水是由氢、氧两种元素组成的化合物。这一结论是科学家们在大量实险的基础上得出的。
(1)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应来制备氢气。请从图1装置中选择并组装一套制取干燥氢气的装置,正确的连接顺序为 (用接口处字母填写)。
(2)研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。
①氢气在点燃前一定要 。
②氢气在空气中燃烧时,若在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯,可观察到的现象是 。在相同条件下,欲使1L氢气完全燃烧,所需空气至少约为 L。
(3)科学家们又用“电解法”证明了水的组成(装置如图2所示,电极不与水及生成的气体反应)。电解时,水中需加入少量的NaOH,其作用是 。 通电一段时间后,发现甲、乙两量筒中收集的气体体积比略小于1:2,其原因可能是 (写出一条即可)。
(4)拉瓦锡还用另一实验证明了水的组成。
他让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,结果得到了氢气,同时枪管表面有黑色固体(磁铁矿的主要成分)生成。该反应的化学方程式为 。
(5)用“氢气还原氧化铜”实验也可以证明水的组成(图3)。装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1,装置B和其中物质在反应前后的质量差为m2,据此可计算出水中O、H元素的质量比为 (用含 m1、m2的代数式表示)。实验时该比值往往略小于8:1,原因可能是 (写出一条即可)。
(6)碘与锌在常温下反应速度很慢,若滴入几滴水则反应剧烈,水在此的作用是 。
如图装置可用于多次连续进行氧气的制取和性质的实验。
(1)仪器Y的名称是 。
(2)水泥负载二氧化锰小球用于实验时的主要优点是 。该实验中收集氧气的方法是 。
(3)做氧气的性质实验时,实验不同,Z的作用不同。
①铁丝燃烧。Z为水,其作用是 。
②硫粉燃烧。Z为NaOH溶液,其作用是 。
③蜡烛燃烧。Z为 ,其作用是验证蜡烛中含有碳元素。
(4)实验时需要1.6g氧气,至少需要加入多少克5%的过氧化氢溶液。(写出计算过程)
造纸是我国古代四大发明之一,它极大地推动了人类文明的发展。
(1)践行“习近平生态文明思想”,应积极推广垃圾分类和回收利用。旧报纸应投放到贴有如图 (填字母)标签的垃圾筒内。
(2)为增强纸张的耐磨性,可用玉米淀粉对纸张进行施胶处理。玉米淀粉[(C6H10O5)n,n为正整数]中H、O两种元素的质量比为 (用最简整数比表示)。
(3)造纸会产生大量含NaOH的废水,需处理至中性后排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品过滤,为测定滤液中NaOH的质量分数,进行了如下实验:
步骤1:取20.0g滤液于锥形瓶中,滴入几滴酚酞溶液。
步骤2:向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性,此时溶液呈 色。消耗硫酸溶液3.92g。
计算废水滤液中NaOH的质量分数。(请写出计算过程)
科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2(OH)2CO3]的性质进行实验探究,并基于证据进行推理分析。
I.分析碱式碳酸铜的组成
根据化学式可知,碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为 。
Ⅱ.探究碱式碳酸铜受热的变化
[设计实验]学习小组设计了如图装置(夹持仪器已略去),并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
[实验过程]
①在装置丙导管a处连接一导管,并插入水中,微热试管,观察到 ,说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂,加热一段时间后,试管中固体变黑,U形管中无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。
[实验分析]
①装置甲中用于加热的仪器名称为 。
②装置丙中发生反应的化学方程式为 。
③根据现象可知,碱式碳酸铜受热可分解,分解产物有CO2、CuO、 。
④装置乙、丙位置不能互换的理由是 。
Ⅲ.探究碱式碳酸铜与酸的作用
[实验过程]取样品少量于试管中,加水,固体不溶解。继续加入足量稀硫酸,有气泡产生,得到蓝色溶液。
[实验结论]碱式碳酸铜能与硫酸发生反应,生成的盐为 。
[拓展延伸]碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2 (OH)Cl5]是一种高效净水剂。写出碱式氯化铝与盐酸发生反应的化学方程式 。
2017年12月18日,南通地铁正式开建,标志着南通进入“地铁时代”。
(1)地铁列车车体大量使用的镁铝合金属于 (填“金属材料”或“合成材料”),镁铝合金的优点是 。
(2)地铁建造过程中需要使用大量的钢铁。工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应,写出该反应的化学方程式: 。
(3)地铁信息传输系统中使用的光导纤维和电子芯片的关键材料分别为二氧化硅(SiO2)和晶体硅(Si)。将二氧化硅转化为硅的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)地铁施工过程中产生的废水、废浆以及机械漏油等,都会对水体产生污染。使用活性炭可对污水进行处理,这是利用了活性炭的 性。
(5)为确保消防安全,地铁隧道中须安装自动喷淋系统。喷出的水能灭火的原因是 。
(6)地铁施工工程车的尾气中含NO、CO.尾气经过如图2所示催化转化后,可实现达标排放。写出单质X的化学式: 。
硫酸亚锡(SnSO4)广泛应用于电镀工业。该物质易与氧气反应而变质。实验室模拟工业上制取SnSO4的一种实验方案如下:
(1)SnCl2由Sn与盐酸反应制得,同时生成氢气,该反应的化学方程式为 ↑ 。
(2)Na2CO3俗称 。
(3)过滤所得滤液中的溶质为 (填化学式)。
(4)用已知质量分数和密度的浓硫酸配制质量分数为15%的稀硫酸,所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。稀释浓硫酸的正确操作为 。
(5)反应2属于基本反应类型中的 反应。从反应2所得溶液中获得SnSO4晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行的原因是 。