我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜.在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙).化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动
【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?
【查阅资料】
(1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO2Cu+CO2↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O).
(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
【作出猜想】红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③ .
【实验探究】
(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再也少许CaC12(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内.
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清的石灰水 ,此时停止加热.
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤 |
现象 |
结论 |
①取1.44g红色固体装入试管,滴入足量的 ,充分反应 |
红色固体部分减少,溶为变 为 色 |
猜想 错误 |
②滤了试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04g |
/ |
猜想 正确 |
【评价反思】
(1)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是 (写出1条即可).
(2)若要证明CaC12是该反应的催化剂,还需要验证CaCl2的 .
(3)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”,该方法可用化学方程式表示 .
通过一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关知识,请结合如图装置图,回答问题:
(1)写出有标号的仪器名称:① ;②
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 .
(3)若用C装置收集氧气,收集完氧气后的正确操作步骤是 .
如图所示,某校化学兴趣小组用过氧化氢(H2O2)溶液(MnO2作催化剂)制取干燥的氧气,并用来侧定,10g某铜粉样品(含杂质碳)中铜的质量分数.回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 .
(2)装置A中发生反应的化学方程式是 .装置B的作用是 .
(3)通过称量反应前后装置 的质量,进行计算便可求出样品中铜的质量分数.
(4)实验完毕.小丽同学误将用剩的H202溶液和装置C玻璃管中的剩余固体一起倒入烧杯中,发现有大最的气泡产生,经检验确认产生的气体是氧气.小刚和小明两位同学对此颇感兴趣.进而展开了他们的探究之旅.
【提出问题】是哪种物质加快了H202的分解速率?
【大胆猜想】猜想Ⅰ:剩余固体中的氧化铜加快了H202溶液的分解.
猜想Ⅱ:剩余固体中的 加快了H2O2溶液的分解.
猜想Ⅲ:氧化铜能做H202分解的催化剂.
【实验验证】
实验方案 |
实验现象 |
分析及结论 |
实验一:将带火星的木条伸入盛有5mL 5%H2O2溶液的试管. |
带火星木条不复燃 |
H202溶液常温下产生氧气的量很少,不足以使带火星的木条复燃 |
实验二:向盛有5mL5%H202溶液的试管中加入1g氧化铜固体,将一根带火星的木条伸入试管.观察现象.待反应结束后将试管里的剩余物进行 、洗涤、干燥、称量.对比反应前后氧化铜的质量 |
称得固体质量为1g. |
猜想Ⅰ成立.反应前后氧化铜的质量相等. |
实验三:向盛有5mL5%H202溶液的试管中加入1g ,将一根带火星的木条伸入试管,观察现象. |
没有气泡产生,带火星 木条不复燃. |
猜想Ⅱ (填”成立“或“不成立”) |
【讨论交流】小刚同学认为,根据实验二得出的两个结论就能判断Ⅲ成立,你是否支持他的观点?并简述理由。
答: 。 .
实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳。
探究一气体发生装置的选择
(1)写出图中带标号仪器的名称:a ;b 。
(2)实验室制取二氧化碳气体,发生和收集装置分别选用 和 (填字母),检验集满的方法是 。
探究二药品的选择
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①③,是探究 对产生二氧化碳速率的影响;
对照实验 ,是探究不同的酸对产生二氧化碳速率的影响;
小明选择第①组药品来制取二氧化碳,该组反应的化学方程式为 。
探究三生成二氧化碳量的测定
实验室常通过下列两种途径测量生成二氧化碳的量
途径一(如图1):由图可知产生二氧化碳的质量为 g。
途径二(如图2):通过排水法测得生成二氧化碳的体积。
由上两种途径比较,你认为哪种途径实验结果更为准确,理由是 。
下图是实验室常用的气体发生装置,请回答下列问题:
(1)小明同学在装置B中放入高锰酸钾加热,发现导管被粉末堵塞,同学小明指出造成这种后果主要是因为小明忘记了在试管中 。
(2)装置A和C都可以作为实验室制取氧气的发生装置,还可以制取了 气体,写出反应的化学方程式 。A和C相比,具有哪些优点?_______(答出一条即可)。
(3)常温下NO是一种无色、难溶于水的气体,密度比空气略大,在空气中能与氧气反应生成红棕色的NO2气体。为了收集纯净的NO气体,利用图Ⅰ、Ⅱ所示装置,用橡皮管将 (填导管口字母)与c相连组成收集装置。收集时,应先在Ⅰ中装满 。
(4)水电解也能得到氧气,为什么在实验室中不采用电解水的方法来制取氧气
中和反应是中学化学中重要的学习内容,其在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。
(1)下图表示盐酸和氢氧化钠溶液发生反应过程中溶液的pH的变化曲线。请从曲线图中获取信息,回答下列问题:
①图1图象表示盐酸和氢氧化钠溶液发生反应过程中溶液的pH变化。进行该反应的实验操作是按照图2中的 (填甲或乙)图所示进行的。
②曲线上M点表示 。
(2)为证明中和反应是放热反应,某小组进行了如图所示的实验操作:根据下图实验,甲同学认为:NaOH与稀盐酸发生的中和反应是放热反应。乙同学认为:甲同学得出这个结论的依据不科学,理由是 。
(3)为探究影响中和反应放出热量多少的因素,他们又进行了如下实验:在编号为A、B、C、
D、E的五只烧杯中各装入36.5g 溶质质量分数为5%、10%、15%、20%、25%的盐酸,
再向上述五只烧杯中分别加入40g20% 的氢氧化钠溶液,最后测量其温度,数据记录如下:
烧杯编号 |
A |
B |
C |
D |
E |
盐酸的溶质质量分数 |
5% |
10% |
15% |
20% |
25% |
反应后溶液温度(℃) |
24℃ |
34℃ |
46℃ |
54℃ |
54℃ |
实验结论:影响中和反应放出热量多少的因素 。
交流反思:反应后,烧杯内溶液pH最小的是 (填烧杯编号)。