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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某化学兴趣小组的同学在整理学校实验时,发现了一瓶标签中化学式已破损(如图所示)但未变质的无色溶液,他们对这瓶无色溶液产生了兴趣.经过询问实验老师得知,这瓶无色溶液的溶质应该是碳酸钠、氯化钠、硫酸钠、氢氧化钠中的一种.请你与他们一起对这瓶溶液的溶质成分进行探究.
【提出问题】这瓶无色溶液溶质成分是什么?
【提出假设】①碳酸钠(Na2CO3)②硫酸钠(Na2SO4)③氯化钠(NaCl)④氢氧化钠(NaOH)
【查阅资料】硫酸钠、氯化钠的溶液呈中性,碳酸钠、氢氧化钠的溶液呈碱性.
【讨论交流】为了确定该瓶溶液溶质的成分,首先他们根据标签上物质元素组成的特点,认为该瓶溶液不可能是 溶液和 溶液.
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 |
取少量样品溶液于试管中,滴加稀盐酸 | 产生大理气泡 |
【实验结论】通过对上述实验现象的分析,你认为假设 (填序号)成立.写出该实验操作中化学反应的方程式: .
【反思拓展】通过上述【讨论交流后】后,排除了四种假设物质中的两种.请你根据查阅资料所获取的知识,再举一例判定两种假设物质的实验方法 ,则该物质是碳酸钠 .
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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)实验室中,利用下列装置可以制取某些气体,请回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:①_______________ ②_______________
(2)向气体发生装置内加入药品前,应该进行的操作是________。
(3)实验室用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气的文字表达式为 ________ ,应选用的发生装置为________ ,收集装置为。
(4)实验室用氯化铵和熟石灰固体加热来制取氨气,应选用的发生装置为 ,只能用装置C收集,而不能用D或E收集,则推测氨气具有的物理性质为 。
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(8分)某化学兴趣小组的同学采用了下图所示装置测定空气中氧气含量。
【实验步骤】:在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气,给装有细铜丝的玻璃管加热,同时缓慢推动两个注射器活塞,至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热,待冷却至室温,将气体全部推至一个注射器内,观察密闭系统内空气体积变化。
【实验分析】(1)在实验加热过程中,交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是________。
(2)写出该实验过程中玻璃管内的现象为
写出该反应的文字表达式________。
(3)小强实验操作均正确,测得实验结果如下:
反应前注射器内气体总体积 | 反应后注射器内气体总体积 |
25mL | ________ mL |
【实验结论】:该实验得出的结论为 。
【实验反思】:小红同学实验误差较大,请你帮她分析造成实验误差的原因________
(请写出其中一条)。
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(4分)小雨阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号 | 氯酸钾的质量 | 其他物质质量 | 待测数据 |
① | 1.2g | / | ____________________ |
② | 1.2g | 氧化铜 0.5g | ____________________ |
③ | 1.2g | 二氧化锰 0.5g | ____________________ |
(1)上述实验应测量的“待测数据”是 。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若衡量得到0.5g黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中, 。(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。
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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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