(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)。 ▲
(6分)化学兴趣小组的同学做中和反应实验。在烧杯中加入一定量的氢氧化钡溶液后滴入几滴酚酞试液,再向烧杯中加入一定量的稀硫酸。用玻璃棒充分搅拌后过滤,得白色沉淀和无色液体。
【提出问题】无色液体是什么物质?(不考虑指示剂)
【猜想】Ⅰ. ……;Ⅱ. 无色液体是Ba(OH)2溶液;Ⅲ. 无色液体是H2SO4溶液。
【实验探究】
(1)请你也加入兴趣小组一起探究,完成猜想Ⅰ_____________________________________
(2)猜想Ⅱ是否正确并说明理由___________________________。
(3)针对猜想Ⅲ,请你设计实验验证是否正确。
【拓展应用】
(4)请举例说明中和反应在生产生活中的应用_______________________________________
蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤,从而使皮肤肿痛。小明决定对蚁酸进行探究。
【查阅资料】蚁酸是一种有机酸,化学名称叫作甲酸,化学式为
;蚁酸在一定条件下分解只生成两种氧化物。
【提出问题】蚁酸分解产物是什么?
【作出猜想】① 水和二氯化碳②水和一氧化碳③……
猜想有水生成的依据是。
【设计实验】小明将蚁酸分解产生的气体通过如图所示装盟,确定产物中除水之外的另一种氧化物。
(1)实验时
中无明显现象,证明猜想①(选填"成立"或"不成立")。
(2)实验时玻璃管中黑色粉末变红色,
中澄清石灰水变浑浊,玻璃管中发生反应的化学方程式为。
(3)实验中装置
的作用是。
【反思评价】从环境角度分析,该装置的缺陷是。
一种"环保石头纸"开始被人们使用,其主要成分是碳酸钙。某班同学对它产生了浓厚的兴趣,把"环保石头纸"带到实验室,完成了如右图所示的两个实验。请回答问题:
(1)实验一:试管中产生大量的气泡,烧杯中澄清的石灰水变浑浊,请写出"环保石头纸"与稀盐酸发生反应的化学方程式(假设"环保石头纸"中的其他成分既不溶于水,又不与盐酸发生反应);
(2)实验二:试管中有白色沉淀产生。小刚同学想探究该实验反应后溶液中溶质的成分。
提出猜想:
猜想①:
、
和
;
猜想②: ;
猜想③: 和 。
同学们经过讨论排除了猜想,理由是。
有同学认为小刚的猜想不全面,又提出猜想④:
和
,并通过实验验证了该猜想成立。请你将实验报告补充完整。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取实验二反应后的上层清液少量于试管中,滴加少量. |
|
猜想④成立 |
(3)实验结束后,未经处理的废液(填"能"或"不能")直接倒入下水道。
探究1。物质的回收和利用
某化学探究小组的同学从实验废液中回收铜,得到的铜粉样品中含有少量的铁粉。为了除去铁粉,同学们设计了两个实验方案:
方案一:铜样品过滤
洗涤
干燥
方案二:铜样品过滤
洗涤
干燥
(1)对于上述两个方案,你的评价是:。(写一条)
(2)写出其中的一个反应化学方程式:。
(3)在干燥时,有同学提出用酒精灯加热将铜粉烘干。小明马上提出反对意见,其理由是
(用化学方程式表示出来)。
探究2:物质的鉴别和提纯
实验操作考试时,小王同学用稀盐酸、BaCl2溶液、酚酞溶液来检验四瓶无标签的溶液:Na2CO3、NaCl、Na2SO4、澄清石灰水。
(1)请你帮助小王同学完成澄清石灰水的鉴别:
(2)实验结束后,他将废液倒入同一烧杯中,发现废液为红色且呈浑浊状态,则使废液呈
红色的离子是(写离子符号)。废液中一定不含有的溶质是(写化学式)。
(3)小王同学想提纯烧杯中含有的氯化钠,他提出以下方案:
①加入过量的BaCl2溶液,
②加入过量的Na2CO3溶液,其目的是除去可能存在的和过量的
BaCl2。
③过滤,
④向滤液中逐滴加入盐酸至为止,其目的是除去;
⑤蒸发结晶,即得氯化钠。
(4)写出上述实验过程中的一个有沉淀生成的化学方程式:
。
潜水艇有两种供氧的装置,第一种是储备压缩氧气,第二种是在紧急的情况下才使用的过氧化钠(
)做供氧剂,小红同学对过氧化钠如何做供氧剂产生浓厚的兴趣,于是他在老师的指导下展开了以下的探究活动。
[查阅资料]
1.过氧化钠是用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合,将人们呼出的
转换成
,以供呼吸之用。
2.二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种,一种是氧气,另一种是化合物。
3.人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧气。
(1)小红利用下图的BCDE装置组合和有关药品制取并收集氧气。
若用大理石与稀盐酸制取二氧化碳,则B中装置可采用上图中的(填数字序号,下同);E中装置可采用上图中的;B中的化学方程式为。
(2)二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么物质?
[作出猜想]二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物到底是什么物质?小红作出了以下三种猜想:
①是碳酸②是氢氧化钠③是碳酸钠
通过对反应物有关的元素组成的分析,乙同学认为猜想(填数字序号)一定是错误的,理由是。
[进行实验]小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性,请完成下述实验报告。
[反思与交流]
①小红若用图A来代替B装置,证明二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气,你是否同意小红的做法?(填"是"或"否")原因:。