题目内容

14、设计方案证明空气是混合物.
(1)要证明空气是混合物,至少需要证明空气中含有
种物质;
(2)在空气中纸张的温度达到其着火点时发生燃烧,证明空气中含有
氧气

(3)证明空气中含有水蒸气可选用的方法是
酥脆的饼干放在空气中变软

(4)敞口久置在空气中的石灰水表面形成白膜,说明空气中含有CO2,其反应可用化学方程式表示为
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
分析:根据空气中各成分及体积分数、以及各成分的性质来分析判断,并结合混合物的概念.
解答:解:空气中各成分及体积分数为:氮气:78%、氧气:21%、稀有气体:0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质:0.03%.
(1)混合物是由两种或两种以上的物质组成,显然空气是混合物;
(2)氧气具有助燃性,在空气中纸张的温度达到其着火点时发生燃烧,可以证明空气中含有氧气;
(3)酥脆的饼干放在空气中变软,说明饼干吸收了空气中的水蒸气,可以证明空气中有水蒸气;
(4)敞口久置在空气中的石灰水表面形成白膜,说明空气中含有CO2,生成的白膜是碳酸钙,其反应可用化学方程式表示为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
故答案为:
(1)两;
(2)氧气;
(3)酥脆的饼干放在空气中变软;
(4)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.
点评:本题主要考查空气的组成,熟记空气中各成分的体积分数是解题的关键,并且掌握其各成分的物理性质及其化学性质.
练习册系列答案
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14、过氧化钠(化学式为Na2O2)可用在呼吸面具中作为氧气来源.Na2O2能跟CO2反应生成O2和另一种固体化合物 ( 用X表示 );也能跟H2O反应生成O2,化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.以下是某兴趣小组进行的探究活动.
(1)利用如图所示实验装置制取氧气,请回答有关问题.
①实验室制取CO2的化学方程式为
CaC03+2HCl=CaCl2+H20+C02

②表明CO2未被Na2O2完全吸收的现象为
澄清石灰水变浑浊

③O2可采用D装置收集,并用带火星的木条检验,利用了O2
氧气密度比空气的大,氧气有助燃性
性质.
④若A装置产生的CO2中混有水蒸气,要检验干燥的CO2能否与Na2O2反应生成O2
以上实验装置必须加以改进,则改进的方法是
在A、B装置之间(或B、C装置之间)增加气体干燥装置

(2)为探究X是哪种物质及其有关性质,同学们进行了如下分析和实验.
【提出猜想】猜想Ⅰ:X是一种酸; 猜想Ⅱ:X是一种碱; 猜想Ⅲ:X是Na2CO3
【分析讨论】通过对物质组成的分析,一致认为猜想Ⅰ和猜想Ⅱ均不合理.理由是
Na202和C02都不含氢元素,二者反应后不可能生成含氢元素的酸或碱

【实验探究】同学们为证明猜想Ⅲ,设计了如下的两个实验方案,请将下表填写完整.
实验操作 现  象 有关反应的化学方程式
方案一:取少量固体样品于试
管中,向其中
滴加稀盐酸,将气体通入澄清石灰水
有气泡产生

澄清石灰水变浑浊
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
C02+Ca(OH)2=CaC03↓+H2O
方案二:取少量固体,加水配
成溶液,滴加适量
氯化钙或氯化钡等
溶液
有白色沉淀产生
Na2C03+CaCl2=CaC03↓+2NaCl
或Na2C03+BaCl2=BaC03↓+2NaCl等
【实验结论】猜想Ⅲ正确.
某研究性学习小组设计并进行了如下实验.
(1)甲组同学用图装置制取干燥纯净的二氧化碳气体.请回答下列问题:
①仪器X的名称是
长颈漏斗
长颈漏斗
;有孔塑料隔板上的固体物质为
石灰石或大理石
石灰石或大理石
(填名称).
②实验前,关闭活塞,向X中加入水使X中液面高于试管中的液面,一段时间后液面保持不变说明
装置气密性良好
装置气密性良好

③为除去CO2中混有的HCl气体,B装置中盛放饱和NaHCO3溶液,写出该反应的化学方程式:
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2
.要得到干燥的CO2,C装置应盛放
浓硫酸
浓硫酸
(填“试剂名称”).
④装置B、C中所装试剂的顺序不可以颠倒,理由是:
若颠倒的话,出来的气体就不干燥了
若颠倒的话,出来的气体就不干燥了

(2)乙组同学围绕C还原CuO产生的红色固体是否一定是Cu进行探究.
查阅资料:①在空气中高温灼烧时,CuO会分解生成Cu2O;Cu2O粉末呈红色,在高温下性质稳定;②Cu2O在酸性溶液中不稳定,如在稀硫酸中:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O.
提出猜想:
猜想Ⅰ:红色固体是Cu;    
猜想Ⅱ:红色固体是Cu2O;
猜想Ⅲ:红色固体是
Cu2O和Cu的混合物
Cu2O和Cu的混合物

实验探究:同学们又分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的红色固体a g,在空气中高温灼烧,直到质量不再发生改变,
称量所得固体质量为b g.并进行数据分析:若a=b,则猜想
成立;
若b>a,则说明红色固体中一定含有
Cu
Cu
物质.
②第二组同学没有用测量质量的方法也得出了红色固体中含有Cu2O的结论.该同学设计的实验方法是
取样,加入稀硫酸,若溶液变蓝,则含Cu2O
取样,加入稀硫酸,若溶液变蓝,则含Cu2O
.(写出“实验操作、现象和结论”)
解释与结论:根据实验探究,可知C还原CuO时除了发生2CuO+C
 高温 
.
 
2Cu+CO2↑的反应外,还可能发生的化学反应方程式:
4CuO+C
 高温 
.
 
CO2↑+2Cu2O
4CuO+C
 高温 
.
 
CO2↑+2Cu2O

拓展延伸:同学们又就Cu2O是否具有氧化性展开了讨论,请你设计实验方案:
取样于玻璃管中,通入CO,加热,将产生的气体通入澄清的石灰水,若浑浊,则证明有氧化性
取样于玻璃管中,通入CO,加热,将产生的气体通入澄清的石灰水,若浑浊,则证明有氧化性

实验反思:通过以上实验探究,你对“问题的发现与解决”有何认识?
认真分析,通过实验证明
认真分析,通过实验证明
在通常状况下,氯气是一种黄绿色气体,密度比空气大,易溶于水.在工业上、实验室中可以制作氯气,用来研究氯气的性质,并将其广泛用于实际生产和生活中.
(1)在工业上,制取氯气的主要工艺流程如下:

①利用风吹日晒可以从海水中提取粗盐,该过程主要发生
物理
物理
(“物理”或“化学”)变化.
②要除去食盐水中混有的少量泥沙,可选择的操作方法是
过滤
过滤

③氯化钠溶液在通电条件下发生反应的化学方程式为
2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2
2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2

(2)在实验室中,可以用加热二氧化锰和浓盐酸来制取氯气,可采用如图装置制取氯气并测量产生Cl2的体积.

①能采用该气体发生装置的理由是
二氧化锰和浓盐酸制取氯气,需要加热
二氧化锰和浓盐酸制取氯气,需要加热

②该装置中油层的作用是
防止氯气与水反应
防止氯气与水反应

(3)氯气在常温下能分别与水、碱类等物质发生反应,并可以产生具有杀菌消毒、漂白(是有色物质褪色)等作用的物质.
①氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O.氯气与石灰乳反应可制漂白粉,有关化学方程式为
2Cl2 +2Ca(OH)2═CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O
2Cl2 +2Ca(OH)2═CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O

②氯气和水反应的原理是:Cl2+H2O=HCl+HclO.为了证明把氧气通入水的过程中,起漂白作用的物质是次氯酸(化学式为HClO),小明同学进行了如图所示的探究实验.你认为小明设计的方案能够达到目的吗?若能,请说明理由.若不能,请补充实验帮助小明达到实验目的(写出实验步骤、现象及结论).
(4)请计算:吸收14.2g氯气,需要消耗20%的氢氧化钠溶液多少克?
同学们在化学实验室发现,盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末.
[提出问题]盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口的白色粉末究竟是什么物质?
[查阅资料](1)已知玻璃的主要成分是二氧化硅(Si02),它具能与CO2、SO2相似的化学性质,与氢氧化钠反应产生的硅酸钠(Na2SiO3)和水,硅酸钠也是一种白色固体,俗称“水玻璃”,它是一种凝胶,能将玻璃粘结在一起;
(2)硅酸钠和盐酸或硫酸能发生复分解反应,产生的硅酸(H2SiO3)是一种白色难溶解于水的固体.
[成分分析]同学们依据所学的化学知识结合从资料中获取的信息,对这种白色粉末的成分作了如下猜想:
①小军可能是Na2CO3和Na2SiO3的混合物;
②小红可能是NaOH、Na2CO3和Na2SiO3的混合物.
[实验验证]为了验证猜想,小红同学取少量上述白色粉末并完全溶于水,用pH试纸测得溶液的pH大于7,继续向溶液中滴加稀盐酸至过量,发现有气体生成,同时还有白色沉淀出现.由此小红认为自己的猜想成立.
(1)写出下列有关化学反应的化学方程式:
①二氧化硅(Si02)和氢氧化钠溶液的反应
 

②小红的实验中,白色沉淀形成的化学反应
 

[问题解答]
(2)实验室里不同化学试剂的保存方法不尽相同.现有①NaOH溶液、②硝酸银溶液、③大理石、④白磷、⑤稀硫酸等5种药品可分别保存在下列各试剂瓶中,请把NaOH溶液和硝酸银溶液的序号填写在各试剂瓶下面的括号内:
A B C D E
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(  ) (  ) (  ) (  ) (  )
(3)老师和同学们都认为小红所得结论不正确,为什么?
 

[含量测定]在老师的指导下,同学们设计了实验并通过实验证明小军的猜想成立.为进一步确定白色粉末中碳酸钠的质量分数,他们设计了如下2种不同的实验方案:
方案一:气体分析法--取2.5g白色粉末样品,放入锥形瓶(见下图),加入足量的盐酸充分反应,气体最后通入氢氧化钠溶液(假设气体全部被氢氧化钠吸收,忽略系统内空气中CO2的影响),两次称量盛氢氧化钠溶液的洗气瓶的质量,得前后两次质量差为0.90g.
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[实验讨论]
①向锥形瓶加入白色粉末样品前,必须进行的操作是
 

②装置E的作用是
 

③用B中NaHCO3饱和溶液除去CO2中混有的少量HCl气体,B中的NaHCO3溶液能否换成石灰水?请判断并写出理由
 

④老师和同学们都认为:不能根据以上实验数据0.90g计算白色粉末中碳酸钠的质量分数,理由是
 

⑤为达到准确测定白色粉末样品中碳酸钠的质量分数的目的,应该加以改进,你认为改进方法是
 

方案二:沉淀分析法--另取一定量白色粉末的样品,按照下图所示的过程进行实验,测定产生的硅酸的质量以推算碳酸钠的质量分数.
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(1)“操作1”的名称是
 
_;
(2)确定盐酸是否适量的方法是
 
(说明实验的操作、现象与结论);
(3)若实验中所取样品的质量为3g,产生硅酸沉淀的质量为0.39g.计算该白色粉末中碳酸钠的质量分数.
[反思评价]导致测定的结果偏大的原因可能是
 

在实验探究课上,老师给同学们一包红色粉未,该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分,进行如下探究。请回答下列问题。

【提出问题】红色粉末的成分是什么?

【猜想假设】猜想l:红色粉末是铜粉;

猜想2:红色粉末是氧化铁粉;

猜想3:红色粉末是                    。   

  【设计方案】取少量红色粉末放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳片刻后高温至充分反应(实验装置如下图所示)。

请你完成下表:

实验中可能出现的现象

结论

红色粉末不变色,石灰水不变浑浊

猜想1成立

 

猜想2成立

 

猜想3成立

【实验结论】同学们进行了实验并经过分析,确认猜想3成立。

【反思评价】

(1)实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是                        

(2)从环保角度看,上述装置有不足之处,具体的改进措施是                     

(3)请你用另一种反应原理证明猜想3成立,实验方案是                                                                                                                                                           

【解析】(1)根据题干的所给的信息可以作出判断;

(2)根据铜、氧化铁的性质来进行解答;

(4)①一氧化碳具有可燃性,当混有一定量的氧气时,达到着火点可能发生爆炸;

②一氧化碳有毒,能够污染空气,所以要放一个尾气处理装置;

③根据铜不和酸反应,氧化铁和酸生成的铁盐溶液有颜色进行解答

 

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