现红色物质。 | ① ② (均用方程式表示) |
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【资料查阅】白色的无水硫酸铜可做吸水剂,遇水会变成蓝色。
【实验步骤】
①如图搭建实验仪器,并检验装置的气密性。
②在A装置中装入11.1g绿色粉末。关闭K1,打开K2、K3,持续通入适量N2。
③关闭K2、K3,分别称量装置B、C、D的质量,记录数据。
④打开K3,点燃酒精灯加热绿色粉末直至装置C中无气泡产生时,关闭K3,熄灭酒精灯。分别称量装置B、C、D的质量,记录数据。
⑤待A冷却后,打开K1、K3,持续通入适量CO,再次点燃酒精灯加热。
⑥当A中粉末全部变红后,熄灭酒精灯。试管冷却后,关闭K1。称量装置A、B、C、D的质量,记录数据。
【实验现象和数据处理】
装置A | 装置B | 装置C | 装置D | |
第一次 加热后 | 绿色粉末变黑色 | ▲ 质量增加0.9g | 出现白色沉淀, 质量增加2.2g | 无明显变化 质量不改变 |
第二次 加热后 | 黑色粉末变红色 质量为6.4g | 无明显变化, 质量不改变 | 沉淀先增加后部分溶解; 质量增加 | 无明显变化 质量不改变 |
【实验分析与反思】
1、老师看了实验方案后认为,从环保的角度来看,此装置有一个缺陷,建议装置D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
2、步骤②通入氮气的目的是:
【实验结论】
该绿色粉末的组成元素是: ;各元素的质量比为: (写出计算过程)
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