(10南京市27).(l1分)一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学,
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应,得到CO和H2,该反应的化学方程式为 ▲ 得到的CO和H2的混合气被称为合成气,合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,还可用于冶炼某些金属。
(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备,并设计实验验证合成气的还原性。
I.用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气.根据(1)中所写的化学方程式.合成气中CO和H2的质量比为 ▲ 。
Ⅱ.用合成气还原足量氧化铜.实验装置如下图所示:
【设计买验步骤]
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品,通人一段时间合成气。
③分别称量装置D、E的质量。
④缓缓通入合成气,加热装置C,使其充分反应。
⑤停止加热,继续通入合成气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置D、E的质量。
[完善实验设计]经过讨论同学们认为,装置E后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤 ▲ (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验,并记录了实验现象和数据:
①装置C中出现 ▲ 色物质。
②称量数据如右表所示。
[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象,认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。 .
②乙同学通过对上表数据的分析,推测除了CO和H2以外,制得的合成气中可能还有未反应的CH4,且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。 ▲
③丙同学提出,实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气,使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响? ▲ (选填“是”或“否”,并说明理由)。
[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。
查阅资料:甲烷具有还原性,可以还原氧化铜,生成CO2和H2O;
白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
实验设计:该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。
①上图装置F中盛放的试剂名称是 ▲ 。
②上图装置的正确连接顺序是 ▲ (填字母,且每套装置限用一次)。
[实验反思]除了可能是CH4也还原了CuO外,出现上表数据关系还可能是因为 ▲ (写出一个原因,并说明理由)。 ▲
有位化学教师取用生石灰时,发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂,于是请同学们进行了如下探究:
(1)取一定量样品于烧杯中,加入适量的水充分搅拌,用手触摸烧杯外壁,无明显现象。由此说明该样品中不含有;
(2)对该样品成分进行了如下猜想:
猜想① Ca(OH)2猜想② Ca(OH)2和 CaCO3的混合物猜想③ CaCO3
以下是某同学对猜想②进行的探究,请你补充完成实验报告
实验操作 |
预期现象与结论 |
, 说明固体中含有Ca(OH)2。 |
|
, 说明固体中含有CaCO3。 |
6分)实验探究燃烧条件。
实验1用棉花分别蘸酒精和水,在酒精灯火焰上加热片刻,
观察到蘸酒精的棉花燃烧而蘸水的棉花不燃烧。通过此实验说明
燃烧的条件之一是。
实验2如图进行实验,实验记录如下:
(1)白磷燃烧的化学方程式__________________________________;
(2)要得出“可燃物燃烧需要氧气”的结论,需要编号______和______的对比。
(3)若要使编号②铜片上的红磷燃烧,可采用的方法是_______________________________________。
编号 |
可燃物 |
现象(是否燃烧) |
影响因素 |
|
是否与氧气接触 |
温度是否达到着火点 |
|||
① |
铜片上的白磷 |
燃烧 |
√ |
√ |
② |
铜片上的红磷 |
不燃烧 |
√ |
× |
③ |
热水中的白磷 |
不燃烧 |
× |
√ |
某实验小组的同学要探究酸碱盐中碳酸钠的化学性质,设计了如下实验装置及方案:
实验装置 |
实验步骤及操作 |
实验现象 |
![]() |
①将注射器2中的溶液推入盛有稀盐酸的瓶中,至不再有气泡产生。 |
气球变瘪 |
②将注射器3稍稍向外拉 |
澄清石灰水变浑浊 |
|
③将注射器1中的溶液推入瓶中 |
气球鼓起 |
|
④ |
无明显现象 |
|
⑤将注射器4中的溶液推入瓶中 |
(一)(1)步骤①中气球变瘪的原因;
(2)步骤①、②可得出碳酸钠具有的性质;
(3)步骤④的操作是,其目的是;
(4)步骤⑤中发生反应的化学方程式;
(5)步骤③④⑤可得出碳酸钠具有的性质;
(二)上述实验结束后,实验小组的同学又对瓶内溶液的成分十分好奇,进行了探究:
(1)【提出猜想】通过分析,一致认为瓶内溶液的溶质中一定含有,可能含有氢氧化钙或。
(2)【实验验证】设计实验方案确定溶液中溶质的组成.
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
分别取少量溶液于A、B两支试管中,A中 加入CaCl2溶液,B中加入Na2CO3溶液 |
A中产生白色沉淀,B中没有沉淀 |
瓶内溶液中溶质的成分为 |
(3)【反思与交流】根据所学化学知识,除了以上方案外,下列哪些物质可以代替试管B中加入的Na2CO3溶液完成该实验?(填序号)
a.K2CO3 b.BaCO3 c.CO2 d.无色酚酞 e. CuSO4
四氧化三铁可用于医疗器械、电子等工业。某实验兴趣小组从工厂采集废液(含FeSO4和少量ZnSO4、MgSO4),进行四氧化三铁的制备实验。
【阅读资料】
(1)25℃时,氢氧化物沉淀的pH范围如表所示。
Zn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
|
开始沉淀的pH |
5.7 |
7.6 |
10.4 |
沉淀完全的pH |
8.0 |
9.6 |
12.4 |
(2)25℃时,Zn(OH)2可溶于pH>10.5的碱溶液。
(3)制备Fe3O4的实验流程如下:
【回答问题】
(1)往废液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀的化学方程式为(写出其中一个)。
(2)操作a的名称为。该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、等。玻璃棒在此操作中的主要作用是。
(3)溶液1所含溶质有(至少写两种成分的化学式);溶液3所含溶质的主要成分为(写名称)。
小军同学在学习酸碱盐有关知识时,对一些沉淀物质的颜色产生了兴趣。老师告诉他氢氧化铜是蓝色、氢氧化铁是红褐色,让他自己探究氢氧化亚铁的颜色。下面请你和他一起探究。
【查阅资料】
(1)铁有两种氢氧化物,它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。
(2)氢氧化亚铁在空气中立即被氧化。
(3)硫酸铜溶液是蓝色,硫酸亚铁溶液是浅绿色。
【提出猜想】
氢氧化亚铁是浅绿色。
【实验过程】
在2支试管里分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液,观察现象。请补充完成下表:
FeCl3溶液 |
FeSO4溶液 |
|
滴入NaOH溶液的现象 |
生成红褐色沉淀 |
先生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀。 |
化学方程式 |
① |
FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe(OH)2 + ②+ H2O = ③ (完成并配平此化学方程式) |
【学习交流】
(1)氢氧化亚铁是 ①色而不是浅绿色。
(2)小军联系到CO2与C的反应,认为FeCl3溶液可以转化为FeCl2溶液。你认为小军的理由是 ①。