某兴趣小组在学习了二氧化碳制取的研究课题时,探究了二氧化碳气体的收集方法。
【提出问题】二氧化碳能不能用排水法收集?
【作出猜想】
(1)Ⅰ.不能用排水法收集,理由是_________ 。
Ⅱ.能够用排水法收集
【查阅资料】1.CO2不与碳酸氢钠反应,且难溶于饱和的碳酸氢钠溶液。
2.CO2能与氢氧化钠反应,生成溶于水的碳酸钠。
【实验设计与操作】
步骤一:小组同学用图1所示装置进行CO2气体的制取,在相同条件下,用如下3种方法,分别在三个规格相同的锥形瓶中收集产生的CO2气体。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/31/def21374-b48b-4b54-af1e-5efa86a813bf.png?resizew=312)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/31/68f52195-9915-40b8-b351-f7b302718cb0.png?resizew=139)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/31/4380acf1-295f-4bfe-94c3-9525296afa11.png?resizew=223)
方法①:当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,用排水法收集CO2备用,并记录从收集到集满一瓶CO2所需的时间t;
方法②:当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,采取与方法①相同的时间t,用向上排空气法收集一瓶CO2备用;
方法③:当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,用向上排空气法收集,将燃着木条放在瓶口验满后,立即盖上玻璃片备用。
(2)当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,再开始收集气体的原因是____________ 。
步骤二:将装有50mL5%的氢氧化钠溶液的注射器与压强传感器密封连接,再缓缓插入已经收集好CO2气体的锥形瓶中(如图2所示)将注射器的氢氧化钠溶液注入锥形瓶中,观察瓶内压强变化情况。
【实验分析与结论】
(3)用压强传感器测得密闭容器内压强随时间的变化关系如图3所示。根据实验结果可知,猜想_________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立。
(4)用燃着的木条验满CO2的方法_________ (填“可靠”或“不可靠”)。从收集的气体纯度考虑,方法______________ (填“①”“②”或“③”)更好。
(5)图2锥形瓶内压强不再变化时,瓶内剩余溶液中溶质的成分可能是__________ (不考虑CO2与Na2CO3溶液的反应)。
(6)图1锥形瓶中饱和碳酸氢钠溶液的作用是___________ 。
(7)直接用排饱和的碳酸氢钠溶液的方法代替的排水法收集二氧化碳,其优点_________ 。
【提出问题】二氧化碳能不能用排水法收集?
【作出猜想】
(1)Ⅰ.不能用排水法收集,理由是
Ⅱ.能够用排水法收集
【查阅资料】1.CO2不与碳酸氢钠反应,且难溶于饱和的碳酸氢钠溶液。
2.CO2能与氢氧化钠反应,生成溶于水的碳酸钠。
【实验设计与操作】
步骤一:小组同学用图1所示装置进行CO2气体的制取,在相同条件下,用如下3种方法,分别在三个规格相同的锥形瓶中收集产生的CO2气体。
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方法①:当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,用排水法收集CO2备用,并记录从收集到集满一瓶CO2所需的时间t;
方法②:当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,采取与方法①相同的时间t,用向上排空气法收集一瓶CO2备用;
方法③:当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,用向上排空气法收集,将燃着木条放在瓶口验满后,立即盖上玻璃片备用。
(2)当气体发生装置开始产生CO2气体15s后,再开始收集气体的原因是
步骤二:将装有50mL5%的氢氧化钠溶液的注射器与压强传感器密封连接,再缓缓插入已经收集好CO2气体的锥形瓶中(如图2所示)将注射器的氢氧化钠溶液注入锥形瓶中,观察瓶内压强变化情况。
【实验分析与结论】
(3)用压强传感器测得密闭容器内压强随时间的变化关系如图3所示。根据实验结果可知,猜想
(4)用燃着的木条验满CO2的方法
(5)图2锥形瓶内压强不再变化时,瓶内剩余溶液中溶质的成分可能是
(6)图1锥形瓶中饱和碳酸氢钠溶液的作用是
(7)直接用排饱和的碳酸氢钠溶液的方法代替的排水法收集二氧化碳,其优点
更新时间:2021-12-16 19:06:09
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困难
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解题方法
【推荐1】碱是中学学习的一类重要物质,同学们在学习了碱的知识后,对碱的性质产生了浓厚的兴趣,小组的同学分别对碱的性质进行了以下探究。
甲组:利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。(装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/27/896af8bf-f14f-440e-b090-5f52e85c1a31.png?resizew=356)
(1)验证可溶性碱能与酸反应,打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是:______ 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应,完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞。写出验证NaOH溶液与CO2反应的实验操作及现象:操作______ ;现象______ 。
(3)实验后,取乙中锥形瓶内的溶液,倒入烧杯中,若溶液呈红色,请设计实验方案,探究该溶液中是否有氢氧化钠。
乙组:利用如图装置验证CO2能与NaOH反应。(装置气密性良好)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/27/4185aee3-d6b4-4be0-ae45-6c9fe027b5c0.png?resizew=386)
(4)关闭K2,打开K1、K3,当D中出现______ 的现象时,可确定C中充满CO2。
(5)C中充满CO2后,关闭K1,打开K2,将注射器中5mL浓NaOH溶液推入C中,观察到D中液体流入C中,说明CO2与NaOH发生反应。C中反应的化学方程式是______ ,此过程中,C中压强的变化过程是______ 。
(6)小组同学发现此实验有不足,请你指出一处______ ,写出改进方案______ 。
甲组:利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。(装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态)
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(1)验证可溶性碱能与酸反应,打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是:
(2)验证可溶性碱能与CO2反应,完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞。写出验证NaOH溶液与CO2反应的实验操作及现象:操作
(3)实验后,取乙中锥形瓶内的溶液,倒入烧杯中,若溶液呈红色,请设计实验方案,探究该溶液中是否有氢氧化钠。
实验操作 | 预期现象 | 结论 |
取适量液体于试管中,加入 | 溶液中含有氢氧化钠 |
乙组:利用如图装置验证CO2能与NaOH反应。(装置气密性良好)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/27/4185aee3-d6b4-4be0-ae45-6c9fe027b5c0.png?resizew=386)
(4)关闭K2,打开K1、K3,当D中出现
(5)C中充满CO2后,关闭K1,打开K2,将注射器中5mL浓NaOH溶液推入C中,观察到D中液体流入C中,说明CO2与NaOH发生反应。C中反应的化学方程式是
(6)小组同学发现此实验有不足,请你指出一处
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实验题
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名校
【推荐2】由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”,已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析研究,测定样品中元素的质量比,设计了如图所示的实验装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/5/17/1568530478669824/1568530482896896/STEM/81ce1475-d758-45b0-91fa-6da91004ce8a.png?resizew=549)
(小资料:该种塑料袋只含碳、氢两种元素,燃烧产物为二氧化碳和水。图中碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳与水蒸气)
(1)按上面连接好装置,在装入药品之前,必须进行的操作是________ 。
(2)装置 A 中所发生的反应化学方程式为_________________ 。装置中 MnO2粉末的作用是 __________________ 。
(3)由于发生装置 A 制取的氧气中混有水蒸气,为不影响测定结果,装置B中盛放的试剂应该是_____________ (写名称)。
(4)判断塑料袋试样中含有碳元素的依据是_______________________ 。
(5)根据实验前后装置的质量变化测算出仪器D质量增重5.4g,仪器 E 质量增重 8.8g,则该塑料袋试样中碳元素与氢元素的质量比为______________ 。
(6)若实验过程中由于过氧化氢的量不足,塑料袋试样燃烧不充分,则该塑料试样中碳元素与氢元素的质量比的测算结果______________ (填“一定偏大”、“一定偏小”、“基本一致”之一)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/5/17/1568530478669824/1568530482896896/STEM/81ce1475-d758-45b0-91fa-6da91004ce8a.png?resizew=549)
(小资料:该种塑料袋只含碳、氢两种元素,燃烧产物为二氧化碳和水。图中碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳与水蒸气)
(1)按上面连接好装置,在装入药品之前,必须进行的操作是
(2)装置 A 中所发生的反应化学方程式为
(3)由于发生装置 A 制取的氧气中混有水蒸气,为不影响测定结果,装置B中盛放的试剂应该是
(4)判断塑料袋试样中含有碳元素的依据是
(5)根据实验前后装置的质量变化测算出仪器D质量增重5.4g,仪器 E 质量增重 8.8g,则该塑料袋试样中碳元素与氢元素的质量比为
(6)若实验过程中由于过氧化氢的量不足,塑料袋试样燃烧不充分,则该塑料试样中碳元素与氢元素的质量比的测算结果
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实验题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】根据实验内容回答问题。
(1)图A铁丝在氧气中剧烈燃烧,___________ ,放出大量的热,有黑色固体生成。该反应的化学方程式为 __________ 。
(2)图B装置用于制取氧气,反应的化学方程式为_____ ,除图中所示的方法外,在实验室中氧气还可用 ____ (用化学反应方程式表示)方法制取。
(3)用稀盐酸和大理石在C装置中反应制CO2,反应的化学方程式为___________ ;并验证CO2有关性质,观察到烧杯中导管口有气泡冒出,但无其他明显现象。若证明CO2与NaOH溶液发生了化学反应,以下方案合理的是 ______ (填序号)。
① 取少量烧杯中液体滴加无色酚酞
② 取少量烧杯中液体滴加足量稀盐酸
③ 取少量烧杯中液体滴加足量石灰水
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/25/6295004f-9ed9-4a56-a2c8-0e0b814ad2ce.png?resizew=349)
(1)图A铁丝在氧气中剧烈燃烧,
(2)图B装置用于制取氧气,反应的化学方程式为
(3)用稀盐酸和大理石在C装置中反应制CO2,反应的化学方程式为
① 取少量烧杯中液体滴加无色酚酞
② 取少量烧杯中液体滴加足量稀盐酸
③ 取少量烧杯中液体滴加足量石灰水
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实验题
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困难
(0.15)
真题
【推荐1】已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解为碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠受热不分解.现有某工厂生产出的一批碳酸氢钠中混有少量的碳酸钠,为了测定产品中碳酸氢钠的质量分数,具体的检验步骤如下:
①取一只洁净的坩埚,称其质量为ag;再向其中加入样品。称得总质量为m1g;
②加热该盛有样品的坩埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;
④多次重复步骤②和③至恒重,称得坩埚和剩余固体的总质量为m2g。
(1)写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式______ 。
(2)用______ (填仪器名称)将加热后的坩埚放到______ 中(填序号)冷却。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/6f60282b-95e1-471a-9ee4-abf297f00e86.png?resizew=438)
(3)根据题意,用a、m1、m2的代数式表示样品中碳酸氢钠的质量分数为______ 。
(4)步骤①、③和④都需要用到精度为0.1g的托盘天平称量,若本题中(m1-m2)的值超过0.6g,假设样品中碳酸氢钠的质量分数为90%,则至少需称样品多少克?__________
①取一只洁净的坩埚,称其质量为ag;再向其中加入样品。称得总质量为m1g;
②加热该盛有样品的坩埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;
④多次重复步骤②和③至恒重,称得坩埚和剩余固体的总质量为m2g。
(1)写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式
(2)用
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(3)根据题意,用a、m1、m2的代数式表示样品中碳酸氢钠的质量分数为
(4)步骤①、③和④都需要用到精度为0.1g的托盘天平称量,若本题中(m1-m2)的值超过0.6g,假设样品中碳酸氢钠的质量分数为90%,则至少需称样品多少克?
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实验题
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困难
(0.15)
【推荐2】我国著名化学家侯德榜先生,为世界纯碱工业技术的发展做出了杰出贡献。该法以NaCl、NH3、CO2等为原料,先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关化学反应为:
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3══Na2CO3+CO2↑+H2O
Ⅰ.(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是_____ 。
a.NaHCO3难溶于水
b.NH4Cl难溶于水
c.NaHCO3的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶析出
d.NH4Cl的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶析出
(2)某活动小组根据上述原理,模拟碳酸氢钠的制备实验:将二氧化碳气体通入氨化的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示。
说明:(1)图中夹持、固定用的仪器未画出
(2)“氨化的饱和食盐水”就是向饱和食盐水中通入氨气至饱和
请回答:
①上图装置中有一处不合理,应如何更正_____________ ;活动小组合理更正装置后,加入试剂进行实验。
②实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是_____ (填操作的名称);
③实验时,为提高二氧化碳的吸收量,须向饱和食盐水中先通入NH3至饱和的原因是______ ;
Ⅱ.该法所得的纯碱中常含有少量氯化钠,现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(图中夹持、固定用的仪器未画出)。
实验步骤如下:
①按上图连接装置,并检查气密性;
②准确称得盛有碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)的干燥管D的质量为83.4g;
③准确称得6.0g纯碱样品放入装置B的广口瓶中;
④打开装置B的分液漏斗旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g。
请回答:
(1)鼓入空气的目的是____________ ,装置A中试剂X的溶质最适宜选用 ______ (填化学式);
(2)若没有C装置,则会导致测定结果_____ (填“偏大”、“偏小”或“不影响”);
(3)根据实验中测得的有关数据,纯碱样品中碳酸钠的质量分数为_____ (用百分数表示,结果保留一位小数)。
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3══Na2CO3+CO2↑+H2O
Ⅰ.(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是
a.NaHCO3难溶于水
b.NH4Cl难溶于水
c.NaHCO3的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶析出
d.NH4Cl的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶析出
(2)某活动小组根据上述原理,模拟碳酸氢钠的制备实验:将二氧化碳气体通入氨化的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/11/a94809b9-7ea4-4f3a-a7c7-3f9fe1e697f9.png?resizew=356)
说明:(1)图中夹持、固定用的仪器未画出
(2)“氨化的饱和食盐水”就是向饱和食盐水中通入氨气至饱和
请回答:
①上图装置中有一处不合理,应如何更正
②实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是
③实验时,为提高二氧化碳的吸收量,须向饱和食盐水中先通入NH3至饱和的原因是
Ⅱ.该法所得的纯碱中常含有少量氯化钠,现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(图中夹持、固定用的仪器未画出)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/11/5d977b21-b990-45f0-9d1f-480c158582db.png?resizew=431)
实验步骤如下:
①按上图连接装置,并检查气密性;
②准确称得盛有碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)的干燥管D的质量为83.4g;
③准确称得6.0g纯碱样品放入装置B的广口瓶中;
④打开装置B的分液漏斗旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g。
请回答:
(1)鼓入空气的目的是
(2)若没有C装置,则会导致测定结果
(3)根据实验中测得的有关数据,纯碱样品中碳酸钠的质量分数为
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实验题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】小苏打(碳酸氢钠)在日常生活中有广泛的用途,工业上制取小苏打有多种方法,其中有一种是气相固碳法,其利用的原理是:Na2CO3 + H2O + CO2 =2NaHCO3
资料: 碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度表(一个标准大气压下)(部分)
学校实验小组验证反应原理,在室温为15℃时,同学们将10g氢氧化钠固体完全溶解溶于80g水中,而后匀速的通入二氧化碳气体。同时用传感器测定溶液的pH变化,同时用数据采集器记录并绘制图像如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/7/1660731653668864/1661390715133952/STEM/1639ae68-8f0a-451d-85b4-22f13efb2c45.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/7/1660731653668864/1661390715133952/STEM/485bf2ac-3207-44aa-b9dc-bcdc77d65b3b.png)
⑴ 图1所示实验中,用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”其原因是______________ ;
⑵ 通过图像分析,小苏打溶液是显________ (填“酸性”、“中性”或“碱性”),图像中M点处发生的主要化学反应方程式为 ________________ ;
⑶ 为了确定M处溶液的成分,同学们进行如下实验:
⑷ 实验过程中,同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化,则此时烧杯中就可观察到的现象有________ 。
资料: 碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度表(一个标准大气压下)(部分)
温度/℃ | 0 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
碳酸氢钠溶解度/g | 6.9 | 8.72 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.45 | 16.4 |
碳酸钠溶解度/g | 7.1 | 13.25 | 21.8 | 39.7 | 48.8 | 47.3 | 46.4 |
学校实验小组验证反应原理,在室温为15℃时,同学们将10g氢氧化钠固体完全溶解溶于80g水中,而后匀速的通入二氧化碳气体。同时用传感器测定溶液的pH变化,同时用数据采集器记录并绘制图像如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/7/1660731653668864/1661390715133952/STEM/1639ae68-8f0a-451d-85b4-22f13efb2c45.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/7/1660731653668864/1661390715133952/STEM/485bf2ac-3207-44aa-b9dc-bcdc77d65b3b.png)
⑴ 图1所示实验中,用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”其原因是
⑵ 通过图像分析,小苏打溶液是显
⑶ 为了确定M处溶液的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤 | 加入试剂 | 实验现象 | 初步实验结论 |
① | 滴入 | 溶液变红 | 有 |
② | 加入 |
⑷ 实验过程中,同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化,则此时烧杯中就可观察到的现象有
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