题目内容

(10分)为探究气体X的组成,某兴趣小组进行图12所示实验(固定装置未画出)。
【资料在线】
(1)加热条件下,气体X能与氧化铜反应生成铜、水和氮气。
(2)碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,不与气体X反应。
无水氯化钙可吸收气体X。
(3)本实验条件下,氮气密度为1.15g·L-1,装置内空气中的水与二氧化碳对相关数据测定的影响可忽略不计。
【实验步骤】
(1)连接仪器,并检查装置气密性。
(2)取一定量氧化铜,准确称得其质量为2.40g。
(3)按图12所示装入药品,测量并记录相关数据Ⅰ(见表1)。
(4)连接A、B、C装置, 将气体X缓缓通入一段时间后,连接上D装置,读数后开始加热。当A装置中氧化铜反应完全,停止加热,继续通入气体  X至玻璃管冷却,再次测量并记录相关数据Ⅱ(见表1)。
【实验装置】

【相关数据】

【回答问题】
(1)B装置中氧化钙吸水的原理为                              (用化学方程式表示)。
(2)实验过程中,当观察到                              ,说明氧化铜已反应完全,停止加热,继续通入气体X至玻璃管冷却的目的是                               
(3)分析实验测量的数据,生成水的质量为         g,氧化铜中氧元素的质量为     g。
由此推知,气体X中一定         (填“有”或 “没有”)氧元素。
(4)通过计算推导出气体X的化学式。
(1)CaO+H2O==Ca(OH)(2)量气管内液面不再下降 防止灼热的铜被氧化
(3)0.54    0. 48   没有    (4)NH3

试题分析:(1)氧化钙吸水是因为氧化可与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:CaO+H2O==Ca(OH)
(2)根据资料在线中的内容可知:因气体X可与氧化铜在加热的条件反应生成铜、水蒸气和氮气;当所有的气体通过B装置时,水蒸气被吸收;再通过C装置时,多余的X气体被吸收;则进入D装置内的气体为反应生成的氮气。随着氮气进入D装置,可造成其中的气体增多,气压变大,会观察到液面下降。所以当观察到量气管内液面不再下降时,说明不再生成氮气,即可说明氧化铜已反应完全。继续能入气体X是防止灼热的铜与其它物质反应而被氧化。
(3)根据上面的分析,结合表1可知:装置B的作用是吸收生成的水,所以装置B的质量增加值则为生成水的质量;即102.54g—102.00g=0.54g。在玻璃管中原为氧化铜,反应结束后其成分为铜单质, 所以其质量减少值则为氧化铜中氧元素的质量,即为52. 40g—51.92g= 0.48g(也可根据氧化铜的质量求出氧元素的质量)。进一步可根据装置B测出的水的质量,结合水的化学式(H2O),可求出其中氧元素的质量为:0.54g×()=0.48g。二者求出的氧元素的质量相同,可说明在气体X中没有氧元素。
(4)根据上述分析可知该气体中只含氮元素和氢元素,且可根据氮气的质量求出其中氮元素的质量;可根据生成水的质量求出其中氢元素的质量。然后可根据氮元素与氢元素的质量比求出气体中氮氢元素的原子个数比,即可确定其化学式。具体计算过程如下:
解:设该气体的化学式为NxHy,根据题意可知:
14x:1y=(0.2435L×1.15g/L):(0.54g—0.48g)
x:y=1:3
所以该气体的化学式为NH3
练习册系列答案
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(8分)有一种标签破损的片状胃药,某校化学兴趣小组欲对该胃药的主要成分进行实验探究。已知该胃药可以治疗胃酸过多,其主要成分是MgCO3、Al(OH)3中的一种或二种。
【查阅资料】①MgCO3受热能分解,且MgCO3的化学性质与CaCO3相似;
②Al(OH)3受热分解生成Al2O3和H2O;③药品中的其它成分不参与反应。
【实验探究】
(1)甲同学取少量该胃药于试管中,加入适量稀盐酸,观察到有气泡产生。说明该胃药中含有          。写出该反应的化学方程式                          
(2)乙和丙二位同学运用下图提供的装置,分别设计实验方案,进一步确认该胃药的主要成分。虚线方框中的装置从下图B、C中选择组装。(装置气密性良好,装置中空气的影响忽略不计)

实验过程
实验现象
实验结论
乙同学选用B、C装置,按A→B→C顺序连接,点燃酒精灯加热
B中                   
C中                   
该胃药中含有MgCO3、Al(OH)3
丙同学也选用B、C装置,按A→C→B顺序连接,点燃酒精灯加热
C中无明显现象,B中澄清石灰水变浑浊。
该胃药中不含有         
【交流反思】实验小组经过交流与反思,认为乙同学的实验过程中存在一处错误,请你指出该错误并说明理由:                 
(6分)蕲春实验中学化学兴趣小组,在学习碱的化学性质时,进行了如图1所示的实验。

(1)第一组同学在向A中加入一定量的稀盐酸后,发现A中溶液仍然呈红色,则反应后溶液中的溶质是(酚酞除外,用化学式表示)                     ;第二组同学做完A实验后溶液呈无色,用微观理论解释A中溶液变为无色的反应的实质是                                     
(2)第三组同学做B实验用于确认二氧化碳与氢氧化钠能发生化学反应(实验前K1、K2均处于关闭状态)。B实验全过程的操作及现象是:
步骤
现象
第一步:                        
气球胀大
第二步:                        
气球又缩小至原来状态
 
(3)请写出气球缩小至原来状态的化学方程式                             
(4)实验结束后,小军将以上同学做的A、B两个实验的废液均倒入同一个大烧杯中,观察到混合后的废液呈红色,由此产生疑问:
[提出问题]大烧杯的废液中含有哪些溶质?(酚酞除外)
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[实验结论]如果观察到的现象只有沉淀产生,溶液仍然为红色,则废液中的溶质为         ;如果观察到有沉淀产生,溶液仍由红色变为无色,则废液中的溶质为            
(9分) 一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如图所示。要求同学们进行探究:确认这瓶溶液究竟是什么溶液?

【提出猜想】 王老师提示:这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液 ②硫酸钠溶液 ③硫酸溶液④硫酸铵溶液
【查阅资料】
①常温下,相关物质的溶解度如下:
物质
MgSO4
Na2SO4
(NH4)2SO4
H2SO4
溶解度
35.1g
19.5g
75.4g
与水任意比互溶
②(NH4)2SO4的水溶液显酸性
【实验探究】(1)小明对王老师的提示进行了评价                          ,原因是             
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
实验操作
实验现象
实验结论
①取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴     溶液
溶液中有白色沉淀生成
猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上,并跟标准比色卡对照
 
溶液pH小于7
 
猜想③成立
小雅对小明实验操作②的结论评价是         ,理由是                      
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
实验操作
实验现象
实验结论
取该溶液少许于试管中,
                      
                      
                    
                       
猜想④成立,该反应的化学方程式为               
                     

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