如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器).试根据题目要求,回答下列问题:Ⅰ.以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置、连接仪器,并检验装置的气密性.
(1)所选仪器的连接顺序为______(从左到右填写仪器序号字母)(提示:挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收).
(2)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为______.
(3)若将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,试液显______色.
Ⅱ.小强同学欲用锌和稀硫酸反应制取氢气,然后利用氢气测定某氧化铁样品中Fe2O3的质量分数.若测得装置C的质量增加2.7g,则氧化铁样品中含有Fe2O3的质量为______g.
(4)若不连接装置D,用上述方法计算处氧化铁样品的纯度将会偏大,若通过___________方法,即使不连接装置D,计算出氧化铁样品的纯度也会基本一致.
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李梅同学在学习《金属材料》一课后,在家里收集了一些金属材料,其中有:①铁片、钢片;②黄铜片、纯铜片;③纯铝片、铝合金片等。
(1)她将上述三组中的两种金属互相刻画。
①她这样做的目的是探究_________________________________________。
②她观察到的现象是_________,从该现象中可以得出的结论是___________________________。
(2)经查阅资料,她还获得了以下信息:
类别 | 纯金属 | 合金 | ||||
物质 | 铅 | 镉 | 铋 | 锡 | 焊锡 | 武德合金 |
熔点/℃ | 327 | 321 | 271 | 232 | 183 | 70 |
①分析表中有关数据,可以得出的结论是________________________________。
②说出武德合金的一种重要用途________________________________。
(3)通过以上综合探究,李梅发现合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,在很多方面合金的性能比组成它们的纯金属要________(填“好”或“差”),因此日常使用的金属材料,大多数是________(填“纯金属”或“合金”)。
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实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如下图),化学小组的同学经过寻问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液,为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质,化学小组的同学进行了如下的探究活动:
【进行猜想】
猜想I:原溶液的溶质是NaCl;
猜想II:原溶液的溶质是NaOH;
猜想III:原溶液的溶质是Na2CO3;
猜想IV:原溶液的溶质是NaHCO3。
【查阅资料】
常温下,有关物质的相关信息如下表:
物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
常温下的溶解度/g | 36 | 109 | 21.5 | 9.6 |
常温下稀溶液的pH | 7 | 13 | 11 | 9 |
从物质的相关信息可知,原溶液的溶质一定不是NaHCO3,因为_______。
【进行实验】
(1)取少量样品,测得溶液的pH大于7,则原溶液的溶质肯定不是_______。
(2)同学们另取样品又进行了如下实验,实验过程如下:
①生成白色沉淀A的化学方程式__________________。
②通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有_______
【获得结论】
实验完成后,最终得到的结论:原瓶中的溶质是_____,且已变质。
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(9分)已知某种铸造钢轨的金属粉末原料中可能含有铁、锰、铜三种金属中的两种或三种,化学小组的同学对该粉末进行探究。
(1)提出猜想:
猜想一:该粉末由铜、锰组成; 猜想二:该粉末由铁、锰组成;
猜想三:该粉末由铁、锰、铜组成; 猜想四:该粉末由________组成。
(2)查阅资料:金属锰不能被磁铁所吸引,锰和FeSO4 溶液可以发生置换反应,Mn元素在生成物中显+2价,生成物的溶液为浅粉色。
(3)进行实验:
实验目的 | 实验操作 | 实验现象 |
①证明粉末中是否含有铜 | 取一个小烧杯,加入适量的粉末,再向其中加入足量的________。 | 有少量红色粉末不能溶解。 |
②证明粉末中是否含有________ | 取5.5克粉末放入烧杯,再向其中加入适量的硫酸亚铁溶液,反应完全后过滤、干燥,称量固体为5.52克。 | ________。 |
③证明粉末中是否含有铁 | 另取5.5克粉末,________(用物理方法), 称量剩余金属粉末为1.12克。 | ________。 |
(4)初步结论:猜想___________成立;实验①中发生反应的化学方程式为___________。
(5)数据处理:试计算粉末原料中任意一种金属所占的质量分数(用金属名称和百分数表示,结果保留一位小数)_______________________________。
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(5分)某课外活动小组的同学在整理化学药品柜时,发现一瓶标签受损的无色液体,如图所示。
老师告诉大家,该瓶液体是下列5种液体中的某一种:稀H2SO4、H2O、NaNO3溶液、NaOH溶液、CuSO4溶液。
(1)根据以上信息判断,该无色液体一定不是 和 。
(2)为确定该液体的成分,同学们设计了下列实验方案,请你一起探究。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
①取该液体适量于试管中,向其中滴加无色酚酞溶液。 | 溶液颜色无变化。 | 该液体不是 。 |
②另取该液体适量于试管中,向其中加入锌粒。 | 。 | 该液体是稀H2SO4,不是NaNO3溶液。 |
(3)实验操作②中发生反应的化学方程式是 。
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某化学兴趣小组的同学在实验室发现以前用的一瓶氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞,他们取这种氢氧化钠溶液少量于试管中,再逐滴加入稀盐酸,观察到有气泡产生。小组中有同学断定,这瓶氢氧化钠溶液已经变质。辅导老师肯定了该同学的看法,又有同学提出:所用氢氧化钠溶液是否完全变质?兴趣小组的同学在辅导老师的鼓励下又进行了如下的实验探究:
【提出问题】氢氧化钠溶液是否完全变质?
【进行猜想】(1)该氢氧化钠溶液部分变质;(2)该氢氧化钠溶液全部变质。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【设计并进行实验】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)取少量该瓶氢氧化钠溶液于水管中,向溶液中滴加过量的BaCl2溶液,并不断振荡 | 有 产生 | 说明原溶液中一定有碳酸钠 |
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,向其中滴加酚酞试液 | 发现溶液变红色 | 说明原溶液中一定有 |
【结论】该小组同学所用的氢氧化钠溶液是 (填“部分”或者“全部”)变质。
【反思】氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,反应的化学方程式为: 。
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铁、铝、铜是常见的三种金属.同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈,而铁制品一般需要做防锈处理.
【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢?
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究,请你参与探究并填写空格.将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中:
操作 | 根据现象得出金属活动性顺序 | |||
片刻后现象 | 有少量气泡 | 无气泡 | 无气泡 | Fe>Al,Fe>Cu |
几分钟后现象 | 有少量气泡 | 有大量气泡 | 无气泡 | ________ |
【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应.
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是________________________________.
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序,同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中:
操作 | 根据现象得出金属活动性顺序 | ||
现象 | 无明显现象 | ________ | Al>Fe>Cu |
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式:________________________________________.
【拓展迁移】(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管,只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完),也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序.金属丝的插入顺序为________________________.
(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关,请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序________________________________.
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(8分)水田或池塘里常常不时地冒出一些气泡,几位同学决心弄清这种气泡的成分。请你与他们一起完成如下的探究:
【对气体猜想】
猜想I:全部是CH4; 猜想Ⅱ:全部是CO2; 猜想Ⅲ:是CH4和CO2的混合气体。
【气体的收集】
他们设计了如右图所示的取气方法:将空的雪碧汽水塑料瓶装满水,倒放在池塘中,瓶口对准水底冒出的气泡收集。这种集气方法叫________。针对瓶口太小不便于收集的特点,在不换瓶的情况下你的改进方法是________。
【实验和推断】
如图1,将雪碧瓶(A)中收集到的气体依次通入B、C中,在D处点燃。
(1)要将A中的气体通入后面的装置中,应选图2中的________ (填序号)“注水装置”。(2)若B中石灰水变浑浊,则说明A中的气体中含有________气体。
(3)装置C作用是。
(4)若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯,出现浑浊,且B中无明显现象,则“猜想 ”成立。若D处倒扣的是干冷的大烧杯,杯壁有水雾出现,有同学认为“猜想I、Ⅲ”可能成立,另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH4,理由是气体通过B、C装置时,会带入水蒸气,要排除这种干扰可采取的措施是。
(5)采取(4)中的排除干扰措施后,若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯,分别出现水雾和浑浊,且B中也出现浑浊,则证明“猜想 ”成立。
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(8分)某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一装溶液的试剂瓶未盖瓶塞且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【提出猜想】这瓶溶液是:
猜想一:氯化钠溶液; 猜想二:氢氧化钠溶液; 猜想三:碳酸钠溶液。
【实验推断】
(1)小丽取样滴加无色酚酞溶液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是________溶液,
理由是________。
(2)小刚另取样滴加稀盐酸有________产生,反应的化学方程式为,
小刚得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。
(3)小青认为小刚的结论不完全正确,理由是________。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】为了完全除去溶液中的Na2CO3,另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有 产生。静置后,取上层清液,滴入酚酞溶液,溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是________。
【探究启示】
实验过程中取完药品后应立即盖好瓶塞。
【拓展迁移】
若该溶液与盐酸发生中和反应,恰好完全反应的微观过程如右图所示,则反应后溶液中存在的阴、阳离子是________(填符号)。
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.小明设计了图1所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答:
⑴该装置的不足之处是________。
⑵实验开始时,先要进行的操作是
(选填序号:①加热 ②通一氧化碳)。
⑶实验过程中,B处反应的化学方程式是________。
Ⅱ.为分离A装置中反应排出的一氧化碳和二氧化碳,小明又设计了图2的装置(铁架台、铁夹等装置已略去,a、b为活塞)。
⑴当关闭活塞b,打开活塞a时,可分离得到________(写化学式,下同)。
⑵然后关闭活塞a,再打开活塞b,又可分离得到________。
Ⅲ.对于A装置中反应后得到的红色固体(此时氧化铜已全部反应完),
小明进行了以下探究
【查阅资料】①氧化铜经一氧化碳还原不仅能生成铜,还可能生成氧化亚铜(化学式为Cu2O)。②Cu2O是不溶于水的红色固体,在酸性溶液中,可发生反应生成Cu2+和Cu。
【提出猜想】氧化铜经一氧化碳还原所得到的红色固体中除Cu外还可能含有Cu2O。
【进行实验】小明设计了一个最简单的实验方案证明自己的猜想。
实验步骤 | ________ |
实验现象与结论 | ________ |
化学方程式 | ________ |
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