(4分)某研究性学习小组设计了如下右图所示的装置,探究空气中氧气的体积分数,其中A是标有以cm为单位的刻度,且在0刻度正上方有一圆状缺口的圆筒状玻璃容器(带橡皮塞B),C为能自由移动的活塞。他们操作过程如下:
a检查装置气密性;
b将两个可自由移动的活塞C分别调整到左右两边刻度的10cm处;
c将过量的铜粉平铺在惰性电热板上,塞上橡皮塞B;铜和氧气能够反应生成固体氧化铜;
d通电加热铜粉,待充分反应后,冷却到原来的状况。记录两活塞C之间的距离为h;
e根据数据h列出公式,计算空气中氧气的体积分数。(注:A容器内的固态物质、惰性电热板、活塞部分所占体积忽略不计,活塞与玻璃容器之间的摩擦力也忽略不计)
(1)检查装置气密性的方法是分别移动两活塞C到左右两边刻度为10cm处,塞紧橡皮塞B,双手将两活塞C向里推,使活塞之间的距离缩小,然后松手,活塞向外移动,直到两活塞C的距离为 cm时停止移动,说明装置气密性好。
(2)b—d的实验步骤中两活塞之间的距离h具体变化情况是 。
(3)空气中氧气的体积分数的计算公式(含字母h)为 。
(4)如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度,则e操作中计算出的实验结果比理论值偏
(“大”或“小”)。
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(8分) 碳酸氢钠是一种用途广泛的盐,某实验小组的同学设计了以下实验,以探究碳酸氢钠的性质。
【探究实验1】碳酸氢钠的物理性质:用 (写仪器名称)取少量固体放入试管中,加入适量水充分振荡。现象:固体为白色粉末,加水后固体 。结论:碳酸氢钠能溶于水。
【探究实验2】碳酸氢钠溶液的酸碱性:在上述溶液中滴入几滴酚酞试液,振荡。
现象:溶液变成红色。由此得出的结论是 。
【探究实验3】能否与酸反应:取少量固体放入试管中,加入稀盐酸,现象为
。结论:碳酸氢钠能与酸反应。
【探究实验4】碳酸氢钠的热稳定性:用如图所示
装置进行实验。大试管口略向下倾斜的原因是
;
现象:充分加热后,大试管壁上有水珠出现,管底有
白色固体残留,小试管中澄清石灰石变浑浊;结论:
碳酸氢钠受热能分解,分解的反应方程式是
;
验证:请你帮他们设计实验,证明试管中留下的白色固体是Na2CO3,而不是NaOH,实验方法和现象是 。
【拓展应用】试说出碳酸氢钠在日常生活中的一种用途 。
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(7分)化学兴趣课上,同学们对过氧化钠(Na2O2)可以做供氧剂产生了浓厚兴趣,于是在老师的指导下展开了以下探究活动。
【提供资料】① 二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气和另一种物质。
②Na2O2是一种淡黄色固体,常温下能与H2O、HCl气体等物质发生反应,生成氧气不能与N2发生反应。
(1)探究二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。
① 写出检验G中气体的方法 。
②若无装置C,对实验有影响的物质是 。
③若观察到 ,说明二氧化碳已经除尽。
(2)探究二氧化碳与过氧化钠反应生成的另一种物质。
【猜想与假设】下面是同学们提出的3种猜想。
猜想1:是氢氧化钠 猜想2:是碳酸氢钠 猜想3:是碳酸钠
你认为猜想 是不正确的,理由是 。
【进行实验】排除错误猜想后,同学们通过以下实验验证了另一种物质。
实验操作 | 实验现象 |
取少量CO2与Na2O2反应后的固体于试管中,加入稀盐酸。 | 有大量气泡产生 |
【反思与评价】
①某同学认为上述方案存在不足,他的理由是 。
②写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式 。
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(6分)某化学兴趣小组同学利用如下图所示装置进行实验。
(1)打开a,关闭b,装置I中加入黑色固体和无色液体,装置Ⅱ的热水中加入白磷,观察到Ⅱ中白磷燃烧。
①装置I中发生反应的化学方程式为 。
②白磷燃烧的原因是 。
(2)装置I中加入大理石和过量稀盐酸,装置Ⅱ 中加入滴有无色酚酞的氢氧化钠溶液。
①打开a,关闭b,Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
②一段时间后,关闭a,打开b。若装置Ⅱ 中最终得到无色澄清溶液,则Ⅱ中一定发生的反应化学方程式为 ;若装置Ⅱ中最终得到无色溶液且底部有不溶物,则II中无色溶液的溶质可能为 。
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根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)写出图中标序号的仪器名称:①________②________.
(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时应选择的发生装置是_____(填编号),若实验室用高锰酸钾制取较纯净氧气,应选择的装置组合是______(填编号),试管口棉花团的作用是_____,此反应的文字表达式是________.
(3)查阅资料得知:实验室常用浓氨水和碱石灰固体混合来制取氨气,氨气密度比空气小,极易溶于水,其水溶液为氨水。制取氨气应选用的发生装置是_______,若用F装置收集氨气,气体应从_____(填“a”或“b”)导气管进入瓶中。若将集满氨气的试管倒置于如图G所示的水槽中,G图装置中可观察到的现象是____________,__________.
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某学习小组用如图所示装置测定锌铜合金中铜的质量分数。(已知:金属与酸时放出一定的热量)
(1)实验前,先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是________;
(2)实验操作步骤有:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,再进行的操作还有:①记录C的液面位置;②待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;③由A向B滴加足量试剂;④检查气密性。
上述再进行的操作的顺序是________(填序号);
(3)该装置的气密性的检验方法是打开分液漏斗旋塞,从D管注入经济易得的________,使U型管左右液面相平,关闭分液漏斗旋塞,提高D管, ,说明装置的气密性好;
(4)待B中不再有气体产生,记录C的液面位置前,需将温度恢复至室温和________;
(5)若实验用锌铜合金的质量为ag,与稀硫酸充分反应后,测得氢气体积为V L,为求出合金中铜的质量分数,还缺少的一个数据是________;
A.反应前加入稀硫酸的体积 B.反应前加入稀硫酸的质量分数
C.实验前反应装置中空气的体积 D.实验条件下氢气的密度
(6)若a为0.4g,V为80mL,求合金中铜的质量分数。(在实验条件下,H2的密度为0.09g/L,5分)
(7)实验过程中,若未冷却就读取气体体积,则测得锌的质量分数将________(填 “偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
(8)可指导老师认为,利用上述实验装置,测量结果总会偏小,原因是 ,改进方法是________。
【解析】(1) 先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是除去表面氧化物(2)根据实验操作的步骤进行解答(3)根据装置的气密性的检验方法进行解答(5)根据质量=体积乘以密度进行解答(6)由题可知氢气的质量,根据化学方程式求得锌的质量,可求得铜的质量分数(7) 未冷却氢气体积偏大,即氢气的质量偏大,求得锌的质量分数将偏大,(8)根据能影响生成气体体积的因素进行解答
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某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应,有如下实验装置:
⑴上述A装置可用于实验室制取氢气和二氧化碳,请分别写出实验室制取氢气和二氧化碳的化学方程式________;________ 。
⑵请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分,完成下列各题:
已知信息:Ⅰ.Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体;Ⅱ.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
提出问题:红色固体含有什么物质?
①猜想假设:
假设一:红色固体只含有Cu;假设二:红色固体只含Cu2O;
假设三:________(请补充完成假设三)。
②实验探究:(填写表中空格)
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
a.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 | 无明显现象 | 假设________成立 |
b.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 | ________ | 假设二和假设三均成立 |
③数据处理:甲同学称取Wg红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后,________(填操作名称)、洗涤、干燥,称量剩余红色固体质量为mg,通过计算,若m ________ (选填>、<或=),则假设二成立;若m ________ (选填>、<或=),则假设三成立。
④交流与反思:只要假设合理,实验方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论。
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通过半年的化学学习,你对化学实验有了一些认识,请你解答下列问题:
(1)在电解水的实验中,两电极相连的玻璃管上方产生的气体是________和________,两者的体积比约为________,这个实验证明了水是由________组成。该反应的化学方程式为________。
(2)根据下图所示实验装置回答下列问题:
①用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取O2应选用的发生装置(填序号,下同)____;若用高锰酸钾加热制取O2该装置还需做的一点改动是________;用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取O2应选用_________;制取H2应选用__________;
制取CO2应选用_______,反应的化学方程式为________。
②收集O2可选用________, 理由是________; 收集CO2应选用________。
(3)过滤操作中的要点常简记为“一贴二低三靠”,请你解释“三靠”的具体含义:。
“三靠”:①________,② ________ ,
③________ 。
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现有氯酸钾、二氧化锰、锌粒、稀硫酸、氧化铜等药品,请利用所给的药品结合下列实验装置图回答问题.(收集装置不能重复使用)
A B C
D E F
(1)写出实验室制取氧气的文字表达式______________________;制取氧气应选用的装置是_______和_______。(填字母)
(2)实验室制取氢气应选用的装置是_________和_________。(填字母)
(3)实验室中一般用铜与浓硝酸在常温下反应迅速产生二氧化氮气体。二氧化氮气体比氧气密度大,易溶于水。试用你学过的实验室制氧气和制氢气的知识回答:实验室用于制二氧化氮气体的发生装置可用(填序号)_________,收集二氧化氮气体的装置为_________
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实验是进行科学探究的重要途径。请回答有关问题:
(1)在一次实验中老师表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(N202)粉(1)在一次实验中老师表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(N202)粉末的末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。小磊同学很感兴趣,他和小军进行了如下探究活动。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
【猜想】①可能有一种气体和另一种物质生成。②反应过程中可能有热量放出。
【设计实验】如图所示
【实验探究】实验一:探究反应后生成的气体是什么?
①小磊猜想生成的气体可能是氢气也可能是氧气,他猜想的依据是
②小磊打开分液漏斗的活塞后看到Na2O2表面有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃。说明生成的气体是_____________.
③实验过程中还观察到U形管A端红墨水液面下降,其原因是_________________.
实验二:继续探究反应.后生成的另—种物质是什么。
①小磊取反应后的溶液于试管内,滴入酚酞试液,发现溶液变红,说明溶液呈_____性。
②小军认为纯碱溶液能使酚酞变红,所以另一种物质可能是碳酸钠,小磊认为不可能,
他选用_____试剂来验证另一物质是否是Na2CO3。通过以上探究小磊最终得到了满意的答案。
(2)工业用纯碱和熟石灰制烧碱,他们发现某烧碱中含有碳酸钠,为测其纯度小明设计的实验步骤为①在天平的托盘上放大小相同的纸片,左物右码称量20g烧碱样品;②将样品放入烧杯中,加100g水溶解;③向烧杯中滴加稀盐酸至二者恰好完全反应;④根据产生气体的质量计算烧碱的纯度。
A.该同学设计中的错误是_________。
B.纠正错误后进行实验,得出恰好完全反应时用盐酸73g,反应后烧杯中剩余物的总质量为191.9g,请计算烧碱的纯度(写出计算过程)。
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