(6分)实验室制取气体所需的装置如下图所示。
A B C D E
请回答以下问题。
(1)实验仪器a的名称是________。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为______,二氧化锰起________作用。
(3)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为_____。用装置__(填字母序号)收集一瓶二氧化碳,将燃着的木条放在瓶口,若观察到_______,说明瓶中已充满二氧化碳。
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学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:氧化铜(CuO)能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行了以下探究。
【猜想】:
Ⅰ、氧化铜不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂,反应前后_____________________。
【实验】
用天平称量0.2g氧化铜(CuO),取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(1)填写下表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 | |
溶液中有气泡放出, 带火星的木条复燃。 | ______________ ______________ | ______________ ______________ | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立。 | |
(2)步骤①的目的是____________________________。
(3)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的文字表达式为____________。
(4)同学通过查阅资料得知,过氧化氢在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热过氧化氢也可以产生氧气,同学们选择如图置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生大量气泡,但将带火星的木条放在导管口没有复燃,可能的原因是_____________________,同学分析原因后,采用了排水法收集气体,再检验,证明加热双氧水也可产生氧气。
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科学探究可以培养学生良好的科学思维,某兴趣小组进行了金属燃烧实验:
实验 | 1 | 2 | 3 |
步骤 | 将一片铝箔在空气中用 酒精灯加热 | 将另一片相同铝箔伸入到充满氧气的集气瓶中,引燃 | 将一段镁条在空气中用酒精灯加热 |
现象 | 铝箔不燃烧,溶化后也不滴下,外面立即形成一层薄膜 | 铝箔剧烈人少,发出耀眼白光 | 镁条剧烈燃烧,发出耀眼白光 |
试回答下列问题:
(1)进行1、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的 有关。
(2)某同学分析1、3实验后就得出了如下结论:不同金属的活动性是不同的,其他同学认为这个结论不可靠,你认为他们的理由是 。
(3)在实验1中,有同学用细针去刺破液态铝外的薄膜.观察到里面的液体铝依然没有流出来,实验后,同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝,其熔点明显高于酒精灯火焰的温度,由此推断,刺破薄膜后液态铝会迅速和 反应又会形成致密氧化膜,所以液态铝不会流出来。
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用加热氯酸钾和二氧化锰的方法来制取氧气,当收满一瓶气体后,停止加热。小军对试管中的剩余固体的成分做如下猜想①是氯酸钾②是氯化钾③是氯化钾和二氧化锰。三种猜想中一定不成立的是________请你再做一个可能的猜想④是________若 你的猜想正确请完成你的证明实验。
实验方案 | 实验现象 | 结论 |
猜想④正确 |
【解析】若加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,收集一瓶氧气后停止加热.此时,剩余的固体中一定含有的物质是 氯化钾和二氧化锰,可能含有的物质是 氯酸钾,写出验证可能含有的物质的方法、现象和结论 继续加热用带火星的木条检验,木条复燃,还有氯酸钾,或者不复燃,没有氯酸钾.
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学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化作用呢?于是进行了以下探究.
【猜想】
Ⅰ.CuO不是催化剂,也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ.CuO是反应的催化剂,反应前后 .
【实验】用天平称量0.2g CuO,取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(1)填写下表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
,带火星的木条复燃 | 溶液中有气泡放出,带火星的木条复燃 | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立 |
(2)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的文字表达式为 .
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“薯片”是一种大众休闲食品,它的包装如图甲所示,袋内通常充满了气体。化学兴趣小组的同学对气体的成分产生了浓厚的兴趣,开始了如下的探究之旅。
【提出猜想】包装内填充的气体可能是①氧气,②二氧化碳,③氮气…
【设计实验】(1)兴趣小组的同学抽取气体样品后,采用如图所示操作将气体转移到了集气瓶内,然后伸入带火星的木条,木条没有复燃,于是他们得出了包装袋内的气体没有氧气的结论。请对他们的做法和结论作出评价 。
明辉认为根本不需要设计验证氧气存在的实验,他认为包装袋内的气体不可能是氧气,你认为他的理由是 。
(2)请设计实验探究包装袋内的气体是否为CO2。你的实验方案是 ;写出实验涉及到的化学反应方程式 。
(3)进一步实验证明气体包装袋内气体为氮气,请指出氮气在生产生活中的另一种用途 。
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(6分)“滴水生火”魔术:向包有淡黄色过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴加水,脱脂棉随即燃烧。某同学对该“魔术”很感兴趣,设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成什么物质? 脱脂棉为什么会燃烧?
【实验1】取一支干燥的大试管,加入少量过氧化钠粉末,滴加蒸馏水,观察到试管内发生剧烈反应,产生大量气泡,用手触摸,试管底部发烫。
【提出猜想】生成的气体产物可能是:① ;② 。
【实验2】为探究气体产物,进一步设计并完成如下实验。
请完成表中空格:
操 作 | 现 象 | 结 论 |
将带火星的木条伸入试管 | 带火星的木条复燃 | 气体产物是 |
【查阅资料】脱脂棉是经过化学处理去掉脂肪的棉花,极易燃烧;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
【实验结论】
①过氧化钠与水的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
②脱脂棉燃烧的原因 。
③扑灭由过氧化钠引发的火灾时,可以选择的灭火材料是 。
A.二氧化碳 B.水 C.沙子
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不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性.为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,小娟与小涛进行了如下探究活动.
【猜想和假设】根据所学知识,猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系:
猜想一:Cr Al Cu 猜想二:Al Cr Cu 猜想三:
【实验和探究】
(1)小娟的实验:
取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮)
实验步骤 实验现象 解释与结论分别取三支试管,向其中入等质量、等浓度的稀硫酸然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中.铝片表面产生的气泡较快;铬片表面产生气泡较缓慢,溶液变蓝色;铜片无明显现象.猜想 成立.铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液,该反应的化学方程式为 .
(2)小涛的实验:
小涛只选用了三种药品进行实验,也得出了三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系.则他选用的三种药品可能是 .
【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有:① ; ② .
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下图所示为实验室常用的实验装置:
(1)写出下列仪器名称:a________;b________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置和收集装置是________(填装置的字母代号),化学方程式________,实验室制取二氧化碳的原料是,化学方程式________,用D装置收集气体时集满的实验现象是________,
(3)若用E装置收集氢气,则氢气应从________口通入(填c或d)。
(4)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,在水面上放一层植物油的目的是。
(5)装置C相对于装置B在操作方面的优势为:________。
(6)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
[实验一] 选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
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 |
[实验二] 选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
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 |
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为,因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是。
②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为℃。
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加操作,更有利于气体的制备。
④该研究小组为了研究 对该反应速率的影响,在28℃进行了如下实验。
试管编号 | A | B |
试管内药品 | 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 | 1g细小颗粒大理石与5mL25%稀硫酸 |
现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
根据上述实验研究,你觉得在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用________(填编号) .
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请根据题意回答下列问题:[在下列⑴⑵两小题中任选一题回答,若两小题都回答,则以第⑴小题的答案评定分数。]
(1)检验氧化钙中是否存在碳酸钙。
(2)溶于雨水会形成酸雨的气体有哪些?酸雨对环境会造成哪些危害?(各答一种即可)
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