题目内容
(每空2分,共14分)氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。某化学小组的同学在老师的指导下制备氢化钙。
【查阅资料】
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。
氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气,并放出大量的热。
标准状况下氢气的密度为0.09g/L。
【进行实验】
小组同学设计的制取装置如下图所示(固定装置略)。
回答下列问题:
(1)写出A中发生反应的化学方程式 。
(2)B、D中所盛试剂相同,该试剂为 ,其作用分别是 、 。
(3)实验时先打开A中活塞,一段时间后,再点燃C中酒精灯,其目的是
。
(4)装置C中制取氢化钙的化学方程式是 。
【实验反思】小组同学通过反思提出问题:上述制得的氢化钙是否纯净?
【样品成分的猜想】通过上述方法制得的氢化钙样品的成分有下列两种猜想:
他们按照下图所示装置进行检验。
【设计实验】若所加入的氢化钙样品质量为2.1 g,请验证该氢化钙样品是否纯净?
(要求操作、数据和结论)。
(1)Zn + H2SO4 ="=" ZnSO4 + H2↑
(2)浓硫酸 干燥氢气 防止空气中的水蒸汽进入C中
(3)排除装置内的空气,防止加热时产生爆炸
【实验反思】
步骤2:将Y形管倾斜,使A中的水全部进入B中,完全反应后,冷却至室温,
读取量筒读数。
依据:根据实验得出的氢气的体积,可计算出氢气的质量,再根据氢化钙与水反应的化学方程式,计算出所需氢化钙的质量,并与氢化钙样品质量作对比(或根据氢化钙与水反应的化学方程式,计算与样品质量相同的氢化钙可生成氢气的质量,并转化成氢气的体积,再与实验中所得的氢气体积作对比)
解析试题分析:(1)A中是用锌与稀硫酸反应制取氢气:Zn + H2SO4 ="=" ZnSO4 + H2↑;
(2)由于钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气,故要对通入的气体进行干燥,即B、D中所盛试剂均是浓硫酸;它们的作用分别是干燥氢气,防止空气中的水蒸汽进入C中;
(3)点燃不纯的氢气可能会发生爆炸,因此氢气与钙加热反应前需将装置内的空气排出,实验时先打开A中活塞,一段时间后,再点燃C中酒精灯,其目的是排出装置内的空气,防止加热时产生爆炸;
根据图示,要验证氢化钙是否纯净,可取一定量氢化钙样品与水完全反应,根据生成氢气的质量求出氢化钙的质量,然后与样品质量比较,因此检查装置气密性,装入足量的水和已称好质量的氢化钙样品,使A中的水全部进入B中,完全反应后,冷却至室温,读取量筒读数。
考点:实验探究
(6分)某小组同学将BaCl2溶液与H2SO4溶液混合,将反应后的液体过滤,并探究滤液的成分,请你参与探究并回答相关问题。
【问题与发现】Ⅰ.BaCl2溶液与H2SO4溶液混合,发生反应的化学方程式是: 。
Ⅱ.滤液里的溶质是什么?
【猜想与假设】
猜想1:滤液里的溶质只有HCl;
猜想2:滤液里的溶质有HCl和H2SO4;
猜想3:滤液里的溶质有HCl和 。
【探究与验证】
| 实验操作 | 现 象 | 结 论 |
甲 | 取少量滤液,加入少量锌粒 | 有气泡产生 | 猜想2成立 |
乙 | 取少量滤液,加入少量的Na2SO4溶液 | | 猜想3成立 |
A.AgNO3溶液 B.Ba(NO3)2溶液 C.Na2CO3溶液 D.Mg
(10分)糕点疏松剂的主要成分中含有碳酸氢钠,某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究.
【探究实验一】碳酸氢钠溶液的酸碱性:用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10,由此得出结论是碳酸氢钠溶液呈 .
【探究实验二】碳酸氢钠能否与酸反应:取少量固体放入试管中,滴加足量的稀盐酸,现象为 .结论:碳酸氢钠能与酸反应.
【探究实验三】碳酸氢钠的热稳定性:取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热,如图所示.
(1)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠.
(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,加入适量的澄清石灰水,振荡,观察到石灰水变浑浊.
(3)通过进一步实验来确定充分加热后的固体产物的成分.限选试剂及仪器:稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管
序号 | 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
① | 取少量加热后的固体产物放入试管A中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,滴加足量 氯化钙 ,振荡,静置 | 产生白色沉淀 | 产物含Na2CO3 |
② | 取操作①后的上层清液于试管B中,滴加 | | 产物不含NaOH |
(7分)金属铁、铝、铜在生产和生活中有广泛的应用。
(1)地壳中含量最多的金属元素是 。
(2)金属铜做导线是利用其延展性和 性。
(3)铁是应用最广泛的金属。工业常用赤铁矿(主要成分Fe2O3)和一氧化碳在高温条件下炼铁,该反应的化学方程式为_ 。
(4)实验室中用如下实验来研究铁、铝、铜三种金属活动顺序及其在活动顺序表中相对氢的位置。
①乙实验的现象为_______________________________________________
②若将上述实验之一替换掉一种药品,即可达成实验目的。说明具体的改进方法:________________________________________________
③按如图实验结束后,将乙、丙实验后的剩余物倾倒至一个烧杯中,充分反应。然后将甲实验的剩余物倒入此烧杯,无气泡产生。以下说法正确的是________(填序号) 。
A.最后烧杯中的溶液不可能是无色的 |
B.乙实验中,CuSO4溶液一定是过量的 |
C.乙、丙混合过程中,可能没有发生化学反应 |
D.最后烧杯中的溶液,一定含有Al2(SO4)3,可能含有FeSO4 |
(6分)某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,探究影响化学反应速率的因素。
(1) 下图装置中使用注射器的优点是 ,观察量筒中液体的体积时视线要与 。
(2)下面是用上述装置实验时,收集的相关数据:
实验 序号 | H2O2溶液 的浓度/% | H2O2溶液 的体积/mL | MnO2的 用量/g | 温度/℃ | 收集O2的体积/mL | 反应所需 的时间/s |
① | 5 | 2 | 0.1 | 20 | 4 | 18 |
② | 10 | 2 | 0.1 | 20 | 4 | 6 |
③ | 30 | 8 | / | 40 | 2 | 64 |
④ | 30 | 8 | / | 60 | 2 | 25 |
由实验③和④对比可知.化学反应速率与温度的关系是 ;
(3)化学反应的实质是构成物质的微观粒子相互碰撞、结合的结果.化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因:
。
(4)发现问题:实验时温度最难控制,反应一段时间后溶液的温度总是比起始时温度高,说明反应
热量。
(5)继续探究:
除了该实验小组探究过的因素以外,你若还有其他影响反应速率的因素及探究方法.请写在下面。若正确.本题另奖励4分,本试卷总分不超过60分。