题目内容

同学们学习了《金属与矿物》一章后,对金属的有关性质产生了浓厚的兴趣.
探究一:某小组做了如下图所示的探究实验.实验发现CO与CuO加热后黑色粉末变成红色粉末.请你参与该小组的研究过程并完成相关任务:

[研究课题]探究红色粉末的主要成分
[查阅资料]
(1)有关物质的颜色:CuO粉末:黑色,Cu2O粉末:红色
(2)CuO和Cu2O都能和稀硫酸发生反应,化学方程式为:
CuO十H2SO4=CuSO4+H2O
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
[猜想与实验]
(1)如果硬质玻璃管内红色粉末为一种物质,请猜想它的成分,并设计简单的实验证明你的猜测.
猜想简单实验方案现象CO和CuO反应的化学方程式
粉末为Cu 不反应CuO+CO=Cu+CO2
 粉末溶解,溶液变成蓝色,生成红色粉末2CuO+CO=Cu2O+CO2
(2)如果硬质玻璃管内红色粉末为两种物质的混合物,要确定粉末中两种物质的质量分数,还需要通过有关数据计算进行判断.下列数据为计算依据的是(______)
A.反应前CuO粉末的质量;B.硬质玻璃管中固体物质减少的质量
C.通入CO的质量;D.反应后固体混合物的总质量
探究二:实验室通常利用反应“Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑”可以制氢气.
(1)探究小组发现实验室制氢气常用粗锌(含杂质的锌)而不用纯锌,原因是粗锌跟硫酸反应放出氢气的速率比纯锌快.现将等质量的两份纯锌粉分别加入a,b两个烧杯中,两烧杯中均各盛有相同的过量稀硫酸,同时向a烧杯中加入少量的CuO粉末,充分反应后两烧杯中:
①产生氢气的质量:a______b(填“<,>,或=”)
②产生氢气的速率:a______b(填“<,>,或=”)
(2)为了测定黄铜(铜、锌合金)的组成,某研究性学习小组称取该样品10g,向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体为止.反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如右图所示.试计算:
①样品中铜的质量分数为:______.
②恰好完全反应时所消耗稀硫酸的质量为______克.

【答案】分析:探究一:[猜想与实验](1)如果红色粉末只是一种物质时,可能是Cu或Cu2O,因为Cu不与酸反应而Cu2O能和酸反应,所以滴入稀硫酸即可鉴别;
(2)根据反应前CuO粉末的质量算出铜元素的质量,再用反应后固体混合物的总质量减去铜元素的质量,就是Cu2O中氧元素的质量,进而求出Cu2O的质量再求它们的质量分数.
探究二:(1)等质量的两份纯锌粉与过量稀硫酸反应时,生成氢气的质量按锌算,又因为锌质量相等所以产生氢气的质量也相等;
粗锌跟硫酸反应放出氢气的速率比纯锌快,所以加入少量的CuO粉末的要比什么都没加的快.
(2)由图可知生成氢气的质量为0.1g,根据氢气质量算出锌质量和硫酸质量,用10g减去锌的质量就是铜的质量,再算铜的质量分数;用硫酸的质量除以9.8%就是硫酸溶液的质量.
解答:解:探究一:[猜想与实验](1)将红色粉末放入试管中,再向试管中滴加稀硫酸,如果不反应,红色物质就是铜,如果反应且溶液变为蓝色说明红色物质是Cu2O;
(2)用反应前CuO粉末的质量乘以铜元素在氧化铜中的质量分数,算出铜元素质量,再用反应后固体混合物的总质量减去铜元素的质量,就是Cu2O中氧元素的质量,用氧元素的质量除以Cu2O中氧元素的质量分数,算出Cu2O的质量再求出它们的质量分数.

探究二:(1)因为是等质量的两份纯锌粉与过量稀硫酸反应,生成氢气的质量按锌算,又因为锌质量相等所以产生氢气的质量也相等;由于粗锌跟硫酸反应放出氢气的速率比纯锌快,所以加入少量的CuO粉末的要比什么都没加的快.
(2)由图可知生成氢气的质量为0.1g,设要想生成0.1g氢气需要参加反应的锌的质量为x,参加反应的硫酸质量为y.
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
65   98        2
x    y        0.1g
,解得x=3.25g;
,解得y=4.9g;
铜的质量分数:=67.5%,稀硫酸的质量:=50g;
故答案为:探究一:[猜想与实验](1)将红色粉末放入试管中,再向试管中滴加稀硫酸.(2)AD.
探究二:(1)①═②;>.(2)①67.5%; ②50g.
点评:本题主要考查物质组成的推断,关键理清玻璃管中质量为什么减少?生成物是什么?铜元素的质量没有减少,再推断.
练习册系列答案
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探究一:某小组做了如下图所示的探究实验.实验发现CO与CuO加热后黑色粉末变成红色粉末.请你参与该小组的研究过程并完成相关任务:
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[研究课题]探究红色粉末的主要成分
[查阅资料]
(1)有关物质的颜色:CuO粉末:黑色,Cu2O粉末:红色
(2)CuO和Cu2O都能和稀硫酸发生反应,化学方程式为:
CuO十H2SO4=CuSO4+H2O
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
[猜想与实验]
(1)如果硬质玻璃管内红色粉末为一种物质,请猜想它的成分,并设计简单的实验证明你的猜测.
猜想 简单实验方案 现象 CO和CuO反应的化学方程式
粉末为Cu   不反应 CuO+CO=Cu+CO2
  粉末溶解,溶液变成蓝色,生成红色粉末 2CuO+CO=Cu2O+CO2
(2)如果硬质玻璃管内红色粉末为两种物质的混合物,要确定粉末中两种物质的质量分数,还需要通过有关数据计算进行判断.下列数据为计算依据的是(
 

A.反应前CuO粉末的质量;B.硬质玻璃管中固体物质减少的质量
C.通入CO的质量;D.反应后固体混合物的总质量
探究二:实验室通常利用反应“Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑”可以制氢气.
(1)探究小组发现实验室制氢气常用粗锌(含杂质的锌)而不用纯锌,原因是粗锌跟硫酸反应放出氢气的速率比纯锌快.现将等质量的两份纯锌粉分别加入a,b两个烧杯中,两烧杯中均各盛有相同的过量稀硫酸,同时向a烧杯中加入少量的CuO粉末,充分反应后两烧杯中:
①产生氢气的质量:a
 
b(填“<,>,或=”)
②产生氢气的速率:a
 
b(填“<,>,或=”)
(2)为了测定黄铜(铜、锌合金)的组成,某研究性学习小组称取该样品10g,向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体为止.反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如右图所示.试计算:精英家教网
①样品中铜的质量分数为:
 

②恰好完全反应时所消耗稀硫酸的质量为
 
克.
某校化学兴趣小组的同学在进行研究性学习时,对“NO2能否支持燃烧”这个问题很感兴趣,他们决定自己动手设计实验进行探究.经过查阅资料,同学们发现了以下三种化学变化可制得NO2气体:
方法一,浓硝酸受热分解:4HNO3(浓)
  △  
.
 
4NO2↑+2H2O+O2↑;
方法二,一些不活泼金属的硝酸盐受热分解,如:
2Cu(NO32
  △  
.
 
2CuO+4NO2↑+O2↑,2AgNO3
  △  
.
 
2Ag+2NO2↑+O2↑.
方法三,铜等金属与浓硝酸反应,如:Cu+4HNO3(浓)
  △  
.
 
Cu(NO32+2NO2↑+2H2O
(1)甲组同学根据方法一设计实验方案:向烧瓶中加入适量浓硝酸并加热,当烧瓶中有红棕色气体产生之后,将燃着的木条伸入烧瓶中,发现木条火焰熄灭.由此他们得出“NO2不能支持燃烧”的结论.但马上有同学觉得这样的实验结论不够严密,你觉得他的理由是:
 

(2)乙组同学通过方法二的原理设计了如下图所示的实验装置(加热、夹持仪器未画出),并分别用Cu(NO32和AgNO3进行实验,实验中发现当红棕色气体进入集气瓶后,带火星的木炭均能复燃,乙组同学由此得出“NO2能支持燃烧”的结论.
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①老师认为上述两个实验中,有一个实验所得结论是不可靠的,你认为老师所指的这个实验是
 
,其结论不可靠的原因是
 

②运用该实验装置进行实验时,造成的不良后果是
 

(3)丙组同学拟利用方法三制取较为纯净的NO2气体来探究“NO2能否支持燃烧”的实验.
②下图是该组同学设计的制取并收集NO2气体的实验装置,请选择装置Ⅰ、Ⅱ所用试剂.
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装置Ⅰ中
 
,装置Ⅱ中
 

A.碱石灰   B.澄清石灰水   C.浓硫酸   D.浓氢氧化钠溶液   E.水   F.稀盐酸.
(2005?金华)我市盛产石灰石,其中含有的杂质主要是二氧化硅.某学生为了测定石灰石中碳酸钙的含量,取10.0克石灰石样品,经粉碎后放入烧杯中,并加入足量的稀盐酸(石灰石中的杂质不与稀盐酸反应),烧杯及所盛物质的总质量为80.0克.反应过程中测得烧杯及所盛物质的质量与相应反应时间记录如小表:
反应时间/分 0 2 4 6 8 10
烧杯及所盛物质质量/克 80.0 79.0 78.3 77.9 77.8 77.8
(1)反应生成CO2的总质量为
2.2
2.2
克.  该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(2)某化工厂的污水中含有较多量的硝酸锌、硝酸银和泥沙,如果直接排放,会给环境造成严重污染.某校研究性学习小组的同学取回该厂的污水样品,在实验室对样品中的硝酸银含量进行了测定,并提取了金属银和硝酸锌固体,为治理该厂的污染探索了一种方案.请回答(忽略其他杂质的影响):
①取一定质量的污水样品,过滤,用所得的滤液进行硝酸银含量测定.请你从下表中选择一种测定所需的药品
b
b
及应测量的数据
.(填编号)
提供的药品 测量的数据
a.铁粉
b.稀盐酸
①反应前铁粉的质量
②反应后铁粉和银的质量
③AgCl的质量
②在提取金属银和硝酸锌时,同学们设计了如下的方案:

在该方案中,金属粉末X是

(3)学校实验室要排放各种污染物,“实验室也是污染源”,创建“绿色家园”,必须人人参与.请提出你在进行化学实验时,减少实验对环境污染的一种做法
废水经过处理达标后再排放
废水经过处理达标后再排放

同学们学习了《金属与矿物》一章后,对金属的有关性质产生了浓厚的兴趣.
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(1)有关物质的颜色:CuO粉末:黑色,Cu2O粉末:红色
(2)CuO和Cu2O都能和稀硫酸发生反应,化学方程式为:
CuO十H2SO4=CuSO4+H2O
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
[猜想与实验]
(1)如果硬质玻璃管内红色粉末为一种物质,请猜想它的成分,并设计简单的实验证明你的猜测.
猜想简单实验方案现象CO和CuO反应的化学方程式
粉末为Cu 不反应CuO+CO=Cu+CO2
粉末溶解,溶液变成蓝色,生成红色粉末2CuO+CO=Cu2O+CO2
(2)如果硬质玻璃管内红色粉末为两种物质的混合物,要确定粉末中两种物质的质量分数,还需要通过有关数据计算进行判断.下列数据为计算依据的是(________)
A.反应前CuO粉末的质量;B.硬质玻璃管中固体物质减少的质量
C.通入CO的质量;D.反应后固体混合物的总质量
探究二:实验室通常利用反应“Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑”可以制氢气.
(1)探究小组发现实验室制氢气常用粗锌(含杂质的锌)而不用纯锌,原因是粗锌跟硫酸反应放出氢气的速率比纯锌快.现将等质量的两份纯锌粉分别加入a,b两个烧杯中,两烧杯中均各盛有相同的过量稀硫酸,同时向a烧杯中加入少量的CuO粉末,充分反应后两烧杯中:
①产生氢气的质量:a________b(填“<,>,或=”)
②产生氢气的速率:a________b(填“<,>,或=”)
(2)为了测定黄铜(铜、锌合金)的组成,某研究性学习小组称取该样品10g,向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体为止.反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如右图所示.试计算:
①样品中铜的质量分数为:________.
②恰好完全反应时所消耗稀硫酸的质量为________克.

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