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
比较项目 | 排水法 | 向上排空气法 |
收集方法可行性分析 | CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率 | CO2密度比空气大, 不与空气发生反应 不与空气发生反应 . |
收集过程分析 | 集满现象: 集气瓶口有气泡冒出 集气瓶口有气泡冒出 . |
“验满”分析:因气体无色,故集满与否较难确定.即便用燃着木条移近容器口火焰熄灭,也难以证明空气完全排尽. |
向收集到的CO2集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡 | 先浑浊后变澄清所需时间较短. | 先浑浊后变澄清所需时间较长. |
由上述实验可得结论 | ① 二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集; 二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集; ;②用排水法收集到的二氧化碳比较纯净 用排水法收集到的二氧化碳比较纯净 . |
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
气体体积(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
试管编号 | A | B | C | D | E |
温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
现象和 比较 |
有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B号试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
实验编号 | 1 | 2 |
反应物 | 5%H2O2 | 5%H2O2 |
催化剂 | 无 | 1gMnO2 |
时间 | 无数天 | 46秒 |
实验编号 | 1 | 2 |
反应物 | 5%H2O2 | 5%H2O2 |
催化剂 | 无 | 1gMnO2 |
时间 | 无数天 | 46秒 |
一、选择
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
C
C
C
C
A
C
C
C
D
B
C
二、填空
14.② 燃烧更旺,发出白光;C + O2 CO2;
④ 明亮的蓝紫色火焰;S + O2 SO2
15.(1)常温反应,不需加热(或操作简便) (2)反应速率快 (3)便于回收二氧化锰 (4)制得的氧气纯净(或无污染)
16.(1)①③⑤④②(或③①⑤④②)
(2)A C
(3)催化剂种类不同,催化效果不同
(4)单位时间内产生氧气的浓度不同(或“产生氧气的速率不同”)
三、简答题
17.(1)化合反应 条件都是点燃 2Mg+O2 ==== 2MgO (2)生成物都是氧化物 22.植物的光合作用分离液态空气
18.仪器名称:锥形瓶 收集方法:排水集气法【 结 论】在相同条件下,H2O2 生成O2 的快慢与催化剂种类有关【 反 思】质量和化学性质【假 设】浓度或质量分数或温度等【实验方案】在同温下,取二份质量相等的不同浓度的H2O2 溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量各收集一瓶气体所需的时间
19. 2H2O22H2O+O2↑(或2KClO32KCl+3O2↑
或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑); B(或A); B和C(或B、C)
剧烈燃烧(或火星四射或生成黑色固体或放出热量); 3Fe+2O2Fe3O4
生成的二氧化碳中混有氯化氢气体(或盐酸浓度较高,挥发出了氯化氢气体或石灰水变质或二氧化碳的量很少)
20.(1)实验室用KClO3制02时MNO2做催化剂能加快反应速率
(2)木炭燃烧时O2不足生成CO,O2充足生成CO2
(3)留在空气中和在氧气中燃烧现象不同(其他答案正确也可)
21.铁架台、酒精灯、大试管、橡皮塞、导管。(少填一种不得分);将带火量的木条伸入瓶内,木条复燃,表明收集的气体是O2 。
22.⑴手握锥形瓶,使瓶内气体受热,微粒运动速率增大,间隔变大,气体体积膨胀,能从导管口逸出。
⑵2H2O MnO2 2H2O+O2↑ 催化 过滤
⑶①再加入适量的双氧水使反应继续进行
②从分液漏斗向锥形瓶内加水,将锥形瓶内的氧气压入集气瓶中
23.t3
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