在化学课上,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上附粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ,白色物质可能是Na2O或 ;
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是 。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O + H2O = 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
实验方案 |
实 验 操 作 |
实验现象 |
结 论 |
方案1 |
取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品 全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 |
溶液变成红色 |
白色物质 为Na2O |
方案2 |
①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 |
出现白色沉淀 |
白色物质 是 |
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 |
无明显现象 |
【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确,理由是 。
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
通过以上探究,你还能获得哪些结论,请写出两条。(答对本小题将奖励4分,但全卷总分不超过60分)
① ,
② 。
竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物(如图所示)。同学们对竹子中的气体成分展开了探究,测定其成分。
(1)收集竹子中的气体。
小华提出:将一节竹子浸没在水中,在竹子上钻孔,用排水法收集气体。
小刚提出:可用注射器从竹子中抽取气体。
大家认为两人的想法都可行,于是分为A、B两组,在相同的条件下,A组采用小华的取气方法,B组采用小刚的取气方法,分别完成下面的实验。
(2)检验气体中是否含有二氧化碳气体。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及解释 |
向所取气体中加入 |
有二氧化碳,化学方程式为: |
(3)测定气体中氧气含量。
【查阅资料】红磷的着火点为240℃,白磷的着火点为40℃。
【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。
【进行实验】按上述两个方案进行多次实验。
【反思与评价】
①实验中磷的量应为足量,目的是 ;
②两个方案的实验测定结果不同,测定结果比较准确的是方案 ,原因是 。
③经过A、B两组同学的实验,A组测得的含氧量总是大于B组的,你认为原因是 。
请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。
(一)选择药品:小明对三组药品进行了研究,实验记录如下:
组别 |
药品 |
实验现象 |
① |
块状石灰石和稀盐酸 |
产生气泡速率适中 |
② |
块状石灰石和稀硫酸 |
产生气泡速率缓慢并逐渐停止 |
③ |
粉末状石灰石和稀盐酸 |
产生气泡速率很快 |
对照实验①②,是在探究不同的酸因素对制取二氧化碳气体产生影响;
对照实验①③,是在探究 对制取二氧化碳气体产生影响;
小明选择第①组药品来制取二氧化碳,该组药品发生反应的化学方程式为
;
不选择第②组药品的原因是 。
(二)选择装置:
(1)写出图中带标号仪器的名称:① ,② 。
(2)小明选择气体发生和收集的装置为 请在A~E中选择),验满方法是 。
(3)将生成的气体通入石蕊溶液中,溶液变红,请你写出反应的化学方程式: 。
(4)装置B虽然操作简便,但无法控制反应速率。请从图2中选取 (填序号)取代B中的单孔塞,以达到控制反应速率的目的,起到随开随关的作用。
晓敏同学对餐桌上加热食物的某种白色固体燃料产生了浓厚的兴趣,于是她进行了以下探究活动。请你一起参与她的探究过程吧!
【猜 想 一】 固体燃料是固态的酒精吗?
【资 料 一】 酒精,学名乙醇,熔点为-114.1℃,沸点为78.5℃,易溶于水,能与水以任意比互溶。
【得出结论1】根据资料一,你认为常温下酒精的状态是。
【提出问题】 固体燃料可能含有哪些元素?
【资 料 二】
① CuSO4+ 5H2O = CuSO4·5H2O
无水硫酸铜是白色固体五水合硫酸铜是蓝色固体
NaOH溶液可以用来充分吸收二氧化碳气体。
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
【得出结论2】根据资料二,白色的无水硫酸铜遇到水变成色。
【实验探究】
如下图所示,晓敏同学取适量固体燃料置于某装置中,用火柴点燃,并将燃烧产生的气体依次通过以下装置。固体燃料燃烧后,有少量固体残余。
【实验现象】
①A中白色固体部分变蓝,说明燃烧的生成物中有,可知固体燃料中一定含有元素。
②B中澄清石灰水变浑浊,说明燃烧的生成物中有二氧化碳,写出B中发生反应的化学方程式。可知固体燃料中一定含有元素。
③C、D中无明显变化,说明燃烧生成的二氧化碳已被完全吸收。
④E中黑色的氧化铜逐渐变红,F中澄清石灰水变浑浊, 说明燃烧的生成物中还含有的物质是。
【实验结论3】根据以上实验事实,晓敏认为该白色固体燃料中肯定含有氧元素。你认为晓敏的判断是否合理,理由是
。
实验室常用加热(85℃)NH4Cl和NaNO2两种饱和溶液的方法制取N2,下图是实验室用这种方法制N2,并测定生成N2体积的装置(部分装置略去),请回答相关问题:
【查阅资料】:
1、NH4Cl和NaNO2反应生成NaCl、H2O及N2,并放出大量热量;
2、20℃时,NH4Cl的溶解度约为37g;
3、N2难溶于水,实验条件下,密度为1.25g·L—1。
【实验步骤】:
①;
②20℃时,取0.78g饱和NH4Cl溶液放入烧瓶,连接装置;
③调节水准管,使其与量气管中液面相平,记录量气管中水面读数为12mL;
④打开分液漏斗活塞,逐滴滴入饱和NaNO2溶液,加热至反应发生,移走酒精灯;
⑤烧瓶中不再产生气泡时,关闭活塞;
⑥待冷却至室温,调节两边液面高度相平,记录量气管中水面读数为V mL;
⑦处理剩余药品,整理实验台。
【实验分析及数据处理】:
(1)写出装置中仪器的名称:a、;b、;
(2)反应的化学方程式为:;
(3)完善实验步骤中的所缺部分:①;
(4)步骤④中,移走酒精灯的目的是;
(5)NH4Cl是一种(填“易溶”、“可溶”、“微溶”、“难溶”)物质。20℃时,其饱和溶液中溶质质量分数为。根据实验数据计算,生成氮气约为多少毫升?(3分,计算过程中,中间数据保留2位小数,最终结果为整数;相对分子质量:Mr-NH4Cl:53.5、Mr-N2:28)
(6)根据计算结果,步骤⑥中V的数值为;
(7)实验中,实际测得氮气的体积偏大,可能原因是。
A.实验中加入饱和NaNO2溶液的体积也被作为生成N2的体积
B.装置漏气
氮气是一种重要的工业原料,广泛应用于化肥等工业。工业常用PSA变压吸附制氮气,某学习小组查阅到相关制氮气工艺流程,并展开学习,请回答相关问题:
【资料】:
1、碳分子筛对不同气体的吸附强度不同,如图所示;
2、气压越大,碳分子筛吸附能力越强,反之越弱;
3、碳分子筛可以再生,能重复使用。
(1)吸附塔中碳分子筛具有吸附性,这种性质是(填“化学”、“物理”)性质,根据工艺流程,资料1图像中气体②是(填化学式);
(2)根据资料,碳分子筛再生的方法是。
(3)相比分离液态空气制氮气,该工艺的优点是;
(4)氮气可作食品保护气,是因为氮气化学性质(填“稳定”、“活泼”)。N2和H2在500℃、200MPa及催化剂的条件下发生反应,生成NH3,反应的化学方程式为,反应中,N2和H2的质量比为。