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题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:61 题号:9143107
化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【提出猜想】小明认为CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3
小红认为CO2与Na反应还可能生成NaOH。
经过小组讨论,同学们一致认为不可能生成NaOH,理由是_____
【查阅资料】①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。
②Na2CO3溶液与石灰水反应生成白色沉淀。
③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。
④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
⑤浓硫酸能吸收气体中的水分,干燥气体。
⑥NaHCO3溶液能与HCl气体反应生成二氧化碳,故可用于除去HCl气体。
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)

(1)实验记录:
序号实验操作主要实验现象实验结论和解释
打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸A中产生大量气泡,E中出现浑浊E中反应的化学方程式为_____
当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯D中钠剧烈燃烧,产生白烟,内壁附着黑色、白色固体,G中产生黑色沉淀反应产物中一定含有__________
取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水产生白色沉淀反应产物还有_____
(2)实验反思:
①组装好装置后应该进行的操作是_____
②实验记录②中,E中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的是_____
③若无装置C,对实验有影响的物质是_____
④该装置存在明显的缺陷:_____
⑤数据分析:若在实验过程中至少需要8.8g二氧化碳参加反应,则最少需要含杂质20%的石灰石的质量是多少?_____(写出计算过程)

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解题方法
【推荐1】某化学兴趣小组通过实验探究分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰的作用,该反应的化学方程式为______________________________
【设计实验】用图1所示装置进行实验, 步骤如下:
   
步骤Ⅰ:__________________
步骤Ⅱ:装入药品;
步骤Ⅲ:加热右侧支管,用带火星的木条在导管口检验生成的气体;
步骤Ⅳ:冷却后,将装置倾斜,使左侧支管中的药品进入右侧支管,再加热右侧支管,用带火星的木条在导管口检验生成的气体。
【实验现象】步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中,一段时间后都能观察到带火星的木条复燃,但不同的是_____________
【交流反思】要想确认分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰是催化剂,还需通过实验证明二氧化锰的__________________________在反应前后都没有发生变化。
【拓展探究】在老师的指导下,该小组同学利用图2所示装置继续进行深入探究。以氧气的体积分数为纵坐标,温度为横坐标,得到图3 所示曲线(图中的“1︰2”、“1︰1”、“2︰1”、“3︰1”、“4︰1”、“5︰1”指氯酸钾和二氧化锰的质量比)。
   
【实验分析】根据图3,氯酸钾的分解温度随氯酸钾和二氧化锰的质量比变化的大致规律是__________________;分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰起催化作用,可能是因为二氧化锰能_________________
【交流应用】将29.4g氯酸钾和二氧化锰的混合物(氯酸钾和二氧化锰的质量比为5︰1)加热至完全反应,剩余固体的质量为___________
2017-11-23更新 | 160次组卷
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【推荐2】甲、乙两位同学查阅资料知: CH4 和CO两种气体均具有可燃性和还原性。他们想对CH4的还原性进行研究。
[提出假设]他们对CH4还原CuO的产物提出了以下假设:
假设1: Cu、 CO、CO2
假设2: Cu、 CO、H2O
假设3: Cu、 CO2、 H2O
假设4: Cu、CO、CO2、H2O
其中假设_______不合理, 原因是__________
[设计实验]为了判断其它几种假设的合理性,他们设计了以下几个实验步骤:
①通入CH4;②停 止通CH4;③点燃酒精灯加热; ④停 止加热;⑤检验甲烷的纯度;⑥继续通入甲烷,直至装置冷却。其合理的操作顺序是(填序号)________
[进行实验]
(1)甲同学用以下装置进行定性检验(假设药品都是足量的)。已知:白色的无水硫酸铜粉末遇水变蓝,氢氧化钠溶液可以吸收CO2,浓硫酸可以吸收水蒸气。
   
为了尽可能多地检验出CH4还原CuO的产物,则装置正确的连接顺序是(填写字母,装置可重复使用): A→B→_______________→G→B→__________
(2)乙同学用以下装置进行定量测定(假设药品都是足量的)。实验过程中记录的数据如下。
   
装置序号MNP
实验前装置的质量150156.6256.8
实验后装置的质量145.6159.3259.0
由以上数据可推测,假设_______合理, M中化学方程式为________
(3)假若24.4g木炭粉与氧化铜混合物充分反应后,只生成二氧化碳气体,且反应后剩余固体质量为20g。求剩余固体中金属铜的质量。__(写出计算过程)
2021-12-09更新 | 210次组卷
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【推荐3】同学们对H2O2溶液分解的反应速率的影响因素进行探究。
实验1:探究H2O2溶液浓度、温度对反应速率的影响
【实验方案】在一定温度下,向相同质量的H2O2溶液中加入相同质量的MnO2粉末,测量收集150mLO2所需的时间。

实验序号

H2O2溶液的浓度/%

温度/℃

时间/s

I

30

20

待测

II

15

30

待测

III

a

b

待测

实验2:依据下图装置进行实验(部分仪器略去),探究催化剂种类对反应速率的影响

用相同粒数的MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂微球(质量相等、表面积相同),分别进行实验,锥形瓶内压强随时间的变化如下图。

【解释与结论】
(1)若要制得3.2gO2,需要H2O2的质量为______g。
(2)为了达到实验1的目的,补全实验方案。
①若a与b不相等,则a=______;b=______
②若a与b相等,则设计实验I、III的目的是______
(3)实验2中使用相同粒数催化剂微球的原因是______
(4)通过对实验2数据的分析,可得出的结论是______
【反思与评价】
(5)实验1是通过测量收集等体积O2所需时间来比较H2O2溶液的反应速率,还可以通过测量______来比较H2O2溶液的反应速率。
2022-12-05更新 | 98次组卷
共计 平均难度:一般