题目内容
【题目】.根据图1所示装置,结合所学知识回答下列问题。
(1)请写出图1中标号仪器的名称:①_____;②_____
(2)写出A装置检验气密性的操作方法:_____; 用组合DF装置制取气体,当收集满气体取出后正确顺序的操作是_____
(3)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式_____。充分反应后,高锰酸钾中的氧元素转化为氧气的最大转化率为_____(填序号);
A 25%
B 33.3%
C 50%
D 100%
(4)实验室可用DF装置制取甲烷气体,则下列结论无法得到的是_____ (填序号)
A 制取甲烷的药品是固体
B 甲烷在水中的溶解能力小
C 甲烷不与水反应
D 甲烷密度大于空气
(5)活动小组对反应收集到的气体中氧气的含量产生兴趣。于是将收集到的一瓶氧气密封 。
[提出问题]这瓶气体中氧气的体积分数是多少?
[实验验证]活动小组设计了以下两套实验装置,用来测定该瓶气体中氧气的体积分数:在氮气环境下。将过量的铜粉分别装入干燥的硬质玻璃管和支试管后密封。用两支干燥的注射器从该瓶中抽取气体,分别按图2连接,推拉注射器一段时间后,用酒精灯在铜粉部位加热,加热时反复推拉注射器至反应完全。(已知红色的铜只与氧气反应生成黑色的氧化铜固体)
①甲装置比乙装置更合理,理由是_____。
②用甲装置测定氧气的体积分数,需要测定的实验数据是_____。
[反思交流]实验完毕,待装置冷却至室温后,应先将气球内的气体全部挤出,再读数。否则会使测得的实验结果_____(填“偏大”偏小”或“无影响”),原因是_____。
【答案】长颈漏斗 试管 加水至没过长颈漏斗下端,在导管处夹紧弹簧夹,继续从长颈漏斗往锥形瓶内加水,一段时间后长颈漏斗内出现稳定的液柱 先移出导管,再熄灭酒精灯 A D 甲装置的气体进入气球时会经过铜粉,使气体与铜粉充分接触,使反应更充分 实验前后注射器读数,硬质玻璃管的容积 偏大 气球内含有气体时会导致反应后读取的注射器数值偏小,导致消耗气体体积偏大,从而导致实验结果偏大.
【解析】
(1) 图1中标号仪器的名称分别是长颈漏斗和试管;
(2). A装置检验气密性的操作方法:加水至没过长颈漏斗下端,在导管处夹紧弹簧夹,继续从长颈漏斗往锥形瓶内加水,一段时间后长颈漏斗内出现稳定的液柱,说明气密性好。用组合DF装置制取气体,当收集满气体取出后正确顺序应该是先移出导管,再熄灭酒精灯,防止水倒吸炸裂试管;
(3) 实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:
;由化学方程式可知,该反应中转化为氧气的氧元素占高锰酸钾中总的氧元素的质量分数=×100%=25%;故答案为:A
(4) 实验室可用DF装置制取甲烷气体,D装置适合固体加热型反应,可证明反应物为固体,F为排水法集气,可证明甲烷难溶于水且不与水反应,但无法判断甲烷密度是否比空气大还是小,故选:D。
(5) ①甲装置比乙装置更合理,因为甲装置的气体进入气球时会经过铜粉,使气体与铜粉充分接触,使反应更充分;
②用甲装置测定氧气的体积分数,需要测定实验前后注射器读数及硬质玻璃管的容积,即实验前后注射器读数之差就是氧气的体积;
实验完毕,待装置冷却至室温后,应先将气球内的气体全部挤出,再读数,否则会使测得的实验结果偏大,原因是气球内含有气体时会导致反应后读取的注射器数值偏小,导致消耗气体体积偏大,从而导致实验结果偏大。
【题目】今年扬州迎来高铁交通发展的高潮。高铁给我们带来的不仅是交通方便,出行快捷,甚至是带来旅游业的繁荣。制造铁轨需要大量的合金钢,新集中学化学兴趣小组为此展开探究:
(一)工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图:
已知:生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
(1)炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是_____,_____(用方程式表示);
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是_____;
(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体是_____(填化学式);
(4)炼钢炉中,通入纯氧而不用空气的目的是_____。将钢锭轧成钢板,体现了金属的_____性。
(二)该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。
(知识回顾)铁生锈的条件为铁与_____、_____同时接触,为了防止铁制品生锈,应采取的措施是_____(写出一种)。
(查阅资料)铁锈成分复杂,化学式可简单表示为Fe2O3nH2O,在加热时会分步反应,首先失去结晶水,其反应可表示为Fe2O3nH2OFe2O3+nH2O。浓硫酸可以吸水,碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
(提出问题)铁锈(Fe2O3nH2O)中n的值等于多少呢?
(问题探究)小明发现实验室中有一保管不善的铁粉,大部分已经结块成红褐色,为了探究铁锈(Fe2O3nH2O)的组成,称取27.0g这种铁粉样品,按如图2所示装置进行实验。
(1)实验前应先_____;
(2)为了保证实验安全,实验开始时应先_____,目的是_____;
(3)D的作用是_____;
(4)请指出该装置中有一处明显不足_____;
(数据处理)图3是加热时间和A中固体质量关系图象,下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。
反应前(g) | 反应后(g) | |
B | 100 | 105.4 |
C | 150 | 163.2 |
(5)铁锈(Fe2O3nH2O)中n的值是_____;
(6)写出T3﹣T4时间段发生反应的化学方程式_____;
(7)计算原样品中单质铁的质量分数是_____。(计算结果保留到0.1%)