我国高铁创造的中国速度令世界瞩目,某学习小组对高铁建设中的钢铁锈蚀进行探究。
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关。
【查阅资料】碳粉可加快铁的锈蚀,碳粉不与盐酸反应;氧化铁能与盐酸反应,不产生气体。
【设计实验】
实验一:定性探究铁锈蚀的因素
取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如下表。
(1)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀是与空气中的______ 发生化学反应。
(2)对比A和D试管中实验现象,说明铁锈蚀快慢与______ 有关。
(3)生活中铁制品易生锈而铝制品不易生锈的原因是______ (用化学方程式表示)。
实验二:定量探究影响铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置,检查气密性,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶2分液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),采集数据。
(4)据图3,说明铁生锈是______ (填“放热”或“吸热”),t2~t3这段时间反应并未停止但温度却开始降低,原因是______ 。
(5)根据图2、图4分析,t3时刻后压强突然变大,原因是______ 。
实验三:测定部分生锈的铁粉中铁的含量
(6)连接如图5装置。取部分生锈的铁粉(铁和氧化铁的混合物)0.6g于锥形瓶中,加入足量稀盐酸进行实验。完全反应后,测得生成气体体积为0.2L,已知该条件下氢气密度为0.09g/L,根据以上数据,请计算该固体中铁的质量分数。(写出计算过程)
(7)学习小组有同学提出;用这种方法测得的气体体积不够准确,可能会导致测定的铁的质量分数变大,可能的原因是______ (填序号)。
a、装置的气密性不好
b、铁与盐酸反应放热
c、生成的气体会部分滞留在锥形瓶中
d、没有扣掉加入的盐酸的体积
【反思评价】
(8)小丽同学猜测:铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关,为判断该猜测是否正确,请你设计实验验证小丽同学的猜想,简述实验方案______ 。(实验方案包括操作、现象和结论)
【提出问题】铁锈蚀与哪些因素有关。
【查阅资料】碳粉可加快铁的锈蚀,碳粉不与盐酸反应;氧化铁能与盐酸反应,不产生气体。
【设计实验】
实验一:定性探究铁锈蚀的因素
取四枚大小相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如下表。
试管编号 | A | B | C | D |
一周后铁钉表面现象 | 有一层铁锈 | 无明显变化 | 无明显变化 | 有较厚铁锈 |
(1)对比A、B、C试管中实验现象,说明铁锈蚀是与空气中的
(2)对比A和D试管中实验现象,说明铁锈蚀快慢与
(3)生活中铁制品易生锈而铝制品不易生锈的原因是
实验二:定量探究影响铁锈蚀的因素
小组设计了图2装置,检查气密性,将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,t1时刻加入2mL饱和NaCl溶2分液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上(此时没有推动注射器活塞),采集数据。
(4)据图3,说明铁生锈是
(5)根据图2、图4分析,t3时刻后压强突然变大,原因是
实验三:测定部分生锈的铁粉中铁的含量
(6)连接如图5装置。取部分生锈的铁粉(铁和氧化铁的混合物)0.6g于锥形瓶中,加入足量稀盐酸进行实验。完全反应后,测得生成气体体积为0.2L,已知该条件下氢气密度为0.09g/L,根据以上数据,请计算该固体中铁的质量分数。(写出计算过程)
(7)学习小组有同学提出;用这种方法测得的气体体积不够准确,可能会导致测定的铁的质量分数变大,可能的原因是
a、装置的气密性不好
b、铁与盐酸反应放热
c、生成的气体会部分滞留在锥形瓶中
d、没有扣掉加入的盐酸的体积
【反思评价】
(8)小丽同学猜测:铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关,为判断该猜测是否正确,请你设计实验验证小丽同学的猜想,简述实验方案
更新时间:2023-12-31 15:39:04
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解题方法
【推荐1】围绕酸、碱、盐构建大单元学习主题,能更好地建立知识间的内在联系。
【活动一】探究酸和碱的化学性质
(1)下列有关酸和碱的说法中,正确的是__________ 。
a.敞口放置浓硫酸,溶液浓度变大 b.稀盐酸能使紫色石蕊溶液变蓝色
c.氢氧化钙固体可用于检验铵态氮肥 d.打开盛浓盐酸的试剂瓶,瓶口有白烟产生
(2)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液的 pH变化曲线如图1所示。①该反应的微观实质是__________________ 。
②已知中和反应是放热反应,则图1中__________ 点的温度最高。
【活动二】探究 NaOH溶液与CO2的反应
(3)如图2所示,将少量氢氧化钠溶液倒入盛有CO2的塑料软瓶中,立即拧紧瓶盖, 一段时间后,观察到_____________ 。(4)有同学认为该实验方案不够严谨,原因是 __________ ?
【活动三】探究粗盐中的可溶性杂质
(5)为探究粗盐溶液中可能含有的CaCl2、MgCl2、Na2SO4 等可溶性杂质,进行如下实验。
①向粗盐溶液中滴加过量NaOH溶液,未出现明显现象。
②向①的溶液中滴加过量 Na2CO3溶液,产生白色沉淀,过滤。
③向②的滤液中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤。
④向③的沉淀中滴加足量稀盐酸,观察到沉淀__________ 的现象。
结论:粗盐溶液中含有________________ 和 Na2SO4等可溶性杂质。
【活动四】利用相关知识解决实际问题
(6)工业碳酸钠中通常含有一定量杂质(杂质不发生反应),为测定某样品中碳酸钠的质量 分数,取25 g 该样品,加入足量稀盐酸,充分反应后得到8.8g气体,则该样品中碳酸 钠的质量分数是多少?
【活动一】探究酸和碱的化学性质
(1)下列有关酸和碱的说法中,正确的是
a.敞口放置浓硫酸,溶液浓度变大 b.稀盐酸能使紫色石蕊溶液变蓝色
c.氢氧化钙固体可用于检验铵态氮肥 d.打开盛浓盐酸的试剂瓶,瓶口有白烟产生
(2)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液的 pH变化曲线如图1所示。①该反应的微观实质是
②已知中和反应是放热反应,则图1中
【活动二】探究 NaOH溶液与CO2的反应
(3)如图2所示,将少量氢氧化钠溶液倒入盛有CO2的塑料软瓶中,立即拧紧瓶盖, 一段时间后,观察到
【活动三】探究粗盐中的可溶性杂质
(5)为探究粗盐溶液中可能含有的CaCl2、MgCl2、Na2SO4 等可溶性杂质,进行如下实验。
①向粗盐溶液中滴加过量NaOH溶液,未出现明显现象。
②向①的溶液中滴加过量 Na2CO3溶液,产生白色沉淀,过滤。
③向②的滤液中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤。
④向③的沉淀中滴加足量稀盐酸,观察到沉淀
结论:粗盐溶液中含有
【活动四】利用相关知识解决实际问题
(6)工业碳酸钠中通常含有一定量杂质(杂质不发生反应),为测定某样品中碳酸钠的质量 分数,取25 g 该样品,加入足量稀盐酸,充分反应后得到8.8g气体,则该样品中碳酸 钠的质量分数是多少?
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【推荐2】人类生活生产离不开金属。
(1)金属与生活密切相关,人类使用金属的顺序是从金银到铜铁再到铝制品,试从金属活动顺序分析原因,___________________ 。由于性质优越,__________________ 与人体具有很好的“相容性”,可以用来制造人造骨。
(2)某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了下图实验,并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
①若溶液A中的溶质只有一种,请分析固体B的成分__________________ 。
②写出探究过程中任一反应的化学方程式__________________ 。
③比较固体B与所加入铁粉的质量关系______ 。
(3)物质的性质决定其用途。
①修建火神山、雷神山两座医院时用到了大量铝合金材料,铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是__________________ (用化学方程式表示)。
②铝作为活泼金属不仅可以酸反应而且还能与氢氧化钠溶液反应。写出铝和氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和H2的化学方程式______ 。
(4)嫦娥五号带回地球的月壤,其中存在着含有银和锌单质的铜矿颗粒,某同学设计实验测定矿物中锌的含量,实验记录如图(且烧杯洁净、反应充分),该样品中含锌的质量是多少。______
(1)金属与生活密切相关,人类使用金属的顺序是从金银到铜铁再到铝制品,试从金属活动顺序分析原因,
(2)某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了下图实验,并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
①若溶液A中的溶质只有一种,请分析固体B的成分
②写出探究过程中任一反应的化学方程式
③比较固体B与所加入铁粉的质量关系
(3)物质的性质决定其用途。
①修建火神山、雷神山两座医院时用到了大量铝合金材料,铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀。铝制品耐腐蚀的原因是
②铝作为活泼金属不仅可以酸反应而且还能与氢氧化钠溶液反应。写出铝和氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和H2的化学方程式
(4)嫦娥五号带回地球的月壤,其中存在着含有银和锌单质的铜矿颗粒,某同学设计实验测定矿物中锌的含量,实验记录如图(且烧杯洁净、反应充分),该样品中含锌的质量是多少。
反应前(g) | 反应后(g) | ||
物品 | 质量 | 物品 | 质量 |
烧杯 | 182.0 | 烧杯+反应后剩余各物质 | 789.9 |
烧杯+稀硫酸 | 672.0 | ||
样品 | 118.0 |
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【推荐3】结合所学知识回答问题:
(1)用金刚石制的钻头可开采海域“可燃冰”,这体现了金刚石_________ 的性质。
(2)①若用甲和丙装置制取并收集氧气,发生反应的化学方程式是______ ,用丙装置收集氧气,利用了氧气____________ 的性质。
②若实验室制取二氧化碳,发生装置应选用以下_______ 装置;二氧化碳在日常生活中常用于灭火,这体现了二氧化碳________ 的性质。
③过氧化钠可做供氧剂,它能与CO2作用,放出O2。根据这个性质,可将它用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合。其发生反应的化学方程式,则X的化学式是_______ 。
(3)为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,称取6.0g样品,加入稀盐酸至不再产生气体为止,反应产生的气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示:
计算:①反应生成的二氧化碳的质量为________ g。
②求石灰石样品中碳酸钙的质量分数是________ 。(精确到小数点后一位)
(1)用金刚石制的钻头可开采海域“可燃冰”,这体现了金刚石
(2)①若用甲和丙装置制取并收集氧气,发生反应的化学方程式是
②若实验室制取二氧化碳,发生装置应选用以下
③过氧化钠可做供氧剂,它能与CO2作用,放出O2。根据这个性质,可将它用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合。其发生反应的化学方程式,则X的化学式是
(3)为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,称取6.0g样品,加入稀盐酸至不再产生气体为止,反应产生的气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示:
计算:①反应生成的二氧化碳的质量为
②求石灰石样品中碳酸钙的质量分数是
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【推荐1】为探究盐酸的化学性质,某化学小组做了如下实验:
(1)下述反应中无现象的为___________ (填字母序号,下同),有气泡出现的是___________ ;F试管中所发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)将反应后D和E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【假设与猜想】猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和CaCl2
猜想三:NaCl、Ca(OH)2和HCl
猜想四:___________ 。
【讨论与交流】经讨论同学们一致认为猜想三是错误的,理由用化学方程式表示:___________ 。
(3)【实验与结论】
【拓展与迁移】稀盐酸和稀硫酸有相似的化学性质,是因为它们的溶液中都存在___________ 。
(1)下述反应中无现象的为
(2)将反应后D和E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【假设与猜想】猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和CaCl2
猜想三:NaCl、Ca(OH)2和HCl
猜想四:
【讨论与交流】经讨论同学们一致认为猜想三是错误的,理由用化学方程式表示:
(3)【实验与结论】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量滤液于试管中,滴加适量碳酸钠溶液 | 无现象 | 猜想四成立 |
取少量滤液于试管中,滴加适量 |
【拓展与迁移】稀盐酸和稀硫酸有相似的化学性质,是因为它们的溶液中都存在
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【推荐2】金属、金属材料的使用推动了人类社会的发展。
资料:铸造钱币用的白铜是铜、镍(Ni)合金,镍是银白色固体,金属活动性弱于铁,能与稀盐酸、稀硫酸反应生成+2价的可溶性镍盐和氢气。
(1)白铜的硬度____________ (大于/小于)纯铜。
(2)为回收废弃白铜粉中的铜和镍,设计了如图所示方案,并进行实验。①步骤1中加入过量稀盐酸的目的是_____________ 。
②写出步骤2中生成镍的化学方程式:____________ 。
(3)若要设计实验验证锌、镍、铁的金属活动性顺序,用下列各组物质进行实验,能够达到实验目的的是(填字母) 。
(4)“宏观—微观―符号”三重表证是化学独有的表示物质及其变化的方式,请结合图示回答下列问题。____________ 析出,图b是实验a的微观示意图。根据图b分析实验a的溶液中增加的离子是____________ ,减少的离子是____________ 。
资料:铸造钱币用的白铜是铜、镍(Ni)合金,镍是银白色固体,金属活动性弱于铁,能与稀盐酸、稀硫酸反应生成+2价的可溶性镍盐和氢气。
(1)白铜的硬度
(2)为回收废弃白铜粉中的铜和镍,设计了如图所示方案,并进行实验。①步骤1中加入过量稀盐酸的目的是
②写出步骤2中生成镍的化学方程式:
(3)若要设计实验验证锌、镍、铁的金属活动性顺序,用下列各组物质进行实验,能够达到实验目的的是(填字母) 。
A.Zn、Ni、溶液 | B.Fe、Ni、溶液 |
C.Fe、Ni、Zn、稀盐酸 | D.Ni、溶液、溶液 |
(4)“宏观—微观―符号”三重表证是化学独有的表示物质及其变化的方式,请结合图示回答下列问题。
实验a中的实验现象是金属表面有
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【推荐3】黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛,古人用炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭制备黄铜,其中一种流程如下:
(1)黄铜和纯铜相比较,硬度更大的是_________ 。
(2)反应Ⅱ中赤铜与木炭反应生成铜和二氧化碳,请写出此反应的化学方程式________ 。
(3)黄铜与黄金外观上非常相似,请用一种方法对两者进行区分___________ 。
(4)某化学兴趣小组为检测黄铜的成分,进行了如下图所示的实验。
根据图示数据进行如下计算:该黄铜中铜的质量分数为多少?(写出计算过程)
(1)黄铜和纯铜相比较,硬度更大的是
(2)反应Ⅱ中赤铜与木炭反应生成铜和二氧化碳,请写出此反应的化学方程式
(3)黄铜与黄金外观上非常相似,请用一种方法对两者进行区分
(4)某化学兴趣小组为检测黄铜的成分,进行了如下图所示的实验。
根据图示数据进行如下计算:该黄铜中铜的质量分数为多少?(写出计算过程)
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【推荐1】金属材料的使用见证了人类文明发展的过程,我们可以从多角度了解。
(1)随州市博物馆的镇馆之宝“曾侯乙编钟”是战国时期的青铜器,青铜硬度比纯铜硬度___________ (填“大”或“小”)。
(2)春秋战国时期铁器已开始使用,赭石(主要成分为Fe2O3)是一种铁矿石,写出用一氧化碳与赭石炼铁的反应的化学方程式___________ 。
活动一:探究铁生锈的条件
某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计的实验如图所示。
(3)一周后观察,试管①和③中的铁钉无明显变化,试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与___________ 直接接触。②中铁钉的A、B、C三处中___________ 处锈蚀最严重。
(4)试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是___________ 。蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是___________ 。
【能力发展】
(5)保护金属资源的有效途径___________ (写一条)。
活动二探究金属的化学性质
(6)如图所示为化学小组探究金属的化学性质所做的四个实验。回答下列问题:
①写出溶液变蓝的反应的化学方程式___________ 。
②由上述实验能得出金属的活动性顺序是___________ 。
(7)该化学小组进一步对含有Fe(NO3)2、X(NO3)2的混合溶液进行探究,流程如下(X、Y各表示一种金属):
根据实验探究流程,回答下列问题:
①金属Fe、X、Y的活动性由强到弱的顺序是___________ 。
②固体A中所含成分可能有___________ 种情况。
③浅绿色滤液中一定含有的阳离子是___________ 。
(1)随州市博物馆的镇馆之宝“曾侯乙编钟”是战国时期的青铜器,青铜硬度比纯铜硬度
(2)春秋战国时期铁器已开始使用,赭石(主要成分为Fe2O3)是一种铁矿石,写出用一氧化碳与赭石炼铁的反应的化学方程式
活动一:探究铁生锈的条件
某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计的实验如图所示。
(3)一周后观察,试管①和③中的铁钉无明显变化,试管②中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与
(4)试管①中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是
【能力发展】
(5)保护金属资源的有效途径
活动二探究金属的化学性质
(6)如图所示为化学小组探究金属的化学性质所做的四个实验。回答下列问题:
①写出溶液变蓝的反应的化学方程式
②由上述实验能得出金属的活动性顺序是
(7)该化学小组进一步对含有Fe(NO3)2、X(NO3)2的混合溶液进行探究,流程如下(X、Y各表示一种金属):
根据实验探究流程,回答下列问题:
①金属Fe、X、Y的活动性由强到弱的顺序是
②固体A中所含成分可能有
③浅绿色滤液中一定含有的阳离子是
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【推荐2】钢铁是生产生活中应用广泛的金属。化学小组的同学对铁的部分化学性质和冶炼进行研究。
Ⅰ.铁的化学性质
(1)A实验中,反应的化学方程式为________ ,属于_______ 反应(填基本反应类型)。
(2)对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是_________ 。
(3)D实验中,5.8g含杂质3%的铁片与足量硫酸铜溶液反应,生成铜的质量______ g(结果精确到0.1)。
Ⅱ.铁的冶炼
下图是实验室模拟炼铁的装置,请回答以下问题。
(4)实验前,先通入一氧化碳的目的是________ 。
(5)A装置玻璃管中发生反应的化学方程式为________ 。
(6)用B装置检验气体生成物,化学方程式为_________ 。
(7)本实验中得到的铁与工业炼铁得到的铁,成分上的区别是_________ 。
Ⅰ.铁的化学性质
(1)A实验中,反应的化学方程式为
(2)对比B、C实验说明铁生锈需要的条件是
(3)D实验中,5.8g含杂质3%的铁片与足量硫酸铜溶液反应,生成铜的质量
Ⅱ.铁的冶炼
下图是实验室模拟炼铁的装置,请回答以下问题。
(4)实验前,先通入一氧化碳的目的是
(5)A装置玻璃管中发生反应的化学方程式为
(6)用B装置检验气体生成物,化学方程式为
(7)本实验中得到的铁与工业炼铁得到的铁,成分上的区别是
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【推荐3】(1)铁是最重要的金属。
① “百炼成钢”与“铁杵磨针”蕴含的变化原理______ (填“相同”或“不相同”)。
② 用图装置完成以下三个实验,每隔一段时间测量U形导管液面高度差,数据如下表。
上述实验中,铁生锈的速率由大到小的排列顺序为(填实验序号):______ 。根据上述实验得出:氧气、_____ 、______ 是影响铁生锈快慢的因素。
(2)材料是时代发展的标志。
① 我国用铝合金和石墨烯混合制成的“烯合金”,有望生产出“纸一样薄的手机”。下列关于“烯合金”的说法一定错误 的是______ (填序号)。
A 具有可燃性 B 具有导电性 C 是一种纯净物
② 我国用铼合金制造飞机发动机叶片的技术取得重大突破,铼的原子结构示意图如图,图中x=_____ 。
冶炼铼的化学方程式为2KReO4+7H2 2Re+6M+2KOH,M的化学式是______ 。
① “百炼成钢”与“铁杵磨针”蕴含的变化原理
② 用图装置完成以下三个实验,每隔一段时间测量U形导管液面高度差,数据如下表。
实验序号 | 瓶中盛放的物质 | 0小时 | 1小时 | 2小时 | 3小时 |
① | 干燥的铁丝 | 0cm | 0cm | 0cm | 0cm |
② | 沾食盐水的铁丝 | 0cm | 1.2cm | 5.6cm | 9.8cm |
③ | 沾了清水的铁丝 | 0cm | 0cm | 0.8cm | 3.5cm |
(2)材料是时代发展的标志。
① 我国用铝合金和石墨烯混合制成的“烯合金”,有望生产出“纸一样薄的手机”。下列关于“烯合金”的说法一定
A 具有可燃性 B 具有导电性 C 是一种纯净物
② 我国用铼合金制造飞机发动机叶片的技术取得重大突破,铼的原子结构示意图如图,图中x=
冶炼铼的化学方程式为2KReO4+7H2 2Re+6M+2KOH,M的化学式是
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【推荐1】乙酸(CH3COOH)又名醋酸,它是食醋的主要成分,是日常生活中经常接触的一种有机酸。乙酸是一种有刺激性气味的无色液体,易溶于水。乙酸的化学性质与盐酸的化学性质相似,在水溶液中能解离出H+和酸根离子。
(1)请你就乙酸的化学性质提出一个探究问题:_____ 。
(2)根据你提出的问题,设计探究方案,并完成下表:
(3)醋酸(CH3COOH)与过氧化氢在室温下混合均匀,即可反应生成过氧乙酸(C2H4O3)和水,写出该反应的化学方程为___________ 。
(4)配制1L溶质质量分数为0.5%的过氧乙酸溶液。现有以下物品:水、溶质质量分数20%的过氧乙酸溶液、量筒(规格分别为100mL、50mL)、塑料桶、铁桶、木棍、口罩、护目镜、橡皮手套。
①需要20%的过氧乙酸溶液___________ mL(计算时,将水、20%和0.5%过氧乙酸溶液的密度都近似为1g/cm3)。
②戴好防护用品。用___________ mL量筒量取所需20%的过氧乙酸溶液倒入塑料桶中,按比例兑水,用木棍搅拌后小盖好桶盖备用。
(1)请你就乙酸的化学性质提出一个探究问题:
(2)根据你提出的问题,设计探究方案,并完成下表:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
(4)配制1L溶质质量分数为0.5%的过氧乙酸溶液。现有以下物品:水、溶质质量分数20%的过氧乙酸溶液、量筒(规格分别为100mL、50mL)、塑料桶、铁桶、木棍、口罩、护目镜、橡皮手套。
①需要20%的过氧乙酸溶液
②戴好防护用品。用
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【推荐2】化学兴趣小组的同学用锌和稀硫酸进行实验制取氢气。有细心的同学发现,不同小组实验时反应速率有些差异。
(1)上图装置图图中标有序号①的仪器名称是:_____ 。
(2)为顺利完成实验探究,需要上图所示装置(相关的夹持装置已省略)中的仪器外,还需使用温度计、量筒、电子天平、_______ 等测量仪器。
(3)为探究影响反应速率的因素,分别用相同质量和大小的锌粒和足量稀硫酸反应的五组实验数据:
能表明硫酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是:______ 。根据表格信息,请你推测实验④中,完全反应用时x的取值范围:_______ 。
(4)张同学另取适量锌粒放入200mL稀硫酸中,用排水集气法收集生成的氢气,实验记录如下(累计值):
Ⅰ. 分析上述数据得知,在______ min时,反应速率最大。
A.0~1 B. 1~2 C. 2~3 D.3~4 E.4~5
Ⅱ.请结合化学兴趣小组的实验结论解释这段时间反应速率最大的主要原因是______ 。
(5)将6.5g锌与足量稀硫酸充分反应,可得到氢气___ L(氢气密度为0.09g/L,精确到0.1L)。
(1)上图装置图图中标有序号①的仪器名称是:
(2)为顺利完成实验探究,需要上图所示装置(相关的夹持装置已省略)中的仪器外,还需使用温度计、量筒、电子天平、
(3)为探究影响反应速率的因素,分别用相同质量和大小的锌粒和足量稀硫酸反应的五组实验数据:
试验编号 | 硫酸的质量分数 | 反应起始温度/℃ | 完全反应用时/s |
① | 10% | 20 | 500 |
② | 10% | 25 | 270 |
③ | 20% | 20 | 300 |
④ | 20% | 25 | x |
⑤ | 20% | 30 | 80 |
(4)张同学另取适量锌粒放入200mL稀硫酸中,用排水集气法收集生成的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积(mL)(标准状况) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
A.0~1 B. 1~2 C. 2~3 D.3~4 E.4~5
Ⅱ.请结合化学兴趣小组的实验结论解释这段时间反应速率最大的主要原因是
(5)将6.5g锌与足量稀硫酸充分反应,可得到氢气
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综合应用题
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适中
(0.65)
【推荐3】“简易制氧机”在市场上的应用非常广泛,如登山、急救、水下作业等都需要氧气。同学们对简易制氧机产生了兴趣,开启了探究学习之旅。
【活动一】认识简易制氧机
如图1,某简易制氧机通过A、B学式种物质产生氧气,其中A是过碳酸钠白色固体,B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠(化为2Na2CO3•3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是_______ ,过滤仓中的水除了有过滤杂质、提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是_______ 。(填1点即可)
【活动二】选择制氧剂
过氧化氢也可以快速产生氧气,图1制氧机中的制氧剂为什么不选择过氧化氢?过碳酸钠是碳酸钠和过氧化氢的加成化合物,它的制氧效率是否优于过氧化氢?于是该兴趣小组对两者的制氧效率进行探究,并筛选合适的制氧剂。
实验一:过氧化氢作制氧剂
小组设计了图2实验装置,用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水,锥形瓶中加入0.2gMnO2,注入溶液,记录并分析20min内的数据,如图3。
(2)检查图2中装置气密性的操作是_______ 。
(3)从安全角度考虑,应选择浓度为_______ 的过氧化氢溶液作为制氧剂。
实验二:过碳酸钠作制氧剂
往如图2的锥形瓶中加入1.4g过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水,待反应完全后收集到约159.1mL水(产生氧气的量与表中药品得到氧气的最大量相等)。其他药品质量不变,再分别用不同体积的水进行实验,记录并分析20min内的数据,如图4。(4)由图4可得出的结论是_______ 。
【讨论分析】
(5)综合分析图3和图4可知,选用过碳酸钠作制氧剂的理由是_______ 。
【实验拓展】
(6)常温下,无催化剂时,过氧化氢能缓慢分解,可看成分解为水和氧原子:H2O2→H2O+O2,其水溶液显弱酸性。兴趣小组同学向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,再滴加过氧化氢溶液,观察到溶液先变红后褪色。
【提出问题】溶液褪色的原因是什么呢?
【作出猜想】猜想一:H2O2显酸性消耗了NaOH,而使红色褪去;猜想二:H2O2分解产生的氧原子与酚酞反应破坏其结构,而使红色褪去。
【进行实验】究竟哪种猜想合理?请设计实验进行验证:_______ 。(写出实验步骤、现象及结论,所选试剂:褪色后的溶液,氢氧化钠溶液)
【活动一】认识简易制氧机
如图1,某简易制氧机通过A、B学式种物质产生氧气,其中A是过碳酸钠白色固体,B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠(化为2Na2CO3•3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是
【活动二】选择制氧剂
过氧化氢也可以快速产生氧气,图1制氧机中的制氧剂为什么不选择过氧化氢?过碳酸钠是碳酸钠和过氧化氢的加成化合物,它的制氧效率是否优于过氧化氢?于是该兴趣小组对两者的制氧效率进行探究,并筛选合适的制氧剂。
实验一:过氧化氢作制氧剂
小组设计了图2实验装置,用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水,锥形瓶中加入0.2gMnO2,注入溶液,记录并分析20min内的数据,如图3。
实验编号 | 过氧化氢溶液的浓度/% | 过氧化氢溶液的体积/mL |
① | 5 | 9.11 |
② | 15 | 2.89 |
③ | 25 | 1.66 |
④ | 30 | 1.37 |
(2)检查图2中装置气密性的操作是
(3)从安全角度考虑,应选择浓度为
实验二:过碳酸钠作制氧剂
往如图2的锥形瓶中加入1.4g过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水,待反应完全后收集到约159.1mL水(产生氧气的量与表中药品得到氧气的最大量相等)。其他药品质量不变,再分别用不同体积的水进行实验,记录并分析20min内的数据,如图4。(4)由图4可得出的结论是
【讨论分析】
(5)综合分析图3和图4可知,选用过碳酸钠作制氧剂的理由是
【实验拓展】
(6)常温下,无催化剂时,过氧化氢能缓慢分解,可看成分解为水和氧原子:H2O2→H2O+O2,其水溶液显弱酸性。兴趣小组同学向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,再滴加过氧化氢溶液,观察到溶液先变红后褪色。
【提出问题】溶液褪色的原因是什么呢?
【作出猜想】猜想一:H2O2显酸性消耗了NaOH,而使红色褪去;猜想二:H2O2分解产生的氧原子与酚酞反应破坏其结构,而使红色褪去。
【进行实验】究竟哪种猜想合理?请设计实验进行验证:
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