题目内容
【题目】某化学学习小组借助下列装置(夹持装置已略)及相关试剂粗略测量空气中O2的体积百分数。
(1)实验前用10%的H2SO4溶液清洗铁钉至有气泡产生。用H2SO4溶液清洗的目的是__________。写出有关化学方程式______________________________。
(2)已知试管剩余空间和导管的体积为40 mL，导管截面积约为1 cm2，形成稳定液柱时，读取读数为8.2 cm。则空气中氧气的体积分数为______%。
(3)实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，对其影响因素作如下分析：
【提出假设】假设一：溶液的pH不同；
假设二：NaCl溶液的浓度不同；
请你再提出一种假设，假设三：______________________________不同。
【进行实验】借助上述实验装置，通过取体积、浓度相同NaCl溶液调节溶液的pH获得了如下实验数据：
pH | 2.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | 8.0 |
液柱高度(cm) | 0 | 1.3 | 8.2 | 8.2 | 8.2 | 8.2 |
形成稳定液柱时间(min) | 3.0 | 3.0 | 5.1 | 5.3 | 15.6 | 17.5 |
【实验结论】根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是____________。
【实验反思】当pH＝2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是________________。
【注意：如果能正确回答下列问题，将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分】
请你设计实验，探究NaCl溶液的浓度对铁生锈速率的影响。
实验步骤： __________________________________________________________。
实验现象：________________________________________________________________。
【答案】 除去铁钉表面的铁锈 Fe2O3＋3H2SO4== Fe2(SO4)3＋3H2O 20.5 铁钉与氧气的接触面积(铁钉浸泡在氯化钠溶液中的深度等) 6.0～6.5 铁与酸性溶液反应生成氢气与铁生锈过程中消耗的氧气体积相等 取等体积不同浓度的氯化钠溶液放入如图所示装置的试管中，并各放数量相等、规格相同且除锈后的铁钉于试管中，测定导管中形成稳定液柱所需时间并记录液柱高度 最终液柱高度相等，均为8.2 cm，但氯化钠溶液浓度较低时，形成稳定液柱所需时间较长
【解析】(1)用H2SO4溶液除去铁钉表面铁锈，有利于铁与氯化钠溶液发生吸氧腐蚀；
(2)根据体积计算解答；
(3) 【提出假设】实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，说明反应速率慢，回答问题时应该从影响化学反应速率的因素方面答题；
【实验结论】根据表中数据如液柱高度、形成稳定液柱时间选择最佳pH范围；
【实验反思】根据铁的析氢腐蚀分析；
设计实验：目的是测定最佳NaCl溶液的浓度，需要配制不同的氯化钠溶液，其他条件必须完全相同．
解：(1) 用H2SO4溶液清洗的目的是除去铁钉表面的铁锈。化学方程式为：Fe2O3＋3H2SO4== Fe2(SO4)3＋3H2O ；
(2)1cm3相当于1mL。
=20.5％；
(3) 假设三：铁钉与氧气的接触面积(铁钉浸泡在氯化钠溶液中的深度等)；
【实验结论】由表中数据可知，6.0≤PH≤6.5时，反应需要时间最短，液柱高度较高，故填：6.0～6.5；
【实验反思】铁与酸性溶液反应生成氢气与铁生锈过程中消耗的氧气体积相等；
实验步骤：取等体积不同浓度的氯化钠溶液放入如图所示装置的试管中，并各放数量相等、规格相同且除锈后的铁钉于试管中，测定导管中形成稳定液柱所需时间并记录液柱高度；
实验现象：最终液柱高度相等，均为8.2 cm，但氯化钠溶液浓度较低时，形成稳定液柱所需时间较长。
【题目】某兴趣小组同学利用下列装置制取气体并探究气体的某些性质。
（1）制取气体：（如图1）
①若选择A与C组合制取氧气，反应的化学方程式为_________________________；
②用石灰石和稀盐酸制取CO2，选用的发生与收集装置组合是___________（填标号）。连接好装置，将药品加入装置前应进行的操作是___________；
（2）探究气体的性质：（如图2）
某同学在空气中点燃镁条，想利用CO2来熄灭燃烧的镁条，结果发现镁条没有熄灭反而剧烈燃烧，集气瓶内壁出现黑色固体，瓶底出现白色固体，实验过程如图2所示。请回答：
①夹持镁条的仪器名称是_________；
②生成的黑色固体是_____________(写化学式)；
③查阅资料：MgO、Mg(OH)2、MgCO3均为难溶于水的白色固体。
同学讨论后一致认为，上述3种含镁的化合物中，白色固体不可能的化合物是_________；
④为进一步确定白色固体的成分，进行如下实验：
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取白色固体于试管中，加入足量稀硫酸 | _______________ | 白色固体不是 MgCO3， 而是 MgO |
⑤通过上述探究，你对燃烧或灭火的新认识是_______________________________。