已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:
.化学兴趣小组对该实验产物(假设反应物已完全反应)作如下探究:
探究一:检验产物的成份
【提出问题】实验产物是暗红色固体,很难观察到紫红色固体.暗红色固体是什么?
【查阅资料】氧化亚铜(
)为红色固体;
.
【猜想与假设】暗红色固体除铜外还可能含有
.
【设计实验】取少量暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到现象:,说明暗红色固体含有
.
探究二:测定产物中
的含量
原理:
,称取一定质量的固体样品,用如图装置进行实验(固定装置略去,碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物),通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的.
(1)装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是;
(2)若不加装置e,实验结果会偏高,原因是;
(3)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是
①打开K2,关闭K1 ②检查装置的气密性
③连接仪器 ④关闭K2,打开K1,通氢气一段时间
(4)还可通过测定反应前后装置(填"a"、"b"或"c")的质量达到实验目的.
下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题:
A B CD E F G H
(1)指出编号仪器名称:①;②。
(2)实验室利用A装置制取氧气,反应原理用化学方程式表示为。利用C装置收集氧气的最佳时刻是。用收集到的氧气完成硫粉燃烧实验后,还需向集气瓶内加入适量氢氧化钠溶液,目的是(用化学方程式表示)。
(3)制取并收集二氧化碳应选择的装置是(从A——E中选择),使用该套装置制取气体的突出优点是,该反应原理用化学方程式表示为。若改用F装置收集二氧化碳,则气体应从端进入。制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气,欲使个G、H装置将以上杂质气体除去,则装置正确的连接顺序是:混合气体→(用端口字母表示)。
(4)将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后,测得该装置中溶液的pH、
(填“>”、“<”或“=”)7,对该现象的合理解释为(用化学方程式表示)。
2012年1月,广西河池宜州市境内龙江河发生了镉浓度超标事件。根据该事件某化学活动小组开展了一次关于金属镉与铜、银活动性顺序的探究及镉污染事故处理方法的研讨活动。
查阅资料:①镉(Cd)是一种银白色金属,在化合物中通常表现为+2价②水体中镉元素通常以氯化镉的形式存在③氯化镉能溶于水,氢氧化镉难溶于水
(一)金属镉与铜、银活动性顺序的探究
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取适量镉、铜、银于试管中,加入足量 |
镉表面有气泡产生,铜、银表面无气泡产生 |
镉的活动性顺序大于铜与银 |
取适量铜于试管中,加入少量硝酸银溶液 |
, 。 |
铜的活动性顺序大于银 |
实验结论:活动性顺序:镉>铜>银
(二)对镉污染事故处理方法的讨论
小聪认为可用向受污染河段抛撒过量烧碱固体的方法除去氯化镉,反应原理用化学方程式表示为。小敏认为该方案虽然有效,但有缺陷,原因是。受小聪与小敏启发,你认为可以用(写俗称)代替烧碱。
小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:
加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中,化学方程式I是。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实
验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
(250 mL 集气瓶)
【实验记录】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
① |
检查装置的气密性 |
装置的气密性良好 |
|
② |
加入药品,将装置连接固定 |
||
③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
|
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温, 进行操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是;现象I是。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为% 。
【实验反思】
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是。
小明在网络中看到镁是航空工业的重要材料,欲通过实验探究镁的性质。
(1)小明推测镁能与O2反应、与稀盐酸反应、与硫酸铜溶液反应,他的依据是。
(2)小明设计了如下实验对假设进行验证。
①取一支试管,放入一根镁条,加入一定量稀盐酸,观察到有无色气体产生,发生反应的化学方程式为。将镁条换为铁丝,重复上述操作,可观察到产生气体的速率(填“变快”、“变慢”或“不变”)。
②另取一支试管,放入一根镁条,加入一定量硫酸铜溶液,观察到镁条表面有少量气泡产生,且有黑色物质生成。
(3)镁条与硫酸铜溶液反应的现象让小明感到困惑,他去图书馆查到相关资料:
资料1:硫酸铜溶液在配制时加入了少量硫酸;
资料2:当金属粉末颗粒很小时,容易成为黑色;
资料3:实验过程中发生了一系列复杂的反应,生成的黑色粉末可能是CuO、Cu
中的一种或两种。
①镁条与硫酸铜溶液反应的实验中产生的气体可能为。
②小明进一步设计实验确定黑色粉末的成分,请在下表中补全实验方案。
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
将黑色粉末过滤、晾干后,分成两份 |
||
将其中一份装入硬质玻璃管中,向其中通入CO后,加热,并将生成的气体通入澄清石灰水中 |
澄清石灰水 变浑浊 |
结论I |
将另一份置于坩埚中,称其质量为m1,在空气中加热一段时间后冷却,称其质量为m2。 |
现象I |
黑色粉末中含Cu |
表中,结论I是;现象I是。
根据下图回答问题。
(1)实验仪器a的名称是。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为,所选用的发生装置是(填字母序号)。
(3)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为。收集一瓶二氧化碳所选用的装置为(填字母序号)。收集二氧化碳时,需要验满,具体操作是将燃着的木条放在瓶口,若观察到,说明瓶中已充满二氧化碳。