2021年全球新冠疫情形势依然严峻,除了打疫苗、戴口罩、勤洗手外,还需要科学、正确、安全地消毒。84消毒液、H2O2溶液都是常用的消毒剂,某兴趣小组对这两种消毒剂进行了如下探究活动:
【实验】取少量84消毒液置于试管中,滴加H2O2溶液,有大量气泡产生,经检验产生的气体是氧气;
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO);
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
猜想一:NaClO类似分解H2O2溶液制取氧气时MnO2的作用,作催化剂;
猜想二:NaClO与H2O2溶液发生化学反应,作 ;
【实验探究】
(1)按入图所示组装实验装置(固定装置省略),加入药品前的操作是 。
(2)实验Ⅰ:按入图装置经注射器甲注入10mL水,观察到注射器乙活塞向右移动10mL;(忽略大气压、摩擦等其他因素对测量结果造成的影响,下同)
(3)实验Ⅱ:先向锥形瓶中加入20mL 84消毒液,再按如图装置将25mL H2O2溶液平均分5次经注射器甲注入锥形瓶中,待注射器乙活塞不再向右移动后,记录每次气体的总体积,数据见表:
/ |
第1次 |
第2次 |
第3次 |
第4次 |
第5次 |
H2O2溶液/mL |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
注射器乙中气体的总体积/mL |
35 |
70 |
85 |
a |
b |
表中的数据a= ;
【实验结论】根据表中数据判断 (填“猜想一”或“猜想二”)是正确的,依据是 。
【反思评价】通过该实验说明消毒剂混用可能会影响消毒的效果,因此生活中在使用各种消毒剂时不能随意混用,应科学使用,注意安全。
甲图是利用一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图,乙图是高炉炼铁示意图。请回答下列问题:(A处为澄清石灰水)
甲乙
(1)甲图实验过程中,先要进行的是(填Ⅰ或Ⅱ)Ⅰ:加热Ⅱ:通入CO
(2)甲图中硬质玻璃管里发生反应的现象是 ,观察到A处出现的现象是 ,其中发生的化学反应方程式是 。
(3)甲图中实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯,其作用是 ;其中发生的化学反应方程式是 。
(4)乙图中高炉炼铁时焦炭的作用是 。
(5)为什么乙图中出铁口低于炉渣出口?。
(6)化学兴趣小组的同学为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数。
某同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后,用下图所示装置以合理的操作步骤测定(氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体)。
①实验中持续通入干燥的氮气。加热前缓缓通入一段时间,其作用是 。
②停止加热前是否需要先断开a和b的连接处以防止倒吸?为什么?
。
(7)试计算:我国铁矿石资源比较丰富,某钢铁厂用1000 t 含氧化铁80% 的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96% 的生铁的质量是多少?(保留一位小数)
下图所示为实验室常用的实验装置:
(1)写出下列仪器名称:a;b。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置是(填装置的字母代号),化学方程式是,用双氧水制取氧气的化学方程式为。
(3)实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气的化学方程式是,若将E装置中收集的氢气排出,应从(填c或d)口通入蒸馏水。
(4)装置C相对于装置B在操作方面的优势为。
A.可以随时加液 B.可以控制反应速率 C.可以控制反应发生与停止
同学们对美术组的环保石头纸(主要成分为碳酸钙,加入适量聚乙烯和少量胶合剂)展开探究:
[拓展实验一] 探究影响石头纸与盐酸反应快慢的因素
(5)甲、乙两同学设计实验如下:
甲 |
乙 |
|
实验过程 |
![]() |
![]() |
现象 |
试管①、②、③中产生气泡快慢的顺序为: ①>②>③。 |
![]() |
分析结论 |
Ⅰ 碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 Ⅱ 对比甲同学实验①②可知,,化学反应的速度越快; Ⅲ 对比甲同学实验(填实验序号)可知,反应物的接触面积越大,反应速率越。 Ⅳ 乙同学的实验中,数据记录纸上应该连续记录的实验数据是和。 |
[拓展实验二] 测定石头纸中碳酸钙的质量分数
(6)甲组同学的方法是:(同温同压下,不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和。)
将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,再换算为质量,最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。下图(Ⅰ)为石头纸与稀盐酸反应的装置,图(Ⅱ)用于测量CO2的体积。
① 连接仪器,夹紧弹簧夹,向a中加入一定量的水,如果a、b中有稳定的高度差,说明:装置(I)气密性(选填“良好”或“漏气”)
② 图(Ⅱ)装置中油层的作用是_;
③ 反应停止后,(填序号)可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。
A. 水平移动量气管 B.上下移动量气管 C. 封闭量气管
(7) 乙组同学的实验方法是:均匀称取四份样品分别和稀盐酸反应,用电子天平及有关装置,得出二氧化碳质量,实验数据记录如下表。(其他物质既不溶于水也不跟酸反应)
第一份 |
第二份 |
第三份 |
第四份 |
|
取样品质量(g) |
6.25 |
6.25 |
6.25 |
6.25 |
取稀盐酸的体积(mL) |
10.0 |
20.0 |
30.0 |
40.0 |
产生气体的质量(g) |
0.88 |
1.76 |
2.20 |
m |
通过对数据的分析和比较,回答下列有关问题:
① 在第1份样品的实验中,完全反应了。
② m为
③ 石头纸样品中碳酸钙的质量分数是多少?(请写出计算过程,4分)
④ 请在坐标图中画出在6.25 g样品中加入稀盐酸的体积与产生气体质量的关系图。
小强同学分别取溶质质量分数相同的稀盐酸,大小、形状都相同的某种金属X、Al、Cu 进行实验,实验现象记录如下:
Al |
X |
Cu |
||
现象 |
开始时 |
几乎无气泡产生 |
产生气泡速律慢 |
无气泡产生 |
一段时间后 |
产生气泡速律快 |
产生气泡速律慢 |
无气泡产生 |
回答下列问题:
(1)实验开始时,铝表面几乎无气泡产生的原因是。
(2)Cu表面始终无气泡产生的原因是。
(3)三种金属的活动性由强到弱的顺序是。
(4)如果金属X的活动性比铁弱,且金属X与稀盐酸反应后生成易溶于水的XCl2。向只含有XCl2、CuCl2两种溶质的溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入稀盐酸,没有气泡产生。则滤液中一定含有的金属阳离子是(用离子符号表示)。
暑假,同学们在帮忙老师整理实验室时,发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因,他们进行了如下探究:
(1)对白色粉末成分的猜想和成因分析:
白色粉末的成分 |
形成的原因 |
可能是CaCO3 |
石灰水与空气中CO2反应; 化学方程式为: |
可能是 |
暑假气温较高,溶质的溶解度降低或溶剂蒸发,石灰水中的溶质结晶析出 |
经过反复思考,同学们认为白色粉末还可能是的混合物。
(2)设计实验:
甲同学取白色粉末装入试管中,加入少量的水、振荡,发现有白色固体不溶解。于是他得出粉末中一定有CaCO3的结论。乙同学查阅了溶解性表(如下表),认为甲同学的结论不严密,理由是:。
OH- |
Cl- |
CO32- |
NO3- |
|
Ca2+ |
微 |
溶 |
不 |
溶 |
为了得出较严密的结论,他们进行了如下实验,请完成下列实验报告:
实验步骤 |
可能观察到的现象 |
结论 |
①取上述试管中上层清液,滴加1~2滴无色酚酞试液 |
①。 |
②。 |
②往上述试管中的残留的固体中加入稀盐酸 |
③。 |
④白色粉末中(选填“有”或“无”)CaCO3 |
③由上述实验可知白色粉末的成分是:。 |
(3)交流与反思:
通过上述实验的探究,同学们向实验室提出保存、使用易变质的溶液时的下列建议,合理的是(选填序号)。
A.密封保存 B.使用前,临时配制 C.禁止使用这种试剂
请根据下列实验装置图回答问题:
仪器a、b的名称分别是_______、________。
实验室制取氢气的发生装置应选择________(填装置编号),反应的化学方程式是______________。点燃氢气前一定要________。
甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的装置应选择________;请写出甲烷完全燃烧的化学方程式______________________________。