(10分)為探究氣體X的組成,某興趣小組進行圖12所示實驗(固定裝置未畫出)。
【資料在線】
(1)加熱條件下,氣體X能與氧化銅反應生成銅、水和氮氣。
(2)堿石灰為固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物,不與氣體X反應。
無水氯化鈣可吸收氣體X。
(3)本實驗條件下,氮氣密度為1.15g·L-1,裝置內(nèi)空氣中的水與二氧化碳對相關數(shù)據(jù)測定的影響可忽略不計。
【實驗步驟】
(1)連接儀器,并檢查裝置氣密性。
(2)取一定量氧化銅,準確稱得其質(zhì)量為2.40g。
(3)按圖12所示裝入藥品,測量并記錄相關數(shù)據(jù)Ⅰ(見表1)。
(4)連接A、B、C裝置, 將氣體X緩緩通入一段時間后,連接上D裝置,讀數(shù)后開始加熱。當A裝置中氧化銅反應完全,停止加熱,繼續(xù)通入氣體 X至玻璃管冷卻,再次測量并記錄相關數(shù)據(jù)Ⅱ(見表1)。
【實驗裝置】
【相關數(shù)據(jù)】
【回答問題】
(1)B裝置中氧化鈣吸水的原理為 (用化學方程式表示)。
(2)實驗過程中,當觀察到 ,說明氧化銅已反應完全,停止加熱,繼續(xù)通入氣體X至玻璃管冷卻的目的是 。
(3)分析實驗測量的數(shù)據(jù),生成水的質(zhì)量為 g,氧化銅中氧元素的質(zhì)量為 g。
由此推知,氣體X中一定 (填“有”或 “沒有”)氧元素。
(4)通過計算推導出氣體X的化學式。
(1)CaO+H2O==Ca(OH)2 (2)量氣管內(nèi)液面不再下降 防止灼熱的銅被氧化
(3)0.54 0. 48 沒有 (4)NH3
解析試題分析:(1)氧化鈣吸水是因為氧化可與水反應生成氫氧化鈣,反應的化學方程式為:CaO+H2O==Ca(OH)2
(2)根據(jù)資料在線中的內(nèi)容可知:因氣體X可與氧化銅在加熱的條件反應生成銅、水蒸氣和氮氣;當所有的氣體通過B裝置時,水蒸氣被吸收;再通過C裝置時,多余的X氣體被吸收;則進入D裝置內(nèi)的氣體為反應生成的氮氣。隨著氮氣進入D裝置,可造成其中的氣體增多,氣壓變大,會觀察到液面下降。所以當觀察到量氣管內(nèi)液面不再下降時,說明不再生成氮氣,即可說明氧化銅已反應完全。繼續(xù)能入氣體X是防止灼熱的銅與其它物質(zhì)反應而被氧化。
(3)根據(jù)上面的分析,結合表1可知:裝置B的作用是吸收生成的水,所以裝置B的質(zhì)量增加值則為生成水的質(zhì)量;即102.54g—102.00g=0.54g。在玻璃管中原為氧化銅,反應結束后其成分為銅單質(zhì), 所以其質(zhì)量減少值則為氧化銅中氧元素的質(zhì)量,即為52. 40g—51.92g= 0.48g(也可根據(jù)氧化銅的質(zhì)量求出氧元素的質(zhì)量)。進一步可根據(jù)裝置B測出的水的質(zhì)量,結合水的化學式(H2O),可求出其中氧元素的質(zhì)量為:0.54g×()=0.48g。二者求出的氧元素的質(zhì)量相同,可說明在氣體X中沒有氧元素。
(4)根據(jù)上述分析可知該氣體中只含氮元素和氫元素,且可根據(jù)氮氣的質(zhì)量求出其中氮元素的質(zhì)量;可根據(jù)生成水的質(zhì)量求出其中氫元素的質(zhì)量。然后可根據(jù)氮元素與氫元素的質(zhì)量比求出氣體中氮氫元素的原子個數(shù)比,即可確定其化學式。具體計算過程如下:
解:設該氣體的化學式為NxHy,根據(jù)題意可知:
14x:1y=(0.2435L×1.15g/L):(0.54g—0.48g)
x:y=1:3
所以該氣體的化學式為NH3
考點: 實驗方案的設計與評價、根據(jù)化學式的計算
科目:初中化學 來源: 題型:填空題
氫化鈣(CaH2)固體是一種儲氫材料,登山運動員常用其作能源提供劑。
【查閱資料】
①堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的固體混合物.
②鈣和氫化鈣都能與水反應,均生成氫氧化鈣和氫氣.
【氫化鈣的制備】
氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得.某化學興趣小組設計的制取裝置如圖所示(圖中固定裝置省略).
(1)裝置A中制取氫氣反應的化學方程式是 .
(2)裝置B的作用是 .
(3)裝置D的作用是 .
(4)裝置C中制取氫化鈣的化學方程式是 .
【樣品成分的猜想】通過上述方法制得的氫化鈣樣品的成分有下列兩種猜想:
猜想一:全部是氫化鈣; 猜想二: .
【設計實驗】現(xiàn)有2.1g氫化鈣樣品,請設計實驗驗證猜想二是否成立 (要求操作、數(shù)據(jù)和結論).
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科目:初中化學 來源: 題型:探究題
研究性學習小組測定實驗室里一瓶久置的NaOH固體是否變質(zhì).
【提出問題】NaOH固體是否變質(zhì)?
【猜想與假設】猜想1:沒變質(zhì),全部是NaOH;
猜想2:全變質(zhì),全部是Na2CO3
猜想3:部分變質(zhì),既含有NaOH,又含有Na2CO3;
【設計方案并進行實驗】請你與他們一起完成,并回答所給問題.
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結論 |
①稱取上述固體樣品8g溶于100mL水配成溶液,向溶液中滴加 過量的氯化鈣溶液充分反應后,靜置. | _________ | 說明久置固體中,一定含有Na2CO3 |
②用玻璃棒蘸取少量①中的上層清液滴在pH試紙上,與標準比色卡對比,測出pH | pH=10 | 說明固體中,還一定含有 _________ (填化學式). |
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科目:初中化學 來源: 題型:探究題
(7分)實驗是科學探究的重要方法。如圖是測定空氣中氧氣含量實驗的兩套裝置圖,請結合圖示回答有關問題。
裝置一 裝置二
(1)根據(jù)下表提供的實驗數(shù)據(jù),完成下表
硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積 | 反應前注射器中空氣體積 | 反應后注射器中氣體體積 | 實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù) |
25mL | 15mL | 9mL | |
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科目:初中化學 來源: 題型:探究題
(5分)化學興趣小組同學在實驗室發(fā)現(xiàn)了四瓶長期存放且失去標簽的溶液,現(xiàn)標為A、B、C、D,分別是碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液和稀硫酸中的一種。
【提出問題】如何區(qū)分出四種溶液?
【進行實驗】組長楠楠同學的實驗如圖所示:
【表達與交流】楠楠同學取少量A溶液,滴加足量的稀鹽酸,觀察到溶液中有氣泡產(chǎn)生,楠楠同學由此得出結論:A是碳酸鈉溶液。
萍萍同學不同意楠楠的觀點,她的理由是(1) 。
經(jīng)過交流,兩人一起制訂了新的實驗方案:另取少量A于試管中,向其中滴加 (2) 溶液,觀察到的明顯現(xiàn)象是(3) ,
過濾后,取清液滴加無色酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,由此證明了楠楠同學的結論是錯誤的,同時確定了A。
兩位同學取B、C、D樣品繼續(xù)進行實驗,如圖所示:
【收集證據(jù)】觀察到B中無明顯現(xiàn)象,C中紫色石蕊溶液變紅,D中紫色石蕊溶液變藍。
【解釋與結論】通過實驗,兩位同學最終區(qū)分出了四種溶液。請將B、C、D三瓶溶液中
溶質(zhì)的化學式分別標在試劑瓶的標簽上(4)
【反思與評價】你認為楠楠和萍萍兩位同學在上述實驗過程中表現(xiàn)出的長處是
(5) 。(寫一點即可)
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科目:初中化學 來源: 題型:探究題
化學興趣小組設計的創(chuàng)新實驗是“火龍生字”.在成果展示現(xiàn)場,某同學用硝酸鉀的熱飽和溶液先在白紙上書寫“火”字,晾干后白紙上出現(xiàn)硝酸鉀晶體(見圖1).用帶火星的木條接觸硝酸鉀晶體,就會觀察到白紙上寫過字的地方燃燒并迅速蔓延,留下“火”字的黑色痕跡(見圖2).在場的同學對此產(chǎn)生了濃厚的興趣,并進行了如下研究:
【提出問題】為什么附有硝酸鉀的白紙更容易燃燒?
【查閱資料】硝酸鉀受熱易分解,生成亞硝酸鉀(KNO2)和一種常見的氣體單質(zhì).
【猜想與假設】對于生產(chǎn)的是什么氣體,四位同學有如下猜測:
甲:二氧化氮; 乙:氮氣; 丙:氧氣; 丁:氫氣;
同學丙指出不可能是二氧化氮、氫氣,理由是: 、 。
【進行實驗】四位同學設計了實驗對同學丙的猜想進行了驗證,他們的操作方法是:
,觀察到的現(xiàn)象是 ,說明同學丙的猜想正確.硝酸鉀分解的化學方程式是 。
【解釋與結論】白紙上寫過字的地方更容易燃燒的原因是:
【反思與評價】為什么要用“硝酸鉀的熱飽和溶液”書寫文字?
已知硝酸鉀在不同溫度時的溶解度如下表:
你對上述問題的解釋是: 。
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科目:初中化學 來源: 題型:探究題
(8分)常溫下沒有氧氣存在時,鐵與水幾乎不反應,但高溫下,鐵與水蒸氣能反應生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇,設計如下實驗探究鐵粉與水蒸氣反應后的產(chǎn)物。
(1)試管尾部放一團濕棉花的目的是_______________。
(2)探究生成的氣體是什么?
用燃著的木條靠近肥皂泡,有爆鳴聲,稍后有肥皂泡飄到空中。 說明生成的氣體是______________。
(3)探究試管中剩余固體成分是什么?
【查閱資料】
常見鐵的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
顏色、狀態(tài) | 黑色粉末 | 紅棕色粉末 | 黑色晶體 |
能否被磁鐵吸引 | 否 | 否 | 能 |
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象及結論 |
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科目:初中化學 來源: 題型:探究題
(8分)有位化學教師取用生石灰時,發(fā)現(xiàn)裝滿生石灰的塑料試劑瓶已經(jīng)膨脹破裂,于是請同學們進行了如下探究:
(1)取一定量樣品于燒杯中,加入適量的水充分攪拌,用手觸摸燒杯外壁,無明顯現(xiàn)象。由此說明該樣品中不含有 ;
(2)對該樣品成分進行了如下猜想:
猜想① Ca(OH)2 猜想② Ca(OH)2和 CaCO3的混合物 猜想③ CaCO3
以下是某同學對猜想②進行的探究,請你補充完成實驗報告
實驗操作 | 預期現(xiàn)象與結論 |
| , 說明固體中含有Ca(OH)2。 |
| , 說明固體中含有CaCO3。 |
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科目:初中化學 來源: 題型:探究題
(8分) 碳酸氫鈉是一種用途廣泛的鹽,某實驗小組的同學設計了以下實驗,以探究碳酸氫鈉的性質(zhì)。
【探究實驗1】碳酸氫鈉的物理性質(zhì):用 (寫儀器名稱)取少量固體放入試管中,加入適量水充分振蕩,F(xiàn)象:固體為白色粉末,加水后固體 。結論:碳酸氫鈉能溶于水。
【探究實驗2】碳酸氫鈉溶液的酸堿性:在上述溶液中滴入幾滴酚酞試液,振蕩。
現(xiàn)象:溶液變成紅色。由此得出的結論是 。
【探究實驗3】能否與酸反應:取少量固體放入試管中,加入稀鹽酸,現(xiàn)象為
。結論:碳酸氫鈉能與酸反應。
【探究實驗4】碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用如圖所示
裝置進行實驗。大試管口略向下傾斜的原因是
;
現(xiàn)象:充分加熱后,大試管壁上有水珠出現(xiàn),管底有
白色固體殘留,小試管中澄清石灰石變渾濁;結論:
碳酸氫鈉受熱能分解,分解的反應方程式是
;
驗證:請你幫他們設計實驗,證明試管中留下的白色固體是Na2CO3,而不是NaOH,實驗方法和現(xiàn)象是 。
【拓展應用】試說出碳酸氫鈉在日常生活中的一種用途 。
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