如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列各化学实验。
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选装置的连接顺序为 (从左至右填写装置序号字母)。
②制取氧气所发生反应的化学方程式为 。
③下列有关氧气制取和性质的叙述中,不正确的是 (填写序号A、B、C,D之一)
A.实验室制氧气时,应先加入药品,再检査装置的气密性
B.在此反应前后,二氧化锰的质量和化学性质都不发生改变
C.铁丝在纯氧中剧烈燃烧时,火星四射,生成黑色固体
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
(2)用干燥纯净的氧气对纤维素的组成进行分析探究实验(资料显示纤维素只含C、H、O三种元素)。所选装置按"氧气→D→A→C→碱石灰干燥管"的顺序连接(实验前检验装置的气密性,假设所发生的化学反应都完全充分进行)。装置D的玻璃管中放入纤维素试样的质量为wg,充分反应后,测得装置A的质量增加ag,装置C的质量增加bg,则纤维素中碳元素的质量分数为 (计算结果用含字母的代数式表示)。
若实验中使用的氧气未干燥,这样测算出的纤维素中碳元素与氢元素的质量比与实际值比较将 (填"偏大""偏小""基本一致""无法确定"之一)
(3)用一氧化碳气体(含有少量二氧化碳和水蒸气)测定某铁的氧化物(Fe xO y)试样的元素组成比例,所选装置按"混合气体→A 1→D→C→A 2"的顺序连接(A 1、A 2为浓硫酸洗气瓶,实验前检验装置的气密性,假设所发生的化学反应都充分反应)。进行实验并记录实验数据,如下表所示:
装置编号 |
A 1中浓硫酸 |
D中玻璃管内固体 |
C中溶液 |
反应前质量 |
150g |
14.4g |
200g |
反应后质量 |
152.7g |
11.2g |
213.2g |
①请选择合理数据计算Fe xO y中x:y= (填写最简整数比)。
②从环保角度考虑,该实验方案设计还存在不完善之处,你的具体改进方案是 。
如图是实验室常用的部分实验装置,请按要求回答问题。
(1)常用于洗涤或干燥气体的装置是 (写标号);写出D装置中任意一种玻璃仪器的名称
(2)实验室制取二氧化碳和用过氧化氢溶制取氧气均可选用的发生装置有 (填写标号),写出制取二氧化碳的化学方程式 。
(3)可用于实验室还原氧化铜的装置有 (填写标号),若用一氧化碳还原氧化铜或氧化铁,最好选用的装置是 (填写标号),原因 。
同学们学习氧气后发现,许多物质在氧气中能剧烈燃烧,如:蜡烛在氧气中燃烧且有明亮的火焰;铁丝也能在氧气中燃烧,但是没有火焰。针对这些问题同学们进行实验请你参与他们的实验探究。
(1)写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式 。同学们对铁丝在氧气中燃烧的实验进行了改进,用适量10%的过氧化氢溶液和二氧化锰代替原实验集气瓶中的水(如图1所示),其优点是实验简便且保证安全,还有 ;实验观察到的现象是铁丝剧烈燃烧、火星四射 ,反应的化学方程式为 。
(2)点燃蜡烛,用坩埚钳夹持一根尖嘴玻璃管,将其末端插入燃着的蜡烛烛心附近,一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃,有火焰产生(如图2所示)由此可知,蜡烛燃烧产生的火焰是由 (选填“固态”或者“气态”)石蜡燃烧形成的。要使该实验成功,同学们认为尖嘴玻璃管不宜过长,原因是 。
交流反思:控制反应条件可以促进或抑制化学反应,请写出促进可燃物燃烧的两种方法 。
往100g硫酸和硫酸铜的混合液中,逐滴加入8%的氢氧化钠溶液直至过量,根据实验事实绘制了如图所示曲线,分析并计算:
(1)a→b段表示氢氧化钠与混合物中的 发生反应。
(2)求反应前混合液中硫酸铜的质量分数。(写出计算过程)
欲测定盐酸与氯化钙的混合溶液中氯化钙的质量分数,进行了如下实验:取混合溶液100g于锥形瓶中,向其中逐渐加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液(如图一),并不断测定锥形瓶中溶液的pH.反应过程中所得溶液的pH与锥形瓶中物质的总质量的关系如图二所示。其中,当锥形瓶中溶液的质量增加至147.8g时,共消耗碳酸钠溶液的质量为50g。(忽略二氧化碳在水中溶解的量;氯化钙溶液显中性。)
(1)m点的数值是 。
(2)a→b段表示碳酸钠与混合溶液中的 反应。
(3)参加反应的碳酸钠溶液的溶质的质量分数是 。
(4)请计算原混合溶液中CaCl 2的质量分数(写计算过程)。
工业纯碱中常含有少量的氯化钠。某学习小组对其组成展开探究。现取24g纯碱样品,加入100g水使其完全溶解,再加入96g过量的氯化钙溶液,完全反应后,过滤、洗涤、干燥得沉淀20g。完成下列问题:
(1)反应后溶液中含有的溶质是 。(写化学式)。
(2)通过已知数据,能求出的量有 (写字母序号)。
A.反应后溶液的总质量
B.参加反应的氯化钙的质量
C.样品中碳酸钠的质量分数
D.氯化钙溶液中溶质的质量分数
(3)计算反应后溶液中氯化钠的质量分数。(写出计算过程,结果保留到0.1%)