组卷网 > 初中化学综合库 > 物质的化学变化 > 认识几种化学反应 > 质量守恒定律 > 质量守恒定律的应用 > 用质量守恒定律确定物质组成
题型:科学探究题 难度:0.15 引用次数:680 题号:18184467
《汉代古火井碑序》记载:“诸葛丞相躬莅视察,改进技法,刳斑竹以导气(气指天然气),引井火以煮盐”。5月24日仪征打通了西气、川气、海气等通道互联互通,国家管网天然气运行输送系统可靠性再次提升。天然气的主要成分是甲烷(CH4),化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与探究与分析:
【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质?
【资料】①含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;
②无水CuSO4是一种白色粉末状固体,遇水变蓝色。
【猜想与假设】
产物
猜想CO2、H2OCO、H2ONH3、CO2、H2OCO2、CO、H2O

(1)有人认为丙同学的猜想是错误的,理由是_______
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将3.2g甲烷和xg氧气在密闭容器中充分燃烧(CH4 和O2均没有剩余),将燃烧产物依次通过下列装置(N2不参与反应,假设每步均完全反应):

(2)实验中观察到A中出现_______现象,并增重_______g,说明有水生成。
(3)装置B中变浑浊,装置B中发生反应的化学方程式_______
(4)装置A、B装置的顺序_______(填“能”或“不能”)颠倒。
(5)装置C中表面为黑色氧化铜的铜网部分变红,质量减少2.4g,D中变浑浊,说明甲烷燃烧产物中有_______生成,由此推断_______同学的猜想成立。
(6)数据处理:x=_______。写出密闭容器内发生反应的化学方程式_______

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【推荐1】某兴趣小组在完成镁与稀盐酸反应的实验时,观察到有灰白色沉淀生成的“异常”现象,他们对此进行了以下探究。
【猜想假设】猜想1:Mg猜想2:MgCl2
【交流讨论】
(1)小张认为沉淀还可能是MgCO3,小王认为这一猜想是错误的,理由是______
【实验I】
(2)为验证猜想2是否正确,同学们取1g样品并加入足量蒸馏水振荡,沉淀未溶解。同学们又取_______于试管中,也加足量蒸馏水振荡,固体全部溶解,证实猜想2错误。
【深入探究】该沉淀的物质组成
【查阅资料】灰白色沉淀的成分为碱式氯化镁。它存在多种组成,化学式可表示为Mgx(OH)yClz·nH2O;它受热分解可产生氧化镁、氯化氢和水。
【实验Ⅱ】
(3)为确定分解后的产物,同学们分别取样于试管中加热,将产物通过硫酸铜固体,看到______,证明有水产生,将产物通入______中,看到溶液呈红色,证明有氯化氢产生。
【实验III】
洗去沉淀表面杂质并室温晾干。取其7.07g,用如图装置(夹持仪器未画出)按照正确的操作步骤进行实验。待反应停止后,测得硬质玻璃管中剩余固体质量为4.00g,装置B的质量增加了2.34g。

【问题讨论】
(4)按图连接好装置,实验前要先_______
(5)反应停止后,应继续通入N2一段时间,目的是______;该沉淀中,镁、氯的离子个数比n(Mg2+):n(Cl-)=______
(6)若该沉淀Mgx(OH)yClz•nH2O中,n=5,则x、y、z的数值为_______
【反思与评价】
(7)装置B、C顺序是否可以调换?请判断并叙述理由______
(8)若无装置D,则测得的y数值会_______(填偏大、偏小、不变)。
2024-05-13更新 | 183次组卷
科学探究题 | 困难 (0.15)
名校
解题方法
【推荐2】碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿主要成分为Cu2S(含SiO2及少量Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜,流程如下:
   
(1)“浸取”时辉铜矿中的氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式为_______________
(2)某小组测得铜浸取率随H2O2浓度(mol/L一种浓度的表示方式)及温度影响的变化曲线如图:由图2中的点a分析,浸取时Fe2(SO4)3也起到了氧化辉铜矿、提高铜浸效率的作用,其理由是_________;图3浸取铜较合适的温度是_________℃。
(3)“除铁”步骤调pH使Fe3+形成沉淀可加入下列试剂中的______(填选项字母)
a.CuCl2 b.CuO c.HCl
   
(4)实验时发现,若反应时溶液的pH过大,所得产品Cu2(OH)2CO3的产率偏低,但产品中Cu元素质量分数偏大,原因是_________
(5)研究发现,制备过程中Na2CO3与CuSO4的投料配比不同,所得产物纯度不同。若以a表示Na2CO3与CuSO4的投料配比,通过测定固体样品的热重分析曲线(样品质量随温度变化曲线,碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳),获得固体残留率可检测样品纯度。
已知:固体残留率=
图4、图5分别是a=0.795和a=0.530时所得固体的热重分析曲线,依据曲线判断制备Cu2(OH)2CO3适宜的a______(填“0.795”或“0.530”)
   
2023-06-16更新 | 259次组卷
科学探究题 | 困难 (0.15)
【推荐3】某小组以“探究蜡烛燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一:蜡烛燃烧的产物
【查阅资料】硫酸铜是一种白色粉末,具有吸水性,吸水后变为蓝色。
小组同学做了如图实验,用一个大烧杯罩在一支点燃的小蜡烛,并在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水,一段时间后,蜡烛熄灭,观察到硫酸铜粉末变蓝,澄清石灰水变浑浊,一段时间后烧杯底部有黑色物质。
结论:得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这一结论所发生的反应的化学方程式是_______,由上述实验可推断出组成蜡烛的物质中一定含有_______元素。
任务二:高低蜡烛熄灭顺序
项目小组同学分别做了将一瓶二氧化碳缓缓倒入放有高低两支燃着的蜡烛的烧杯里(如甲图)和用烧杯罩住两支高低不同的燃着的蜡烛(如乙图)。
甲图下层蜡烛的火焰先熄灭,上层蜡烛的火焰后熄灭。本实验中,放置高低不同的两支蜡烛的目的是_______
乙图上层蜡烛的火焰先熄灭,下层蜡烛的火焰后熄灭。面对这一异常现象,项目小组同学进行如下探究:

【查阅资料】①石灰水能使无色酚酞变红色,碳酸钙不能使无色酚酞变红色;②空气中二氧化碳体积分数约为0.03%。
【提出问题】为什么高的蜡烛先灭?
【猜想假设】
猜想1:高的蜡烛先灭是因为产生的二氧化碳在烧杯上层。
猜想2:高的蜡烛先灭是因为烧杯上层的氧气被消耗。
【实验1】为了验证猜想1,小明同学进行了如下实验:将浸有澄清石灰水的滤纸分别放在烧杯的顶部a处和底部b处,在滤纸上滴加酚酞,变色后,用烧杯罩住点燃的高低蜡烛,观察两处滤纸褪色顺序,如下图。

(1)小明根据现象得出结论:烧杯上层二氧化碳浓度较高,高的蜡烛先熄灭与二氧化碳浓度过高有关。他观察到的现象是_______
(2)小红却对小明的结论表示怀疑,她收集一瓶80%二氧化碳与20%氧气的混合气体,将燃着的蜡烛伸入收集的混合气体中,发现_______,从而证明小明的结论不正确。
【实验2】为了验证猜想2,小红利用手持技术试验,用氧气、二氧化碳传感器在烧杯顶部测量烧杯内高低两支蜡烛从点燃到全部熄灭后,烧杯内氧气和二氧化碳的浓度变化。如下图所示,图中_______(填“上方”或“下方”)的曲线表示CO2浓度的变化。反应后剩余氧气浓度为15.65%,二氧化碳浓度为1.898%,氧气浓度明显下降,二氧化碳浓度却增大不多。

【实验结论】综合实验1和实验2,得出猜想2正确。
【反思评价】
(3)根据图中曲线(装置内氧气浓度)变化分析,在_______(填“A”“B”“C”或“D”,下同)点时高的蜡烛熄灭,在_______点时低的蜡烛熄灭。请解释曲线CD段变化的原因:_______
2022-12-06更新 | 238次组卷
共计 平均难度:一般