题目内容
【题目】某化学兴趣小组同学进行如下实验探究。
(一)实验室常用下图装置制取气体
(1)写出图中标示的仪器名称:②_______________。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取纯净的氧气,可选用的装置组合为____(填字母序号),该反应的化学方程式是______________________。
完全反应后的固体残渣,通过以下四步实验操作可回收得到较纯净的二氧化锰(残渣中只有二氧化锰难于水),正确操作的先后顺序是_______(填写选项符号)。
a.烘干 b.溶解 c.过滤 d.洗涤
(3)在实验室制取氢气的实验装置中,F装置相对于B装置具有的优点是 ____,该反应的化学方程式是____。
(4)实验室用块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡逸出不明显后,测得其残留液pH等于2,此时取适量反应后溶液,逐滴滴入碳酸钠溶液,并用pH数字探测仪连续监测,得曲线如下(pH为纵坐标,时间为横坐标)。
①BC“平台”段的化学方程式是_____________________
②CD段上升的原因是__________________
(二)已知:草酸钠固体(化学式为Na2C2O4)加热分解生成碳酸钠和CO。小陆同学利用该反应制取CO,并用CO还原氧化铁。他设计的实验装置如图:
(1)写出制取一氧化碳的化学方程式______________。
(2)L型的硬质玻璃管中的反应现象是______________;
(3)该装置中锥形瓶(足量澄清石灰水)的作用是:
Ⅰ检验并吸收生成的CO2;
Ⅱ____________________________。
【答案】 水槽 AD 2KClO3 2KCl+3O2↑ bcda 控制反应的发生和停止 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Na2CO3 + 2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 碳酸钠溶液过量 Na2C2O4 Na2CO3+CO。 红色粉末变成黑色 收集一氧化碳,防止污染空气。
【解析】(一)实验室常用下图装置制取气体。(1)仪器名称:②水槽。(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取纯净的氧气,固体和固体反应加热制取气体,可选用的装置组合为AD,该反应的化学方程式是2KClO3 2KCl+3O2↑。完全反应后的固体残渣,主要是二氧化锰和氯化钾,回收得到较纯净的二氧化锰,先后顺序是b.溶解,c.过滤,d.洗涤,a.烘干。(3)在实验室制取氢气的实验装置中,F装置相对于B装置具有的优点是容易控制反应的发生和停止,该反应的化学方程式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。(4)由题中信息知,测得其残留液pH等于2,说明盐酸过量。取适量反应后溶液,逐滴滴入碳酸钠溶液,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠,二氧化碳和水。①BC“平台”段的化学方程式是Na2CO3 + 2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。②CD段上升的原因是碳酸钠溶液过量,碳酸钠溶液呈碱性,pH大于7。(二)草酸钠固体(化学式为Na2C2O4)加热分解生成碳酸钠和CO,并用CO还原氧化铁。(1)制取一氧化碳的化学方程式是Na2C2O4 Na2CO3+CO。(2)L型的硬质玻璃管中的反应现象是红色粉末变成黑色,氧化铁呈红色,生成的铁呈黑色。(3)该装置中锥形瓶(足量澄清石灰水)的作用是:Ⅰ检验并吸收生成的CO2;Ⅱ收集一氧化碳,防止污染空气。
点睛∶根据反应物状态和反应条件选择气体制取装置,根据生成气体的溶解性和密度选择气体收集装置。二氧化锰不溶于水,氯化钾溶于水,可以通过溶解,过量,洗涤,烘干提取氯化钾。
【题目】锌及其氧化物(ZnO,白色,难溶于水,溶于强酸)具有广泛的应用。
(一)锌的广泛应用
(1)锌被称之为“生命元素”。儿童、青少年如果缺锌严重,将会导致“____ 症”和智力发育不良。经常吃贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”。这里的“锌”是指__________。
A.单质 B.元素 C.原子 D.分子
(2)实验室用锌与稀硫酸制取氢气,反应的化学方程式为__________________________。
(3)锌与铜熔合可形成“黄铜”,它属于______(选填序号)。
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
(二)活性ZnO制取的探究
【实验方案】工业上用粗氧化锌(含少量FeO)制取活性氧化锌,其流程如下:
【查阅资料】一些阳离子以氢氧化物形式开始沉淀、完全沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 6.2 | 6.3 |
完全沉淀pH | 3.2 | 8.0 | 9.7 |
【问题探究】
(4)“溶解”前将粗氧化锌粉碎成细颗粒,目的是___________________。
(5)“溶解”后得到的酸性溶液中含有ZnSO4、____、FeSO4。除铁池中加入适量H2O2,使Fe2+转化为Fe3+;为使溶液中Fe3+全部转化为Fe(OH)3,而Zn2+不形成Zn(OH)2,则应加入氨水控制溶液的pH的范围为_____________。
(6)“沉淀池”中的沉淀经过滤、洗涤等操作得纯净固体M,其组成为:aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O。
确认固体M已经洗涤干净的操作是:取最后一次洗涤液,最好选择下列_______,向其中滴入无现象,则已经洗干净。
A.紫色石蕊试液 B.少量稀盐酸 C.氯化钡溶液或硝酸钡溶液
【组成测定】固体B的组成会影响制得的ZnO的活性。为确定aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O的组成,进行如下实验(假设每步反应、吸收均完全):
【查阅资料】aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O受热分解生成ZnO、H2O、CO2三种产物。
(7)写出装置B中发生反应的化学方程式______________________。
现称取35.9 g aZnCO3·bZn(OH)2·cH2O在B装置中进行完全煅烧,测得装置C和D的质量分别增重7.2 g和4.4 g。
【实验分析及数据处理】
(8)该实验反应前后均需要通入空气,反应后通入空气的目的是_______。
(9)装置A的作用是__________________。
(10)根据上述数据,则生成ZnO的质量为______g;a:b:c=________。
(11)若没有E装置,则测得的a值________(填“偏大”、“ 偏小”或“不变”)。
【题目】(1)人类使用的化石燃料主要是煤、石油和________________,直接燃煤会形成严重的酸雨,酸雨是指pH小于______________的降水;
(2)为减少温室气体二氧化碳的排放,可以将二氧化碳进行转化。下图为该反应的微观示意图,根据图示回答下列问题:
反应前 | 反应后 | |||
A | B | C | D | |
①以上4种物质中属于有机化合物的是________________(填化学式);
②在反应中C与D质量比为____________________;
(3)氢能是理想的清洁能源。以太阳能为热源,经由铁氧化合物循环分解水的过程如图:
①反应Ⅰ的基本反应类型为___________________;
②写出在一定条件下发生的反应的Ⅱ化学方程式:_____________;
③在上述循环过程中,最终得到的产品是________。