小明对铁的锈蚀进行如下探究.室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图.观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL).当装置温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零).记录的反应起始和结束量筒的读数以及所需时间如下表.
序号 |
样品 |
量筒起始读数/mL |
量筒最终读数/mL |
所需时间/min |
① |
1g铁粉、0.2g碳和10滴水 |
100 |
70 |
约120 |
② |
1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl |
100 |
70 |
约70 |
③ |
|
- |
- |
- |
(1)实验①和②说明NaCl可以________(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率.
(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁锈蚀的过程是________(填“放热”或“吸热”)过程.
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质主要成分的化学式是________.
(4)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成.
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积分数是________%(保留3位有效数字).
(6)现仅提供:量筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包(内含1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl),请你帮助小明再设计一个测量空气中氧气体积分数的实验方案,在下图框中画出实验装置示意图即可(注明滤纸包的位置).
学习了金属的化学性质后,某兴趣小组进行了如下实验:将足量镁条加入到氯化铜溶液 中,观察到镁条表面有气泡产生,同时有红色固体附在镁条表面。
【提出问题】产生气体是什么物质? 有红色固体又是什么物质?
【查阅资料】在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属Cu,在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应,但可以与稀硝酸反应,其化学方程式为:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
反应生成的NO是无色、难溶于水的气体,在常温下与空气中的O2迅速化合生成 N02,N02是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。
【作出猜想】猜想一:气体可能是氢气、红色固体是金属氧化铁;猜想二:气体可能是氢气、 红色固体是金属铜;猜想三:气体可能是二氧化碳、红色固体是金属铜。
【交流讨论】大家思考后,一致认为猜想一和三不合理,其理由是_____________________。
【实验与结论】
实验步骤 |
现象 |
结论 |
(1)取少量红色固体于一支洁净的试管中,加入稀盐酸 |
__________________________________ |
猜想一不成立 |
(2)①用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方放一块干冷的玻璃片 ②取少量红色固体于一支洁净的试管中,加入稀硝酸 |
该气体能燃烧,且玻璃片上有______出现 红色固体溶解,得到蓝色溶液同时看到试管上部有红棕色气体产生 |
猜想二成立 |
【继续探究】
(1)用pH试纸测得氯化铜溶液pH约为4,说明氯化铜溶液中含有较多的________离子。
(2)取7.68g 红色固体,加入100g稀HNO3溶液,如恰好完全反应,计算生成NO的质量(化学方程式见上)和反应前稀HNO3溶液中溶质的质量分数。 (请写出计算过程)
(6分)(1)纯净物A可用作气体燃料。在一定条件下,将一定质量的A与160g B按下图所示充分反应,当B反应完全时,生成132g C和72g D。
①参加反应的A物质的质量是
②已知A的相对分子质量为44,该反应的化学方程式是
(2)纯净的CaCO3可用来测定盐酸的浓度。采用适当的试剂,从石灰石(主要成分为CaCO3) 获得高纯度CaCO3的流程如下:
试回答:
①写出CaCO3与盐酸反应的化学方程式。
②使原料中各原子的利用率尽可能达到100%,是“绿色化学”的核心理念之一。上述流程中有的物质可以再利用,请在流程图上用箭头标示再利用的路线(箭头要求:从可利用的物质出发,指向利用该物质的环节)
(10分) 某化学小组成功完成了下图所示实验,验证了二氧化碳的组成。探究过程如下:
①;
②称量装有干燥块状木炭的试管D,质量为50.8g,装有碱石灰的装置C质量为110.3g,连接A、B、D、C装置;
③从长颈漏斗加入足量3%的过氧化氢溶液,连接C装置,点燃酒精灯;
④待D中发生反应,熄灭酒精灯;
⑤ 在氧气流中冷却;
⑥称量试管D及剩余固体的质量为50.2g,装置C的质量为112.5g
已知:碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠,木炭中的杂质不参与反应,B、C中所装药品足量,能完全吸收相关物质。请回答下列问题:
(1)装置A反应的化学方程式为_____________________,该反应属于_________反应
(2)步骤①为
甲.把装置从左到右,从下向上连接起来,检查气密性后装药品 乙.把装置从右到左,从下向上连接起来,装药品后检查气密性
丙.把装置从左到右,从下向上连接起来,检查气密性后装药品 丁.把装置从右到左,从下向上连接起来,装药品后检查气密性
(3)B中生石灰的作用是
甲.吸收水蒸气 乙.吸收二氧化碳气体
丙.吸收氢气 丁.吸收氧气
(4)根据实验数据计算参加反应的氧气的质量为(列式并计算)_____________,从而计算出二氧化碳中碳、氧元素的质量比。
(5)如果步骤⑤在空气中自然冷却,测定结果(即二氧化碳中碳、氧元素的质量比)将(填偏大、偏小或不变)
某化学课外活动小组在实验室配制石灰水时,因发现烧杯底部有固体未溶解,对熟石灰样品的主要成分进行了探究。请你参与讨论并完成实验报告。
【提出问题】针对该熟石灰样品的成分,同学们展开了讨论,小明认为溶解后剩余固体为变质后的难溶性物质,变质的化学方程式为。小华同学不同意他的判断,你认为小华同学的理由是。
【进行猜想】猜想一:熟石灰样品成分是Ca(OH)2;
猜想二:熟石灰样品成分是CaCO3;
猜想三:你认为熟石灰样品成分还可能是。
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取小烧杯中的物质进行(填操作名称),得到固体和液体。 |
猜想三正确 |
|
②向①所得液体中加入适量溶液; |
溶液变红 |
|
③向①所得固体中加入适量稀盐酸。 |
【拓展与应用】
(1)小组同学反思了熟石灰变质的原因,在初中化学我们所学过的物质中还有(举一例)等也具有这样的性质,认识到这两种物质都应保存。
(2)小明想测定样品中Ca(OH)2的质量分数,称取上述0.5g样品,加足量水使之充分溶解,搅拌过滤后,在实验室用pH试纸和配制好的10%盐酸溶液进行实验,实验数据记录见下表。
加入盐酸溶液的质量/g |
0 |
2.5 |
3.65 |
6 |
样品的pH |
12 |
11 |
7 |
2 |
①当pH=2时,溶液中所含的溶质是(写化学式)。
②求样品中Ca(OH)2的质量分数。
合理利用资源是当今社会关注的热点。
(1)明矾净水,是因为明矾溶于水生成的胶状物,悬浮于水中的杂质,使水澄清;新型自来水消毒剂ClO2可由含钠元素的盐X发生下列反应制取:
Cl2+2X=2NaCl+2ClO2,则X的化学式为。
(2)煤燃烧产生的废气里,因含(填名称),造成酸雨中含硫酸。
(3)煤的气化是一种重要的煤炭资源综合利用技术,其过程如图I所示。合成气中的物质A和B在一定条件下反应可生成物质C和D,其微观过程如图II所示。
图I图II
①气化炉中主要发生了(填“物理”或“化学”)变化。
②A、B、C、D四种物质中,属于氧化物的是(填字母序号)。
③物质C不仅是一种清洁燃料,也是重要的化工原料。写出物质C在氧气中燃烧的化学方程式:。
④在反应A + B C + D中,B和C的质量比为。