1774年,英国科学家普里斯特利进行了如图实验,取一根一端封闭的玻璃管,在玻璃管的底部装入红色固体氧化汞,再装满汞(水银),将其倒扣在盛有汞的烧杯中,通过凸透镜将阳光会聚到氧化汞上,对其加热,使其发生化学反应,化学方程式为2HgO 2Hg+O2↑.
(1)为使加热效果最好,应使氧化汞处于凸透镜的 处.
(2)氧化汞(HgO)中汞元素的化合价为 .
(3)写出该实验的现象: .(列举一点)
某兴趣小组在制取氧气的实验过程中,有如下实验设计方案,该方案的实验目的是:探究对反应速率的影响。
编号 |
温度 |
催化剂 |
氯酸钾、二氧化锰的质量比 |
生成1升氧气所需时间/s |
实验Ⅰ |
400℃ |
MnO2 |
1:1 |
153 |
实验Ⅱ |
400℃ |
MnO2 |
2:1 |
240 |
小芳在实验时,误把氧化铜当作二氧化锰放入加热,结果发现也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【猜想Ⅰ】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【设计实验】
按下表进行实验,并测定开始产生气体时的温度(提示:开始产生气体的温度越低,表示反应速度越快)。
实验编号 |
实验药品 |
分解温度(℃) |
① |
氯酸钾 |
580 |
② |
氯酸钾和二氧化锰(质量比1︰1) |
350 |
氯酸钾和氧化铜(质量比1︰1) |
370 |
|
氯酸钾和氧化铁(质量比1︰1) |
390 |
【数据和结论】
(1)由实验与实验④对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种物质中,催化效果最好的是。
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还需验证它在化学反应前后的和是否改变。
小林在实验时,联想到了渔民用过氧化钙(CaO2)增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ。
【猜想Ⅱ】过氧化钙与水反应可制取氧气。
实验装置 |
实验主要过程 |
![]() |
①检查装置气密性。 ②加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。 |
实验结论:过氧化钙与水反应(填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。
【分析与反思】
(1)过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小林认为渔民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是。
(2)小林希望对此实验进行改进,使该反应加快,请你帮他提出合理化建议。
(3)同学们对过氧化钙与水反应的生成物猜想如下:①氢氧化钙和氧气②碳酸钙和氧气
你认为猜想(填序号)一定是错误的,理由是。
【计算】该兴趣小组的同学们购得用于增氧的过氧化钙产品(杂质不含钙元素),标签如图所示。
试计算:
(1)过氧化钙的相对分子质量为;
(2)过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比为;
(3)过氧化钙中钙元素质量分数为;
(4)该产品中过氧化钙的质量分数至少为。
“低碳”是全世界的主题。以下流程是通过控制化学反应的条件来促进或抑制化学反应,实现“低碳”,从而更好地通过化学反应为人类造福。
根据上述流程回答下列问题:
(1)上述流程可循环利用的物质是。
(2)从图中分析得出的下列结论中,不正确的是(填字母)。
A.水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰
B.二氧化碳与氢气在复合催化剂的作用下的反应产物是混合物
C.分离、浓缩得到二氧化碳的过程是化学变化
(3)甲醇(CH3OH)燃烧除了生成二氧化碳外,还生成一种常温下为液态的化合物,写出反应的符号表达式,如何证明燃烧产物中含有二氧化碳,你设计的实验方法是。
(4)尿素[CO(NH2)2]是对提高粮食产量有重要作用的一种化肥,人们控制条件可以使CO2和物质M发生反应:CO2+2M═CO(NH2)2+H2O,物质M的化学式为。
某研究性学习小组欲利用下列装置进行氧气制取的探究,请你分析并填空。
(1)写出带标号仪器的名称:①
(2)若实验室用高锰酸钾制取较干燥的氧气,则选用的制取装置组合是,用此方法收集氧气是利用了氧气的物理性质;证明氧气已集满的方法是。若用F装置收集氧气,则氧气从端(填“a”或“b”)进入,该反应的符号表达式是。
(3)若用G来制取氧气并测得氧气的体积,则氧气的体积约等于。
(4)选用B装置来制取氧气时,小明是“将二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的锥形瓶中”,小亮是“把过氧化氢溶液加入盛有少量二氧化锰的锥形瓶中”,为得到平稳的氧气流,(填“小明”或”小亮”)的操作更好。
(5)用B装置制氧气时,为分离并回收反应残留物中的黑色固体,需对瓶中混合物进行过滤.过滤操作时,圆形滤纸的正确折叠顺序是A→B→(填“C”或“D”)。
(6)某兴趣小组要收集一瓶(100mL)含氧气的体积分数约为40%的气体,收集气体的装置如图.
收集方法是:在100mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭活塞b,打开活塞a通入氧气,把瓶里的水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气,把瓶里的水全部排入量筒.则通入氧气的体积和通入空气的体积比约为。(填最简整数比)
为探究空气的组成,小明用图A所示装置进行实验。
(1)实验时,取下橡胶塞,点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞,这时看到的现象是,该反应的符号表达式为。
(2)小明又设计了如图B所示的改进装置(提示:白磷和红磷的燃烧现象相同),其优点是(只需写1点)。从理论上分析,玻璃管内液面最终将上升至处(填“1”、“2”、“3”或“4”),但实测结果液面往往偏低,其可能原因是、
(写出2条)。
(3)从课本镁条燃烧实验小明得到启发,于是他用镁代替红磷,点燃后迅速伸入集气瓶,实验完毕,冷却后进入集气瓶中水的体积远大于总容积的1/5。如果装置气密性良好,则可能原因是。
“化学家的主要工作是耕耘元素周期表”,下表为元素周期表中部分元素的相关信息,请利用下表回答相关问题:
(1)写出表中关于6号元素的一条信息。
(2)氯原子的核电荷数为,上述部分元素周期表中共有种稀有气体元素。
(3)上述元素周期表中16号元素的原子结构示意图中x为,该元素的原子容易(选填“得”或“失”)电子形成离子,写出该离子符号。
(4)写出由6、8、11号三种元素组成化合物的化学式。