某化学兴趣小组在甲、乙两个充满氧气的密闭容器中各加入一定量的碳粉,在高温条件下使其充分反应,待反应结束后,两个容器中的碳粉都已完全消失。该小组成员对反应后两容器内气体进行如下探究:
⑴小红同学对甲容器中气体的组成提出如下四种猜想:
①只有CO ②只有CO2 ③只有O2 ④CO和O2的混合气体
你认为上述猜想中明显不合理的是 (填序号)
⑵小明同学认为甲容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体,为了验证自己的猜想,他准备按下图所示装置进行探究。
请你回答下列问题:
若小明的猜想成立,则装置A中反应的化学方程式是 ;装置C玻璃管中的实验现象是 ,反应的化学方程式是 。
⑶小芳同学对乙容器中气体的组成提出了除上述猜想外的另一种合理猜想,她的猜想是 ,于是她设计了下列实验方案验证其猜想:
【步骤1】先加热装有铜丝网的玻璃管一段时间后,再通入乙中的气体,观察现象;
【步骤2】将乙中的气体通入澄清石灰水,观察现象。
指导老师在分析其实验方案后,指出了其中存在的错误或不足。
①步骤1应先通入乙中气体一段时间后方可加热。你认为这样修改的原因是 。
②没有必要进行步骤2的实验,其理由是 。
⑷若反应前甲、乙两容器中碳粉与氧气的质量比分别表示为 (mC/mO2)甲
和(mC/mO2)乙,当小明和小芳的猜想均成立时,则(mC/mO2)甲__________
(mC/mO2)乙(填“﹥”、“﹤”或“=”)。
(16分) 某混合粉末含有Al2O3,还可能有Fe2O3、ZnO,请设计实验探究该混合物的组成。限选择的仪器和试剂:
烧杯、试管、玻璃棒、酒精灯、漏斗、过滤架、滤纸、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、10%KSCN溶液、稀氨水。
提示:ZnO、Zn(OH)2都是两性物质;且Zn(OH)2能溶于烧碱溶液生成Na2ZnO2,能溶于浓氨水生成[Zn(NH3)4](OH)2。
(1)请写出ZnO与烧碱溶液反应的化学方程式:ZnO+2NaOH=
(2)请完成以下实验探究过程
①提出假设:假设1 该混合物中除Al2O3外还含有;
假设2 该混合物中除Al2O3外还含有;
假设3 该混合物中除Al2O3外还含有Fe2O3、ZnO 。
②设计实验方案:基于假设3,设计出实验方案。请在下表对应栏目叙述实验操作、预期现象和结论(实验步骤可以不填满、也可以增加):
实验步聚 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
第一步 |
||
第二步 |
||
第三步 |
||
第四步 |
||
我国制碱工业的先驱——侯德榜先生,1939年发明了著名的侯氏制碱法,其核心反应原理可用如下化学方程式表示:
NH3+CO2+NaCl+H2O===NH4Cl+NaHCO3(晶体),
依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和。
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为。
C装置中稀硫酸的作用为。
(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
温度 溶解度 盐 |
0℃ |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
40℃ |
50℃ |
NaCl |
35.7 |
35.8 |
36.0 |
36.3 |
36.6 |
37.0 |
NaHCO3 |
6.9 |
8.1 |
9.6 |
11.1 |
12.7 |
14.5 |
NH4Cl |
29.4 |
33.3 |
37.2 |
41.4 |
45.8 |
50.4 |
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水的目的是。
(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指寻教师指出应在装置之间(填写字母)连接一个盛有的洗气装置,其作用是。
(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为。
(14分)
根据要求完成下列各小题实验目的。(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱。(巳知酸性:亚硫酸 >碳酸)
①连接仪器. ________、加药品后,打开a关闭b,然后滴入滚硫酸,加热
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是________________装置A屮的试剂是________
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是:________
(2)验证 SO,的氧化性.、还原性和酸性氧化物的通性。
①打开b,关闭a。
②H2S溶液中宥浅黄色浑浊出现,化学方程式是:_____
③BaCl2溶液中无叨诚现象,将其分成两份,分別滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填人下表相应位置
滴加的溶液 |
氯水 |
氨水 |
沉淀的化学式 |
写出其中SO2 显示还原性并生成沉淀的离子方程式_________
(14分)已知硝酸锏溶液颜色为蓝色.某学校化学课外小组同学们在做铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验中,发现铜和浓硝酸反应后溶液为绿色旦有红棕色气体产生,而铜和稀硝酸反应后溶液为蓝色,产生无色气体.为弄清反应后溶液颜色出现差异的原因,他们进行了实验探究.
[实验]在两支试管中各放入一小块等质量的铜片,分别加人等体积的浓HN03(14 mol •
L-1)和稀HN03(4mol . L-1 ), 立即用蘸有NaOH的棉花封住试管口。充分反应后铜均无剩余。
(1) Cu与浓HNO3反应的离子方程式________________________________
(2) 用蘸有NaOH的棉花封住试管口的原因________________
已知NO2与NaOH溶液反应中,其中NO2的还原产物是亚硝酸盐(NO2-)
写出反应的化学反应式________________________,
[提出假设]假设一、因为铜离子浓度大造成的。
假设二、溶液呈绿色是因为铜与浓硝酸反应时产生的二氧化氮溶于过量浓硝酸,加上和蓝色的硝酸铜溶液混在一起,使溶液呈绿色。
[设计实验方案,验证假设]
(3) 上述实验________(“能”或“不能”)证明假设一不成立,原因________________
(4) 甲同学设计实验验证假设二,请帮他完成下表中内容(提示:NO3-在不同条件下的还咬产物较复杂,有时难以观察到气体产生)
[分析推理】
(5)铜和稀硝酸反应后溶液为蓝色的原理________________
某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 |
催化剂 |
|
① |
10ml2% H2O2溶液 |
无 |
② |
10mL5% H2O2溶液 |
无 |
③ |
10mL5% H2O2溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
④ |
10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ |
10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_ 。
(2)实验①和②的目的是__________________________________________。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是 。
(3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是。