题目内容
【题目】同学们在研究氧气性质时,进行了如图1的实验:取一段打磨好的螺旋状铁丝,在下端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,插入充满氧气且放有少量水的集气瓶中.观察到如下现象:
银白色的铁丝在氧气中剧烈燃烧,________________________,放出大量的热,生成黑色固体物质,其化学方程式为________________________。该实验说明铁丝能够在氧气中燃烧,氧气具有助燃性。
小明在阅读相关资料时发现二氧化氮也具有助燃性,他决定利用如下实验进行探究。
(提出问题)二氧化氮是否具有助燃性?
(查阅资料)
①蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解生成氧化铜、二氧化氮和氧气.该反应的化学方程式为:Cu(NO3)2CuO+2NO2↑+O2↑
②CuO是一种黑色固体;通常状况下,NO2是一种红棕色气体,相同状况下,其密度大于氧气密度,在低于室温时变成液态.
③相同状况下,气体的体积比等于化学方程式中各物质的化学计量数(即系数)之比。
(实验过程)
实验装置 | 实验现象 | 实验结论 |
试管内蓝色固体逐渐变为黑色,有红棕色气体生成,____________ | 二氧化氮具有助燃性. |
(反思与评价)
小刚认为小明的实验不能证明NO2具有助燃性,其理由是________________________。
小刚认为利用补充如下实验可以证明NO2具有助燃性
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤I:在图2的试管和集气瓶之间连上图3所示的装置,重新进行加热硝酸铜的实验 | 带火星的木条复燃. | 硝酸铜分解产物中有________。 |
步骤II:取出图3的U型管,恢复至室温,待U型管内充满红棕色气体时,将带火星的木条伸入U型管中。 | 带火星的木条复燃。 | NO2具有助燃性 |
小红认为即使不进行小刚的实验,依据资料和小明的实验现象也能推出NO2具有助燃性,其理由是________________________________。
【答案】 火星四射 3Fe + 2O2 Fe3O4 生成能使带火星的木条复燃的气体 实验中有氧气生成,氧气有助燃性 氧气 根据“相同状况下,气体的体积比等于化学方程式中各物质的化学计量数(即系数)之比”可知硝酸铜分解生成的气体中氧气含量在30%左右,NO2的含量较高,木条复燃,推测二氧化氮具有可燃性
【解析】本题考查了实验探究物质的性质,常见气体的检验方法。根据题中提供的信息结合已有的知识进行分析。
银白色的铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射、放出大量的热,生成黑色固体物质,反应的化学方程式是Fe + 2O2 Fe3O4;
实验过程:若二氧化氮具有助燃性,实验过程中,试管内蓝色固体逐渐变为黑色,有红棕色气体生成,生成能使带火星的木条复燃的气体;
反思与评价:小刚认为小明的实验不能证明NO2具有助燃性,其理由是:实验中有氧气生成,氧气有助燃性;步骤I:在图2的试管和集气瓶之间连上图3所示的装置,重新进行加热硝酸铜的实验,在冰水中,二氧化氮气体变成液态,带火星的木条复燃,证明硝酸铜分解产物中有氧气;小红认为即使不进行小刚的实验,依据资料和小明的实验现象也能推出NO2具有助燃性,其理由是:根据“相同状况下,气体的体积比等于化学方程式中各物质的化学计量数(即系数)之比”可知硝酸铜分解生成的气体中氧气含量在30%左右,NO2的含量较高,木条复燃,推测二氧化氮具有可燃性。
【题目】空气是一种宝贵的自然资源。
(1)如图是空气中一些气体的用途:
其中属于氧气用途的是________(填图中字母序号,下同)。属于氮气用途的是________,说明氮气具有的性质是___________。稀有气体的用途除了上图中的用途外还可以用作_________(写出一种即可)。
(2)利用物质沸点不同可以实现混合物的分离,根据下表数据判断。
物质 | H2 | N2 | O2 | NH3 |
沸点/℃ | 252.8 | 195.8 | 183.0 | 33.35 |
工业上制取氧气,控制温度在195.8℃<T<________℃时,可以将液态空气中的氮气与氧气分离开。
【题目】金属锰(Mn)及其化合物用途广泛。铁锰合金(锰钢)可用作大型体育场馆的网封架屋顶材料、铁轨、桥梁等。部分锰的化合物的颜色及溶解性见下表,回答下列问题。
物质 | KMnO4 | MnO2 | MnSO4 | Mn(OH)2 | MnO(OH)2 |
颜色 | 暗紫色 | 黑色 | 白色 | 白色 | 棕色 |
溶解性 | 易溶 | 难溶 | 易溶 | 难溶 | 难溶 |
(1)KMnO4读作______________,广泛用作医药杀菌剂和防臭剂。
(2)将适当比例的铁矿石(Fe2O3)、软锰矿(MnO2)、焦炭混合加入高炉,通入热空气熔炼,可得到铁锰合金。用化学方程式表示生成金属锰的过程:
①C + O2CO2;② _______________________;③ ________________________。
(3)已知:①MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2↓+Na2SO4; ②2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2 若向盛有MnSO4溶液的试管中加入少量NaOH溶液,静置,预测可观察到的现象是______________。