二氧化碳一般不用排水法收集,原因是(用化学方程式表示)_____ 。收集二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢?某化学兴趣小组利用下图所示的两套装置进行了深入的探究。
(1)定性实验:实验后,装置2水槽中的液体应该是_____ 性,但是取几次实验后的液体样品,滴加紫色石蕊试液,均无明显变色现象,对此你认为应如何改进测定办法,才能测出液体样品酸碱性?_____
(2)定量实验:采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,只能先测出收集气体中残留的氧气(来自于空气),推算出空气的含量,再求出二氧化碳的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可)。
通过实验可知,若对二氧化碳纯度要求较高,应该使用排水法收集二氧化碳。
(3)实验反思:利用装置1和装置2收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是_____
(4)证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高,你还有什么方法?_____
(5)两种方法所得二氧化碳除了纯度不同外,你认为在什么方面还存在差异?_____
(1)定性实验:实验后,装置2水槽中的液体应该是
(2)定量实验:采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,只能先测出收集气体中残留的氧气(来自于空气),推算出空气的含量,再求出二氧化碳的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可)。
测得氧气含量 | 推算出二氧化碳含量 | 结论 | |
排空气法 | 6.6% | 69% | 排水法收集到的二氧化碳更纯净 |
排水法 | 4% |
通过实验可知,若对二氧化碳纯度要求较高,应该使用排水法收集二氧化碳。
(3)实验反思:利用装置1和装置2收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是
(4)证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高,你还有什么方法?
(5)两种方法所得二氧化碳除了纯度不同外,你认为在什么方面还存在差异?
更新时间:2019-10-02 13:34:19
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解题方法
【推荐1】一班同学对探究影响反应快慢的一些因素的收集了相关数据(常温通常指20℃;)
(1)通过实验a和b对比可知,化学反应快慢与________ 有关;通过对比实验可知,化学反应快慢与温度的关系是_______
(2)对于过氧化氢分解制取氧气,硫酸铜溶液和硫酸铁溶液也有一定的催化作用,为比较硫酸铁和硫酸铜对过氧化氢分解的催化效果,甲乙两组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题∶
①图甲,可通过观察________ 定性比较两者的催化效果。
②图乙(装置气密性良好),要定量比较两者的催化效果,可测量______ 。
③乙装置还可知生成的氧气的质量(装置气密性良好).下列分析错误的是______
A、通过测定氧气的体积计算氧气的质量
B、注射器中收集到的气体是氧气
C、反应后,共生成了80mLO2
D、反应后需要等装置冷却到室温再读数。
(3)小亮发现收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,就能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?
小亮对此展开探究。
第一组实验∶取5个集气瓶,编号为①-⑤,分别装入占总容积10%,20%,30%,40%,50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5个集气瓶中的水排出去,将带火星的木条依次插入5个集气瓶中,记录实验现象。小亮在第一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组效验的数据和现象见下表:
请根据实验回答下列问题∶
①用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠?______ (填“是”或“否”)。
②集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×____ %。
③收集的氧气占容积的体积分数最低为_____ %时,可使带火星的本条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数为______ %(计算结果保留整数)
④用带火星的木条直接检验过氧化氢受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是由于加热生成氧气同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示。若只考虑氧气的的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的本条复燃,应将加热过氧化复的最高温度控制在_______ ℃。
⑤采取“半值法”探究能减少实验次数。例如,第一组实验若按③和④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体分数应在30%至40%之间,从而省去编号为①②⑤的实验.同理,第二组可以省去的实验编号为________ 。
实验序号 | 过氧化氢溶液浓度/% | 过氧化氢溶 液质量/g | 温度/℃ | 二氧化锰用量/g | 氧气体积/ml | 反应所需时间/s |
a | 5 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 11 |
b | 30 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 2 |
c | 30 | 12 | 40 | / | 125 | 148 |
d | 30 | 12 | 90 | / | 125 | 82 |
(1)通过实验a和b对比可知,化学反应快慢与
(2)对于过氧化氢分解制取氧气,硫酸铜溶液和硫酸铁溶液也有一定的催化作用,为比较硫酸铁和硫酸铜对过氧化氢分解的催化效果,甲乙两组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题∶
①图甲,可通过观察
②图乙(装置气密性良好),要定量比较两者的催化效果,可测量
③乙装置还可知生成的氧气的质量(装置气密性良好).下列分析错误的是
A、通过测定氧气的体积计算氧气的质量
B、注射器中收集到的气体是氧气
C、反应后,共生成了80mLO2
D、反应后需要等装置冷却到室温再读数。
(3)小亮发现收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,就能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?
小亮对此展开探究。
第一组实验∶取5个集气瓶,编号为①-⑤,分别装入占总容积10%,20%,30%,40%,50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5个集气瓶中的水排出去,将带火星的木条依次插入5个集气瓶中,记录实验现象。小亮在第一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组效验的数据和现象见下表:
第一组 | 第二组 | 第三组 | |||||||||
集气瓶编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① |
收集的氧气占总容积的体积 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 |
带火星的木条的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 复燃 | 很亮 |
①用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠?
②集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×
③收集的氧气占容积的体积分数最低为
④用带火星的木条直接检验过氧化氢受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是由于加热生成氧气同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示。若只考虑氧气的的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的本条复燃,应将加热过氧化复的最高温度控制在
⑤采取“半值法”探究能减少实验次数。例如,第一组实验若按③和④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体分数应在30%至40%之间,从而省去编号为①②⑤的实验.同理,第二组可以省去的实验编号为
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解题方法
【推荐2】小君和小英同学发现:带火星的竹签在空气中不会复燃,若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气,得到的气体能使带火星的竹签复燃,为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,他们进行了如下探究:
(1)【设计实验】小君设计了如图的装置,该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是___ 。
【实验研究】第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③,分别装入15%、30%和45%的水,盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡___ 放出后,导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出,将相同的3支带火星竹签分别插入①~③号瓶中,记录实验现象。
获得第一组实验现象后,小君又做了第二组实验,并记录实验现象,两组实验数据和现象见下表:
(2)使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠:_____ (填“是”或“否’')。
(3)集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×___ %.
(4)根据两组实验现象得出,收集的氧气占容积的体积分数最低为____ %时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数分数是__ %(计算结果保留整数)。
(5)小英认为上述两组实验现象还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是____ %。
(6)【实验结论】再经过数次实验并计算后得出:能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
【继续探究】小君认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气,请你提出实验改进的措施___ 。
(7)为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低浓度,课外活动小组的同学们又进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。
收集气体的方法是:在150mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭活塞 b,打开活塞a通入氧气,把瓶里的水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气,把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体,则停止通入氧气时量筒内水的体积约为_____ (提示:空气中氧气的体积分数约为1/5)
A.25 mLB.40 mL C.60 mL D.75 mL
(1)【设计实验】小君设计了如图的装置,该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是
【实验研究】第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③,分别装入15%、30%和45%的水,盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡
获得第一组实验现象后,小君又做了第二组实验,并记录实验现象,两组实验数据和现象见下表:
实验分组 | 第一组 | 第二组 | ||||
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
集气瓶装水的体积分数/% | 15 | 30 | 45 | 34 | 38 | 42 |
带火星竹签状况 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 很亮 | 复燃 | 复燃 |
(3)集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×
(4)根据两组实验现象得出,收集的氧气占容积的体积分数最低为
(5)小英认为上述两组实验现象还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是
(6)【实验结论】再经过数次实验并计算后得出:能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
【继续探究】小君认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气,请你提出实验改进的措施
(7)为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低浓度,课外活动小组的同学们又进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。
收集气体的方法是:在150mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭活塞 b,打开活塞a通入氧气,把瓶里的水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气,把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体,则停止通入氧气时量筒内水的体积约为
A.25 mLB.40 mL C.60 mL D.75 mL
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】(1)小君和小英同学发现:带火星的竹签在空气中不会复燃,若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气,得到的气体能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,他们进行了如下探究:
(设计实验)小君设计了如图的装置,该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是___________ ,写出圆底烧瓶中发生的反应的符号表达式是 ___________ 。
(实验研究)第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③分别装入15%、30%和45%的水,盖上盖玻片倒置在水槽中并用排水法将瓶内水排尽正放桌面。然后将相同的3支带火星竹签分别插入①﹣③号瓶中,记录实验现象。
获得第一组实验现象后,小君又做了第二组实验,并记录实验现象。两组实验数据和现象见下表:
得出上述两组实验现象后,小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验,则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是___________ %,这时候的集气瓶中氧气的体积分数为 ___________ %。
(实验结论)经多次实验得出:能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
(2)小黄继续探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解反应的催化剂?”实验步骤和现象如下:
①他分别向两支试管中加入___________ 的过氧化氢溶液,向其中一支试管加入一定质量的红砖粉末,然后将两支试管中的气体导出通入水中比较产生气泡的快慢,发现加入红砖粉末的试管中反应较快。
②将反应较快的试管内固体过滤、洗涤、___________ 、称量。发现红砖粉前后质量不变。
试回答:步骤①的实验目的是___________ 。该学生认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂,但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤,请写出具体操作步骤和现象 ___________ 。
(设计实验)小君设计了如图的装置,该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是
(实验研究)第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③分别装入15%、30%和45%的水,盖上盖玻片倒置在水槽中并用排水法将瓶内水排尽正放桌面。然后将相同的3支带火星竹签分别插入①﹣③号瓶中,记录实验现象。
获得第一组实验现象后,小君又做了第二组实验,并记录实验现象。两组实验数据和现象见下表:
实验分组 | 第一组 | 第二组 | ||||
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
集气瓶装水的体积分数/% | 15 | 30 | 45 | 34 | 38 | 42 |
带火星竹签状况 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 很亮 | 复燃 | 复燃 |
得出上述两组实验现象后,小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验,则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是
(实验结论)经多次实验得出:能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
(2)小黄继续探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解反应的催化剂?”实验步骤和现象如下:
①他分别向两支试管中加入
②将反应较快的试管内固体过滤、洗涤、
试回答:步骤①的实验目的是
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解题方法
【推荐1】实验一:如图是实验室制取气体常用的装置,回答问题:
(1)写出标号仪器的名称:①___________________ 、②_______________________ ;
(2)若实验室要用同一装置制取并收集O2和CO2,最好选择____________ 装置组合(填标号),写出用该装置制取O2的化学方程式____________________________________________________________ 。
(3)实验室用锌与稀硫酸反应来制取氢气并测定氢气的体积,请从图中选择最佳的装置进行组合,整套装置的导管口连接顺序是________ (填标号)
Aa→d Bb→g Cb→e→f→h Db→f→e→h
(4)氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气。可选用如图中____________ (填标号)装置组合制取并收集氨气。若用如图装置收集,氨气应从________ (填“a”或“b”)导管口进入。
实验二:某同学将光亮的镁条放入NaHCO3饱和溶液中,镁条消失并产生大量气泡和白色固体。为确定产生的气体和白色固体的成分,该同学进行了如下的探究。
【查阅资料】①Mg(HCO3)2能溶于水;
②MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,分别生成两种氧化物。
③碱石灰主要成分是NaOH和CaO的混合物。
【猜想假设】①白色固体可能是Mg(OH)2;
②白色固体可能是MgCO3;
③白色固体可能是__________________ 。
【进行实验】
(1)收集并点燃产生的气体,火焰呈淡蓝色,火焰上方罩涂有澄清石灰水的小烧杯,无明显现象,则该气体为_________ 。
(2)对白色固体进行实验:
【反思评价】为进一步确定可能含有的物质,对实验②如何改进,写出具体的操作方法和结论_______________ 。
(1)写出标号仪器的名称:①
(2)若实验室要用同一装置制取并收集O2和CO2,最好选择
(3)实验室用锌与稀硫酸反应来制取氢气并测定氢气的体积,请从图中选择最佳的装置进行组合,整套装置的导管口连接顺序是
Aa→d Bb→g Cb→e→f→h Db→f→e→h
(4)氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气。可选用如图中
实验二:某同学将光亮的镁条放入NaHCO3饱和溶液中,镁条消失并产生大量气泡和白色固体。为确定产生的气体和白色固体的成分,该同学进行了如下的探究。
【查阅资料】①Mg(HCO3)2能溶于水;
②MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,分别生成两种氧化物。
③碱石灰主要成分是NaOH和CaO的混合物。
【猜想假设】①白色固体可能是Mg(OH)2;
②白色固体可能是MgCO3;
③白色固体可能是
【进行实验】
(1)收集并点燃产生的气体,火焰呈淡蓝色,火焰上方罩涂有澄清石灰水的小烧杯,无明显现象,则该气体为
(2)对白色固体进行实验:
实验步骤 | 现象 | 结论 |
①取洗净后的白色固体,加入足量的 | 观察到 | 白色固体一定含有MgCO3 |
②取一定量白色固体,充分加热至不再产生气体,将产生的气体先通入碱石灰,再通入浓硫酸,分别称量装置反应前后的质量 | 碱石灰增重,浓硫酸不变 | 白色固体一定含有 |
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】因二氧化碳能溶于水,并能与水反应生成碳酸,所以二氧化碳一般不用排水法收集。二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢?
(1)某化学兴趣小组利用下图所示的两套装置进行了深入地探究。
请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式:_____ 。
【定性实验】实验后,装置Ⅱ水槽中的液体应该含有碳酸,向此液体中滴加紫色石蕊试液,溶液颜色会变为_____ 。但是取几次实验后的液体样品,滴加紫色石蕊试液,均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是_____ 。
【定量实验】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气),推算出空气的含量,再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可):
通过实验可知,若对CO2纯度要求较高,应该使用排水法收集二氧化碳。
(实验反思)利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是_____ 。
(2)(拓展应用)利用传感器对二氧化碳性质再探究。
步骤1:如图2所示装置气密性良好,三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体,三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中,关闭活塞。
步骤3:一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图3所示。
(查阅资料)氢氧化钙和氢氧化钠两种物质均可与二氧化碳发生化学反应。
导致曲线AB段气压增大的主要原因是:_____ 。
(3)图中曲线1中_____ 段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。
(4)曲线2与曲线3差异较大的原因是_____ 。
(1)某化学兴趣小组利用下图所示的两套装置进行了深入地探究。
请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式:
【定性实验】实验后,装置Ⅱ水槽中的液体应该含有碳酸,向此液体中滴加紫色石蕊试液,溶液颜色会变为
【定量实验】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气),推算出空气的含量,再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可):
测得氧气含量 | 推算出CO2含量 | 结论 | |
排空气法 | 6.6% | 69% | 排水法收集到的二氧化碳更纯净 |
排水法 | 4.2% |
(实验反思)利用装置Ⅰ和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是
(2)(拓展应用)利用传感器对二氧化碳性质再探究。
步骤1:如图2所示装置气密性良好,三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体,三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中,关闭活塞。
步骤3:一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图像情况如图3所示。
(查阅资料)氢氧化钙和氢氧化钠两种物质均可与二氧化碳发生化学反应。
导致曲线AB段气压增大的主要原因是:
(3)图中曲线1中
(4)曲线2与曲线3差异较大的原因是
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【推荐3】化学是一门以实验为基础的学科,气体的制备是其中一种重要的实验。现有如下仪器供选。
【实验一】用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取CO2。
(1)仪器A的名称是_______ ,仪器C的名称是_______ 。
(2)组装整套装置时,可选用图中的A、B、C、I、J、L、N和_______ 。
(3)实验室制取CO2气体反应的符号表达式为_______ ,检验CO2气体时常用到澄清的石灰水,该反应的符号表达式为_______ 。
【实验二】实验室制取O2并进行一系列探究。
【探究1】用高锰酸钾为原料制取并收集氧气
(1)该方法制取氧气的反应符号表达式为_____ ;若选用排水集气法,组装整套装置时,伸入集气瓶口的导管应选择上图中的____ 。
(2)某同学组装的发生装置如右图所示,其中有一处明显的错误,若要改正错误,需要操作的旋钮是___ (填字母)。
(3)某小组经实验测定,排水法收集的氧气平均浓度为89.7%,向上排空气法收集的氧气平均浓度为79.7%,对比排水法和向上排空气法,_____ 法收集的氧气更纯净。用向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有_____ 。(填字母编号)
A 氧气的密度略大于空气的密度
B 加热高锰酸钾固体生成的氧气浓度只有80%左右
C 当观察到带火星木条复燃时,集气瓶内还有空气
D 当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散
(4)某同学在实验室用高锰酸钾制氧气,加热一段时间后停止实验(高锰酸钾未完全分解),他测得剩余物质中两种金属元素的质量分数分别为:锰元素质量分数11.0%,钾元素的质量分数39.0%,请问剩余物质中氧元素的质量分数为____ 。(填字母编号)
A 4% B 14.5% C 25.5% D 50%
【探究2】对H2O2分解所用各种催化剂的催化效果进行定量对比探究
【小资料】海藻酸钠是一种天然高分子物质,在本实验中性质稳定。实验方案如下:
Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用左下图装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图(下图)。
(1)用双氧水、二氧化锰为原料制取氧气的符号表达式为_____ ,该反应属于_____ 反应(填基本反应类型)。
(2)每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因_____ 。
(3)用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s左右时压强瞬间回落,其原因是_____ 。
(4)从实验曲线看,催化效果较好、反应较温和,过程较安全的催化剂是_____ 。
【实验一】用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取CO2。
(1)仪器A的名称是
(2)组装整套装置时,可选用图中的A、B、C、I、J、L、N和
(3)实验室制取CO2气体反应的符号表达式为
【实验二】实验室制取O2并进行一系列探究。
【探究1】用高锰酸钾为原料制取并收集氧气
(1)该方法制取氧气的反应符号表达式为
(2)某同学组装的发生装置如右图所示,其中有一处明显的错误,若要改正错误,需要操作的旋钮是
(3)某小组经实验测定,排水法收集的氧气平均浓度为89.7%,向上排空气法收集的氧气平均浓度为79.7%,对比排水法和向上排空气法,
A 氧气的密度略大于空气的密度
B 加热高锰酸钾固体生成的氧气浓度只有80%左右
C 当观察到带火星木条复燃时,集气瓶内还有空气
D 当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散
(4)某同学在实验室用高锰酸钾制氧气,加热一段时间后停止实验(高锰酸钾未完全分解),他测得剩余物质中两种金属元素的质量分数分别为:锰元素质量分数11.0%,钾元素的质量分数39.0%,请问剩余物质中氧元素的质量分数为
A 4% B 14.5% C 25.5% D 50%
【探究2】对H2O2分解所用各种催化剂的催化效果进行定量对比探究
【小资料】海藻酸钠是一种天然高分子物质,在本实验中性质稳定。实验方案如下:
Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用左下图装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图(下图)。
(1)用双氧水、二氧化锰为原料制取氧气的符号表达式为
(2)每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因
(3)用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s左右时压强瞬间回落,其原因是
(4)从实验曲线看,催化效果较好、反应较温和,过程较安全的催化剂是
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】学习二氧化碳性质时,将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中,观察到紫色石蕊溶液变红,下列是某化学兴趣小组对紫色石蕊溶液变红色原因的实验探究。
【知识储备】浓硫酸可以吸收水分。
【提出问题】是什么物质使紫色石蕊变红色的?
【提出假设】①二氧化碳使紫色石蕊变为红色。②水使紫色石变为红色。③二氧化碳和水反应生成的碳酸使紫色石蕊变为红色。
【设计实验】
请根据他们的实验,回答下列问题
(1)装置A的作用是_____ 。
(2)实验过程中,B内试纸的颜色没有变化,这说明_____ 。
(3)C装置中未通入二氧化碳之前,在紫色石蕊试纸上滴入蒸馏水,未见试纸颜色变化,说明假设_____ 不成立(填序号,下同),之后通入二氧化碳,看到试纸变红,由此说明假设_____ 成立,原因是_____ (用化学方程式填空)。
(4)D中反应的化学方程式为_____ 。
【知识储备】浓硫酸可以吸收水分。
【提出问题】是什么物质使紫色石蕊变红色的?
【提出假设】①二氧化碳使紫色石蕊变为红色。②水使紫色石变为红色。③二氧化碳和水反应生成的碳酸使紫色石蕊变为红色。
【设计实验】
请根据他们的实验,回答下列问题
(1)装置A的作用是
(2)实验过程中,B内试纸的颜色没有变化,这说明
(3)C装置中未通入二氧化碳之前,在紫色石蕊试纸上滴入蒸馏水,未见试纸颜色变化,说明假设
(4)D中反应的化学方程式为
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(0.4)
解题方法
【推荐2】因二氧化碳能溶于水,并能与水反应生成碳酸,所以二氧化碳一般不用排水法收集。二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢?某化学兴趣小组利用如图1所示的两套装置进行了深入地探究。
(1)请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式:______ 。
(2)【定性实验】实验后,装置Ⅱ水槽中的液体应该呈酸性,向此液体中滴加紫色石蕊试液溶液颜色会变为______ 。但是取几次实验后的液体样品,滴加紫色石蕊试液,均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是______ 。
(3)【定量实验】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气),推算出空气的含量,再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可):
通过实验可知,若对CO2纯度要求较高,应该使用排水法收集二氧化碳。
(4)【实验反思】利用装置I和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是______ 。
(5)【交流讨论】证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高,还有什么方法?向两集气瓶中分别加入相同体积、相同浓度的澄清石灰水振荡,观察______ 。
【拓展应用】利用传感器对二氧化碳性质再探究。
步骤1:如图2所示装置的气密性良好,三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体,三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。氟化钠和牙齿长得碳酸钙反应生成氟化钙保护层,使牙齿和酸性物质接触面积小,反应的碳酸钙少
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中,关闭活塞。
步骤3:一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如图3所示。
(6)【查阅资料】氢氧化钙微溶于水氢氧化钠易溶于水均可与二氧化碳发生反应。
(1)导致曲线AB段气压增大的主要原因是:注射器中液体加入烧瓶中时速度太快,而反应程度较小,导致压强______ 。
(2)图中曲线1中______ 段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。
(3)利用现有的装置,在不使用其他试剂的情况下,请你写出除振荡烧瓶外继续降低E点的操作方法______ 。
(1)请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式:
(2)【定性实验】实验后,装置Ⅱ水槽中的液体应该呈酸性,向此液体中滴加紫色石蕊试液溶液颜色会变为
(3)【定量实验】采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气(来自于空气),推算出空气的含量,再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可):
测得氧气含量 | 推算出CO2含量 | 结论 | |
排空气法 | 6.6% | 69% | 排水法收集到的二氧化碳更纯净 |
排水法 | 4.2% |
(4)【实验反思】利用装置I和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是
(5)【交流讨论】证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高,还有什么方法?向两集气瓶中分别加入相同体积、相同浓度的澄清石灰水振荡,观察
【拓展应用】利用传感器对二氧化碳性质再探究。
步骤1:如图2所示装置的气密性良好,三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体,三个注射器内各装有等体积的液体(分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)。连接好装置和压强传感器。氟化钠和牙齿长得碳酸钙反应生成氟化钙保护层,使牙齿和酸性物质接触面积小,反应的碳酸钙少
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内等体积的液体(水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液)注入各自烧瓶中,关闭活塞。
步骤3:一段时间后,同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如图3所示。
(6)【查阅资料】氢氧化钙微溶于水氢氧化钠易溶于水均可与二氧化碳发生反应。
(1)导致曲线AB段气压增大的主要原因是:注射器中液体加入烧瓶中时速度太快,而反应程度较小,导致压强
(2)图中曲线1中
(3)利用现有的装置,在不使用其他试剂的情况下,请你写出除振荡烧瓶外继续降低E点的操作方法
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【推荐3】实验室制备、收集和检验二氧化碳。
(1)已知A、B、C三套发生装置都可用于实验室制取CO2气体。
①仪器a的名称是______ ;
②实验室制取CO2的符号表达式是______ ,收集CO2可选用的装置是______ (填序号);
③利用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,可观察到的现象______ 。
(2)按下表进行3组实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如下图所示。
①图中曲线甲对应实验编号是______ ( 选填“I”“Ⅱ"或“Ⅲ”);
②不用曲线丙对应的药品,理由是______ ;
③加热碳酸氢铵可得到二氧化碳,能否用加热碳酸氢铵的方法来制备二氧化碳?______ (“能”或“否”),原因是______ 。
(3)某化学兴趣小组对CO2的性质进行了探究。实验步骤如下:
步骤1:如图所示装置的气密性良好(图中a处连接气体压力传感器),甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL,分别收集满CO2,三个注射器内各装有85mL液体。
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞:段时间后,同时振荡烧瓶。
步骤3:利用“数字化实验”测定烧瓶内的气压变化,得到如图所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图,曲线1、2、3分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的气压变化。
①实验过程中,观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成。写出该反应的符号表达式:______ 。
②曲线1中AB段气压增大的主要原因是______ ,图中曲线1中______ 段气压的变化是由于充分振荡烧瓶导致的。
③对比曲线1与曲线3,能得出的结论是______ (填序号)。
a、CO2 能溶于水
b、CO2能与水发生反应
c、CO2能与NaOH溶液发生反应
(1)已知A、B、C三套发生装置都可用于实验室制取CO2气体。
①仪器a的名称是
②实验室制取CO2的符号表达式是
③利用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,可观察到的现象
(2)按下表进行3组实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如下图所示。
实验编号 | 药品 |
I | 块状大理石、10%H2SO4溶液 |
Ⅱ | 块状大理石、7%HCl溶液 |
Ⅲ | 大理石粉末、7%HCl溶液 |
①图中曲线甲对应实验编号是
②不用曲线丙对应的药品,理由是
③加热碳酸氢铵可得到二氧化碳,能否用加热碳酸氢铵的方法来制备二氧化碳?
(3)某化学兴趣小组对CO2的性质进行了探究。实验步骤如下:
步骤1:如图所示装置的气密性良好(图中a处连接气体压力传感器),甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL,分别收集满CO2,三个注射器内各装有85mL液体。
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞:段时间后,同时振荡烧瓶。
步骤3:利用“数字化实验”测定烧瓶内的气压变化,得到如图所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图,曲线1、2、3分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的气压变化。
①实验过程中,观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成。写出该反应的符号表达式:
②曲线1中AB段气压增大的主要原因是
③对比曲线1与曲线3,能得出的结论是
a、CO2 能溶于水
b、CO2能与水发生反应
c、CO2能与NaOH溶液发生反应
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解题方法
【推荐1】某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题,进行了如下探究,请你一起参与此次探究活动。
(1)探究一:氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和?
【方案设计】小亮、小丽两位同学设计了如下方案进行探究:
【方案评价】小林同学认为以上设计的两个方案中只有一个正确,你认为______ 同学的方案正确,另外一个方案错误的原因是________________________________ 。
(2)探究二:氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后,所得溶液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】小亮猜想:溶质有NaCl、HCl、NaOH;小丽猜想:溶质只有NaCl;
小林猜想:溶质有NaCl、NaOH;你的猜想:溶质有____________ 填化学式)。
小丽认为小亮的猜想是错误的,她的理由是______________________________ 。
【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整:
(1)探究一:氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和?
【方案设计】小亮、小丽两位同学设计了如下方案进行探究:
方案 设计者 | 方案步骤 | 方案预估现象 | 方案 预估结论 |
小亮 | 取少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡 | 酚酞试液 不变色 | 恰好完全中和 |
小丽 | 用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 | pH=7 | 恰好完全中和 |
【方案评价】小林同学认为以上设计的两个方案中只有一个正确,你认为
(2)探究二:氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后,所得溶液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】小亮猜想:溶质有NaCl、HCl、NaOH;小丽猜想:溶质只有NaCl;
小林猜想:溶质有NaCl、NaOH;你的猜想:溶质有
小丽认为小亮的猜想是错误的,她的理由是
【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取反应后的溶液于试管中,加入 | 你的猜想正确 |
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名校
解题方法
【推荐2】某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格。
【演示实验】将一定量的稀硫酸加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式_______ 。
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么?
【猜想假设】针对疑问,大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下,请你补上猜想四。
猜想一:只有Na2SO4;
猜想二:有Na2SO4和H2SO4;
猜想三:有Na2SO4、H2SO4和NaOH;
猜想四:有________ 。
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是_______ ,理由是________ 。
【实验探究】
(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有_______ 。
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaCl2溶液,进行如下三个方案的探究。
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定“猜想二”是正确的。写出有气泡产生的反应的化学方程式_______ 。
【反思评价】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定。同时指出(2)中存在两处明显错误,请大家反思。同学们经过反思发现了如下两处错误:
①“实验操作”中的错误是______ 。
②“实验方案”中也有一个是错误的,错误的是_______ ,错误的原因是_________ 。
【演示实验】将一定量的稀硫酸加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么?
【猜想假设】针对疑问,大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下,请你补上猜想四。
猜想一:只有Na2SO4;
猜想二:有Na2SO4和H2SO4;
猜想三:有Na2SO4、H2SO4和NaOH;
猜想四:有
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是
【实验探究】
(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaCl2溶液,进行如下三个方案的探究。
实验方案 | 方案1:测溶液的pH | 方案2:滴加Na2CO3溶液 | 方案3:滴加BaCl2溶液 |
实验操作 | |||
实验现象 | 试纸变色,对比比色卡,pH=1 | 有气泡产生 | 产生白色沉淀 |
实验结论 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 |
【反思评价】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定。同时指出(2)中存在两处明显错误,请大家反思。同学们经过反思发现了如下两处错误:
①“实验操作”中的错误是
②“实验方案”中也有一个是错误的,错误的是
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(0.4)
解题方法
【推荐3】科学施肥是实现农业增产的主要手段,硫酸铵是一种常用的氮肥。小明怀疑自家菜地因施用硫酸铵出现了较严重的土壤酸化问题,于是和化学兴趣小组的同学对此进行了探究。
【查阅产品说明】(1)小组同学根据图1所示产品说明书中的______ 和硫酸铵的组成,推测硫酸铵受热可能会分解生成氨气,使肥效降低。
【探究一】土壤的酸碱性
(2)实验1:按下表中所示实验操作示意图检测土壤浸出液的酸碱性。
①上表中A、B、C、D实验操作示意图中,不正确的是______ (填字母代号)。
②表中D操作用pH试纸测土壤浸出液的pH值约为4,说明土壤呈______ (填“酸性”或“碱性”)。
【探究二】硫酸铵具有哪些性质
(3)实验2:为证明硫酸铵受热分解,生成了氨气,小组同学进行了图3所示的实验,观察到的实验现象为:①硫酸铵固体______ (填“减少”或“无明显变化”) ②用酚酞溶液浸湿的滤纸______ ③小气球胀大。
【实验分析】(4)小明依据现象①和②,小红只依据现象③,都得出“硫酸铵受热分解”的结论,小组同学认为小红的依据不合理,小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致,若要通过小气球的变化,得出“硫酸铵受热分解”的结论,还需继续进行观察,若______ ,才能得出这一结论。
(5)实验3:按图4所示进行实验,闻到刺激性气味,说明硫酸铵能与熟石灰发生反应,写出硫酸铵与熟石灰反应的化学方程式______ 。
【拓展实验】(6)为测定某种硫酸铵化肥样品中硫酸铵的质量,小组两位同学分别按自己设计的方案进行了实验(样品中杂质不含有氮元素、可溶,且不参与反应)。
方案甲:称取13.6g样品溶入足量水中,再向其中加入足量的氯化钡溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得到白色固体23.3g。
方案乙:称取13.6g样品,与足量的浓氢氧化钠溶液混合加热,充分反应后,将获得的气体直接用足量的浓硫酸吸收,浓硫酸增重3.9g。
上述不合理的方案是______ 同学的方案(选填“甲”或“乙”),简述理由______ 。
【查阅产品说明】(1)小组同学根据图1所示产品说明书中的
【探究一】土壤的酸碱性
(2)实验1:按下表中所示实验操作示意图检测土壤浸出液的酸碱性。
A.土壤加水搅拌 | B.过滤 | C.检验酸碱性 | D.测定pH |
②表中D操作用pH试纸测土壤浸出液的pH值约为4,说明土壤呈
【探究二】硫酸铵具有哪些性质
(3)实验2:为证明硫酸铵受热分解,生成了氨气,小组同学进行了图3所示的实验,观察到的实验现象为:①硫酸铵固体
【实验分析】(4)小明依据现象①和②,小红只依据现象③,都得出“硫酸铵受热分解”的结论,小组同学认为小红的依据不合理,小气球胀大可能是装置中的空气受热膨胀所致,若要通过小气球的变化,得出“硫酸铵受热分解”的结论,还需继续进行观察,若
(5)实验3:按图4所示进行实验,闻到刺激性气味,说明硫酸铵能与熟石灰发生反应,写出硫酸铵与熟石灰反应的化学方程式
【拓展实验】(6)为测定某种硫酸铵化肥样品中硫酸铵的质量,小组两位同学分别按自己设计的方案进行了实验(样品中杂质不含有氮元素、可溶,且不参与反应)。
方案甲:称取13.6g样品溶入足量水中,再向其中加入足量的氯化钡溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得到白色固体23.3g。
方案乙:称取13.6g样品,与足量的浓氢氧化钠溶液混合加热,充分反应后,将获得的气体直接用足量的浓硫酸吸收,浓硫酸增重3.9g。
上述不合理的方案是
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