题目内容

如图,某实验小组用甲酸(HCOOH)和浓H2SO4混合发生化学反应得到一种气体,将该气体通过B装置后与氧化铜反应,一会儿,发现黑色氧化铜变红色,D装置中澄清的石灰水变浑浊.请根据下列探究回答有关问题.
(1)A装置中生成的气体是______;
(2)装置B中浓H2SO4的作用是______,目的是防止______.
(3)写出D装置中反应的化学方程式:______
(4)实验中,发现D装置中不断有气体逸出,于是在D装置后又连上E装置,重新实验,发现E装置中仍不断有气体逸出,且石灰水未见浑浊.你认为从E装置中逸出的气体可能是______.用一个简单实验验证你的猜想:收集一试管气体,______.
(5)根据以上探究,该实验小组同学认为上述装置还不够完善,理由是______.于是他们在E装置后再增加一个尾气处理装置,例如______.

解:(1)将该气体通过B装置后与氧化铜反应,一会儿,发现黑色氧化铜变红色,说明有还原性气体通过;D装置中澄清的石灰水变浑浊,说明该还原性气体是一氧化碳;
(2)因为浓硫酸具有吸水性,可以干燥一氧化碳,否则热的玻璃管遇到水蒸气而炸裂;
(3)D装置中澄清的石灰水变浑浊,是产生的二氧化碳与石灰水反应产生的碳酸钙沉淀,故反应的方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(4)根据实验现象该气体不易溶于石灰水,因此可能是没有完全反应的一氧化碳;因为一氧化碳具有可燃性,因此可以通过点燃,检验二氧化碳的产生进行检验,具体操作为:收集一试管气体,点燃,向试管中加入石灰水,石灰水变浑浊;
(5)因为一氧化碳有毒,若直接排放到环境中,会造成环境污染;该套装置中没有对一氧化碳进行燃烧处理,因此可以连接一个燃烧的酒精灯;
故答案为:(1)CO;
(2)除去一氧化碳中混有的水蒸气;加热C装置时发生炸裂;
(3)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(4)一氧化碳;点燃,向试管中加入石灰水,石灰水变浑浊;
(5)一氧化碳有毒,会污染空气;点燃的酒精灯.
分析:(1)根据物质的组成及质量守恒定律来分析解答;
(2)根据浓硫酸的性质及装置中气体的成分来分析;
(3)根据二氧化碳和氢氧化钙反应写出反应的方程式;
(4)根据一氧化碳不易溶于水且具有可燃性进行猜想并设计实验证明;
(5)根据一氧化碳是有毒的气体进行分析.
点评:本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力.学生应注重理论和实验现象的结合来分析解答问题,能从物质的性质上分析现象和环境保护问题.
练习册系列答案
相关题目
请你参与下列探究.
[问题情景]某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时,有较多的气泡放出.这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体呢?
[提出猜想]从物质组成元素的角度分析,放出的气体可能是SO2、O2、H2
[查阅资料]SO2易溶于水,它能与NaOH溶液反应,生成Na2SO3
[方案设计]依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是
用带火星的木条试验,看木条是否复燃
用带火星的木条试验,看木条是否复燃

(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量.写出SO2与NaOH反应的化学方程式:
SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O
SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O

(3)实验小组同学合作设计了如图1组合实验方案,排除和验证猜想的气体.
如果放出的是O2和H2的混合物,你认为方案中的安全隐患是
实验时在B处易发生爆炸事故
实验时在B处易发生爆炸事故

丙同学认为:为确保安全,实验前应先进行验纯操作.
[实验探究]经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量不变.
结论:
(1)铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是
H2
H2

(2)写出该气体与CuO反应的化学方程式:
H2+CuO
  △  
.
 
Cu+H2O
H2+CuO
  △  
.
 
Cu+H2O

[思维拓展]
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液显
(选填“酸”或“碱”)性.
(2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了图2所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论.其他同学认为这一方案不严谨,理由是
SO2易溶于水,也能使液面上升
SO2易溶于水,也能使液面上升
.要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是
将NaOH溶液换成水做对比实验
将NaOH溶液换成水做对比实验

右下图装置可用于多项定量实验。图中夹持固定装置已略去,甲有刻度,供量气用。

( 1 )装置中有刻度的甲管可以用______________代替 (填仪器名称),按图连接好装置后,检查装置气密性的方法是______________________________
( 2 )某实验小组用镁粉、盐酸、醋酸设计实验来证明:在同温同压下,当上述两种酸的物质的量相同时,与镁粉反应生成氢气的体积相同而反应速率不同。装置如右图所示,
有关实验数据记录于下表:
酸溶液
酸溶液
气体体积/mL
反应时间
(实验A)
(实验B)
(25℃、101 kPa)
实验A
实验B
CH3COOH
0.1 mol/L
40.00mL
HCl溶液
0.1 mol/L
40.00mL
5
t(a1)="155" s
t(b1)="7" s
10
t(a2)="310" s
t(b2)="16" s
15
t(a3)="465" s
t(b3)="30" s
20
t(a4)="665" s
t(b4)="54" s
……
……
……
   请回答下列问题:
①每次实验至少需要用电子天平(能称准1 mg) 称取镁粉___________________g;
②冷却到25℃后,在读取气体体积时,首先应如何操作:__________________________;
③分析实验数据,t(a1)远远大于t(b1)的原因是__________________________。
(3)用图示装置,某同学设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S cm2、质量为mg的镀锌铁皮与6mol·L1  NaOH溶液反应。回答下列问题:(已知锌的密度为ρ  g/cm3
① 写出Zn镀层与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________________
②为提高测定的准确性,需将锥形瓶上的单孔橡胶塞换为双孔橡胶塞,另一孔插入______(填仪器名称)
实验时先向锥形瓶中加入镀锌铁皮样品,塞上双孔塞,再加入NaOH溶液;
③ 已知实验前后甲管中液面读数差为V mL(实验条件的气体摩尔体积为Vm mol·L1)。则镀锌铁皮的锌镀层厚度为_________________________cm。(写出数学表达式)
右下图装置可用于多项定量实验。图中夹持固定装置已略去,甲有刻度,供量气用。

( 1 )装置中有刻度的甲管可以用______________代替 (填仪器名称),按图连接好装置后,检查装置气密性的方法是______________________________
( 2 )某实验小组用镁粉、盐酸、醋酸设计实验来证明:在同温同压下,当上述两种酸的物质的量相同时,与镁粉反应生成氢气的体积相同而反应速率不同。装置如右图所示,
有关实验数据记录于下表:
酸溶液
酸溶液
气体体积/mL
反应时间
(实验A)
(实验B)
(25℃、101 kPa)
实验A
实验B
CH3COOH
0.1 mol/L
40.00mL
HCl溶液
0.1 mol/L
40.00mL
5
t(a1)="155" s
t(b1)="7" s
10
t(a2)="310" s
t(b2)="16" s
15
t(a3)="465" s
t(b3)="30" s
20
t(a4)="665" s
t(b4)="54" s
……
……
……
   请回答下列问题:
①每次实验至少需要用电子天平(能称准1 mg) 称取镁粉___________________g;
②冷却到25℃后,在读取气体体积时,首先应如何操作:__________________________;
③分析实验数据,t(a1)远远大于t(b1)的原因是__________________________。
(3)用图示装置,某同学设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S cm2、质量为mg的镀锌铁皮与6mol·L1  NaOH溶液反应。回答下列问题:(已知锌的密度为ρ  g/cm3
① 写出Zn镀层与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________________
②为提高测定的准确性,需将锥形瓶上的单孔橡胶塞换为双孔橡胶塞,另一孔插入______(填仪器名称)
实验时先向锥形瓶中加入镀锌铁皮样品,塞上双孔塞,再加入NaOH溶液;
③ 已知实验前后甲管中液面读数差为V mL(实验条件的气体摩尔体积为Vm mol·L1)。则镀锌铁皮的锌镀层厚度为_________________________cm。(写出数学表达式)
右下图装置可用于多项定量实验。图中夹持固定装置已略去,甲有刻度,供量气用。

( 1 )装置中有刻度的甲管可以用______________代替 (填仪器名称),按图连接好装置后,检查装置气密性的方法是______________________________
( 2 )某实验小组用镁粉、盐酸、醋酸设计实验来证明:在同温同压下,当上述两种酸的物质的量相同时,与镁粉反应生成氢气的体积相同而反应速率不同。装置如右图所示,
有关实验数据记录于下表:
酸溶液
酸溶液
气体体积/mL
反应时间
(实验A)
(实验B)
(25℃、101 kPa)
实验A
实验B
CH3COOH
0.1 mol/L
40.00mL
HCl溶液
0.1 mol/L
40.00mL
5
t(a1)="155" s
t(b1)="7" s
10
t(a2)="310" s
t(b2)="16" s
15
t(a3)="465" s
t(b3)="30" s
20
t(a4)="665" s
t(b4)="54" s
……
……
……
   请回答下列问题:
①每次实验至少需要用电子天平(能称准1 mg) 称取镁粉___________________g;
②冷却到25℃后,在读取气体体积时,首先应如何操作:__________________________;
③分析实验数据,t(a1)远远大于t(b1)的原因是__________________________。
(3)用图示装置,某同学设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S cm2、质量为mg的镀锌铁皮与6mol·L1  NaOH溶液反应。回答下列问题:(已知锌的密度为ρ  g/cm3
① 写出Zn镀层与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________________
②为提高测定的准确性,需将锥形瓶上的单孔橡胶塞换为双孔橡胶塞,另一孔插入______(填仪器名称)
实验时先向锥形瓶中加入镀锌铁皮样品,塞上双孔塞,再加入NaOH溶液;
③ 已知实验前后甲管中液面读数差为V mL(实验条件的气体摩尔体积为Vm mol·L1)。则镀锌铁皮的锌镀层厚度为_________________________cm。(写出数学表达式)

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