组卷网 > 初中化学综合库 > 物质构成的奥秘 > 物质组成的表示 > 化学式与化合价 > 化合价 > 化合价代数和的计算与应用
题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:221 题号:7642640
金属钴(Co)在国防工业中有重要应用。在实验室用硫酸酸浸的方法从钴矿石中提取钴元素,并探究最佳提取条件。
【查阅资料】酸浸时发生如下反应:
① CoO + H2SO4 ===   CoSO4 + H2
② 2Co2O3 + 4H2SO4 ===   4CoSO4 + O2↑ + 4H2
③ Co2O3 + 2H2SO4 + Na2SO3 ===   2CoSO4 + 2H2O + Na2SO4
反应①~③中,化合价发生改变的元素有________
【进行实验】将矿石在一定条件下酸浸4小时,测量钴元素的浸出率。部分数据如下:

实验

矿石用量/g

硫酸用量/g

Na2SO3用量/g

温度/℃

钴元素的浸出率/%

1

85.71

12.62

0

85

56.39

2

85.71

6.31

0

85

49.98

3

85.71

6.31

0

65

43.33

4

85.71

6.31

0.43

65

73.95

585.716.310.866574.77

【解释与结论】
(1)对比实验1和2,可得出的结论是___________
(2)欲得出“其他条件不变,Na2SO3用量对钴元素的浸出率有影响”的结论,需要对比的实验是____________(填序号)。
(3)由上述实验可知,影响钴元素浸出率的因素有______________
【反思与评价】
(4)工业生产中采用实验__________(填序号) 的提取条件更合理。

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【推荐1】今年暑假南京爆发新冠疫情,为了扼制新冠疫情蔓延,需要大量的消毒剂。84消毒液、过氧化氢溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究。
【实验1】取少量6%的过氧化氢溶液于试管中,加热,发现有气泡产生,用排水法收集一瓶气体,同学们_______(填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。产生氧气的反应表达式为_______
【实验2】取少量84消毒液于试管中,滴加过氧化氢溶液,发现有大量气泡产生。
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO),NaClO中氯元素的化合价为_____
【提出问题】在上述反应中, NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应;
猜想二:作_____,类似分解过氧化氢溶液制氧气时MnO2的作用。
【实验探究】
(1)按如图所示组装实验装置,并_________

(2)向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mL过氧化氢溶液。
(3)将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入过氧化氢溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。

第1次第2次第3次第4次第5次
收集气体的总体积/mL140280365X375
①表中的数据X=________
②分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是_______
【分析讨论】次氯酸钠与过氧化氢溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水。写出该反应的表达式_____
2021-11-12更新 | 185次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】在生活和化学实验中,经常用到各种除湿剂(或干燥剂)。某化学实验小组的同学们关于除湿剂提出了下面两个问题,他们查阅资料,并进行下面的数字化实验探究。请回答下列问题:
【查阅资料】
(1) ①硅胶:无色或白色颗粒,吸水量为 30%~35%,加热到200~350℃可以反复使用。其主要成分可看作是SiO2,其中Si元素的化合价为______
②生石灰:白色块状固体,吸水后生成熟石灰。
③浓硫酸:无色粘稠液体,有吸水性,在化学实验中常用它作干燥剂,但日常生活中却很少用它作除湿剂。其原因是______(写出一条即可)。
【问题一】除湿剂是否真的可以除湿?
【实验一】探究浓硫酸对氧气的干燥情况。用10%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取的氧气,通过浓硫酸两次干燥,将湿度传感器放入收集氧气的密封保鲜袋内,连接数据采集器和电脑。实验装置如图1,约采集5 min,得到变化曲线如图2。

(2)图1中发生的化学方程式为______。分析图2曲线,袋内湿度明显降低,说明______。随着时间变化,浓硫酸的吸水速率逐渐减小的原因是______
【实验二】探究市售硅胶除湿剂是否真的可以除湿。实验如图3,用25 mL烧杯盛放等体积、等温度的两杯水,分别放在生化密闭实验器中,其中一个实验器中加20.0 g 硅胶,连接数据采集器和电脑。约采集 15 min,得到变化曲线如图4。

(3)分析图4曲线,未加硅胶的实验器内相对湿度增大的原因是______(从微观角度解释)。加硅胶的实验器内______,说明硅胶除湿剂的确可以除湿。
【问题二】哪种成分的除湿剂除湿效果更好?
【实验三】探究不同成分的除湿剂的除湿效果。实验方法和实验装置与实验二相同,分别称取硅胶、蒙脱石、氯化钙除湿剂各20.0 g,放入3个相同的生化密闭实验器中,连接数据采集器和电脑。约采集 20 min,得到变化曲线如图 5。

(4)分析图5曲线,这三种除湿剂中单位时间内吸附水速率的快慢和除湿效果的强弱顺序都是______。再通过图2、图5的曲线对比,发现______的干燥效果都低于其他除湿剂,这是生活中很少用它作除湿剂的另一个原因。
【实验结论】市售除湿剂的确可以除湿;对比的几种除湿剂中硅胶的除湿效果最好,速率最快。不同成分的除湿剂除湿效果除了与所含成分不同外,还可能与______(写一条即可)等因素有关系。
【拓展提升】
(5)同学们查阅资料还发现:还原铁粉(灰色或黑色粉末,又称“双吸剂”),也能够吸收空气中的水分和氧气,常用于食品保鲜。检验使用一段时间后的“双吸剂”是否仍然有效的化学方法及现象是:______。已知某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐,按质量比为 2:2:1混合而成。求5.0 g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气______g (保留两位小数)。
2021-05-17更新 | 314次组卷
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【推荐3】小敏在观看央视农业频道的电视节目时,看到一些水产养殖基地的工作人员向鱼池中撒入一些名为过氧化钙(化学式为CaO2)的固体物质,同时发现水面出现一些气泡。这些现象激发了他进行科学探究的兴趣。
【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时,会生成什么物质呢?
【进行猜想】①生成氧气;②生成二氧化碳;③生成氢氧化钙
你不赞同的猜想是 _________ (选填①、②或③),其理由是 _____________
【实验探究】在实验室老师的帮助下,小敏利用吸滤瓶等仪器设计组装了如图所示的装置
   
(1)打开装置中分液漏斗的活塞,观察到试管内有气泡产生。 ______________ (填实验操作),
说明生成的气体是氧气
(2)实验过程中,还发现烧杯中也有气泡出现。产生该现象的原因是 ________________
(3) 小敏又设计了以下实验方案来验证生成物中有氢氧化钙:
实验步骤及操作方法使用现象结论
➀取少量过氧化钙放入试管中,加足量水,振荡;
➁静置,取上层清液, _________
➀产生气泡,
_________
过氧化钙和水反应产生的另一种物质是氢氧化钙
【问题讨论】
(1)过氧化钙中氧元素的化合价是 __________ 价。
(2)过氧化钙和水反应的化学方程式为 ___________________
(3)人们在运输鱼苗时,在水中也常会加入少量过氧化钙,其主要目的是 ______________
2017-02-28更新 | 286次组卷
共计 平均难度:一般