题目内容

同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后，联想到单质碳的一些化学性质，对反应后的气体成分产生了疑问，某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。
〔猜 想〕
①气体产物全部是CO2 ②气体产物全部是CO ③气体产物            
〔查阅资料〕 CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想，他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。

〔现象与分析〕
现象
结论
如果装置B                ， 装置C无现象
则猜想①成立
如果装置B无现象，装置C                 
则猜想②成立
如果装置B          ，装置C____________
则猜想③成立
〔结论〕实验现象证明猜想③成立，同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
（1）同学们对CO产生的原因进行了分析：
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO；
②原因二：反应C+2CuO2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应，产生了CO；
请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理______________________________________________。
（2）根据上述实验，请你归纳出单质碳在工业上的重要用途                  
〔猜 想〕CO
〔现象与分析〕
现象
结论
如果装置B澄清石灰水变浑浊 ， 装置C无现象
则猜想①成立
如果装置B无现象，装置C试纸由黄色变为蓝色
则猜想②成立
如果装置B澄清石灰水变浑浊，装置C试纸由黄色变为蓝色
则猜想③成立
〔反思〕
（1）CO2+C  2CO 或   CuO+C  Cu+CO
（2）冶炼金属

试题分析：〔猜 想〕
① 气体产物全部是CO2 ②气体产物全部是CO ③气体产物是CO和CO2的混合物。
〔现象与分析〕 
现象
结论
如果装置B澄清石灰水变浑浊， 装置C无现象
则猜想①成立
如果装置B无现象，装置C试纸由黄色变为蓝色
则猜想②成立
如果装置B澄清石灰水变浑浊，装置C试纸由黄色变为蓝色
则猜想③成立
〔反思〕（1）一氧化碳产生的原因：CO2+C  2CO 或   CuO+C  Cu+CO
（2）单质碳在工业上的重要用是途冶炼金属。
点评：本题通过给定信息考查一氧化碳和二氧化碳的性质，涉及实验设计和探究，难度较大，解答此类题目，要充分理解并运用题中给定的信息。书写化学方程式要遵循客观事实和质量守恒定律两个原则，注意化学式要正确，不要忘记反应条件、气体或者沉淀符号。
练习册系列答案
相关题目
某学习小组同学在协助老师整理化学试剂时，发现一瓶标签残缺的无色液体，如图所示。他们对此瓶无色液体是什么产生了兴趣，于是就进行了如下探究。

[猜想与假设]
小明同学的猜想是：水；小红同学的猜想是：硫酸；小玲同学的猜想是：过氧化氢溶液。学习小组同学对标签进行了仔细观察、分析，他们一致认为小明的猜想不合理，其理由是 
  。
[活动与探究]
根据以上讨论，小组同学对合理的猜想进行如下实验探究。请你帮助完成下列实验报告：
猜想
操作步骤
实验现象
结论和化学方程式
小红的猜想
取少量该溶液加入试管中，
再滴加适量的BaCl2溶液。
 
                
小红的猜想不成立。
小玲的猜想
                     
                     
               
               
小玲的猜想成立，
反应的化学方程式为：
                              
某化学小组的同学用下图所示装置做了两个兴趣实验。

（1）检验装置Ⅰ气密性的方法是：关闭K1和K2，向长颈漏斗中注液体至液面高出漏斗的下端管口，静置片刻，                              ，即可证明装置不漏气。
（2）若关闭K1、K3，打开K2，装置Ⅳ可以收集到一种能使带火星的木条复燃的气体。装置Ⅰ中反应的化学方程式为                         。
（3）若打开K1、K3，关闭K2，装置Ⅰ和装置Ⅲ中可得到两种不同的气体，此时在装置Ⅱ中可以观察到的现象是                                              。若装置Ⅰ中得到的气体不同于（2）中的气体，装置Ⅳ中收集到的气体可使紫色的石蕊溶液变红，装置Ⅰ中的固体物质可能是                    ，装置Ⅲ中发生反应的化学方程式是                        。
过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）广泛用于洗涤、纺织、医疗、造纸等。某兴趣小组展开了深入的学习：
【资料卡片】：

Ⅰ、制备研究：下图是制备过碳酸钠的工艺流程。

请回答问题：
（1）反应器中发生反应的化学方程式为      ；
（2）生产中，反应及干燥均需在较低温度下进行，原因是      ；
（3）生产过程中，需加入较多的NaCl，以便过碳酸钠晶体析出，这是因为      。
（4）操作A的名称是    ，若在实验室完成此操作，需要的玻璃仪器是烧杯、     和      ；
（5）洗涤过碳酸钠晶体最好选用      。
A．蒸馏水    B．无水酒精    C．饱和碳酸钠溶液    D．饱和NaCl溶液
（6）母液可以循环使用，其中主要含有的溶质是      和      ；
Ⅱ、纯度测定：测定过碳酸钠样品（杂质不溶于水）中2Na2CO3·3H2O2的质量分数。
小组同学设计了如下图所示实验装置（部分仪器略去），并进行实验。

【实验步骤】：①      ；②将过碳酸钠样品（2.20g）和少许黑色粉末均匀混合后置于装置A中，在量筒中加满水；③连接仪器，打开分液漏斗活塞，缓缓滴入水；④待装置A中      时，停止滴加水，并关闭活塞；⑤待量筒中水面不再变化时，记录其中水面刻度；⑥根据数据进行计算。
【实验分析及数据处理】：
（7）完善实验步骤的相关内容：①      、④      ；
（8）实验中，水的作用是       ；黑色粉末能加快过碳酸钠的分解速率，其自身质量和化学性质在反应前后均不变，可能是       （填化学式）；
（9）实验中，      ，则开始收集气体；（2分）
A．刚开始出现气泡时       B．当气泡均匀连续出现时
C．若用带火星木条放在导管口部，复燃时
（10）若量筒中收集到气体的体积是224mL（通常情况下，氧气的密度近似为1.43g·L—1。），计算过碳酸钠样品中2Na2CO3·3H2O2的质量分数［3分，Mr（2Na2CO3·3H2O2）=314、Mr（O2）=32］      ；
【实验反思】：
（11）经过讨论，小组同学一致认为测定结果偏大，可能原因是      ；
（12）量筒中长导管的作用是      ；
（13）有同学提出，装置中原有空气会使测定结果偏大。这种说法是否正确，如不正确，请说明理由。      ；
（14）经过讨论，小组同学一致认为可用下述方案进行测定。方案：将装置A中剩余物过滤，洗涤滤渣，并将洗涤液并入滤液蒸发得无水固体1.39g。则样品中2Na2CO3·3H2O2的质量分数为      。
（15）根据资料卡片，你还能设计出什么方案测定样品中2Na2CO3·3H2O2的质量分数？      。（只需给出简要的方案）
下图是某学生在实验室用高锰酸钾制取氧气的装置图：

⑴写出标号仪器的名称：
a　　　         　 　b　　　         　　c                   
d                     e　　         　　　f                  
⑵指出图中的4处主要错误
①      
②
③
④
⑶实验室用高锰酸钾制取氧气的文字（或化学符号）表达式：
                                                                           　　
⑷装满氧气的集气瓶应         （填正或倒）放在桌面上。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(5)如果用排水法集气时，当观察气泡         放出时就可以收集。当停止反应时，如果先熄灭酒精灯，再把导管从水槽里撤出，造成的后果是                          。
⑹做铁丝在氧气中燃烧的实验时，细铁丝前端系一根火柴的作用是　　　　　；集气瓶里预先要装　　　　　，其作用是　　　　　　　　　　　　　。
⑺在用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的反应中，二氧化锰是　　　　　，它的作用是　　　　　。
叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．
应用研究：
（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为　         　．
制备研究：
（2）将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+X，实验室检验X气体使用的试纸是湿润的　           　．
Na2CO3质量分数测定：工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置（已知H2SO4溶液与NaN3，反应不生成气体）．

（3）装置A的作用是　         　．设计的实验步
骤为：①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，　      　；⑤再次称量装置C．计算碳酸钠含量至少需要测定　         　（填数字）个数据．根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因　         　．
NaN3纯度测定：
精确称量0.140g NaN3样品，设计如图装置，测定其纯度．已知2NaN3→3N2
（NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热．
（4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差　          　（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．
（5）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是　           　．

（6）使用冷水冷凝的目的是　     　．反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是　         　．
（7）常温下测得量气管读数为67.2mL（N2的密度为1.25g/L），则实验中选用的量气管规格合适的是　  　（填字母序号）．
A.100mL   B.1L    C.2L
（8）计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）．
人类的生存离不开氧气。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验。

探究一：某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
⑴如右图所示装置和药品进行实验，反应的化学式表达式是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
⑵小明同学认为可用铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是：　　　　
　   　　　　　　　　　　　　　。
(3)小芳同学用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现水几乎没有倒吸。小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：                            。
探究二：以下是该小组探究影响H2O2溶液反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号
H2O2溶液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度/℃
MnO2的用量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需
的时间/s
①
5
1
20
0.1
4
16 .75
②
15
1
20
0.1
4
6.04
③
30
5
35
0
2
49.21
④
30
5
55
0
2
10.76
⑴写出实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气的化学式表达式：_________________。
⑵通过实验①和②对比可知，化学反应速率与____________有关；
从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是：______________________。
⑶通过上述实验____（填“能”或“不能”）说明使用MnO2可以加快H2O2溶液反应速率。
某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠（Na2O2）颗粒的装置”感到非常好奇，设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠与人呼出的哪种气体发生反应？
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
②CO2 + 2NaOH        Na2CO3 + H2O。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ：验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
（1）实验操作如右图所示。

（2）实验现象及结论：观察到        现象，可判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ：验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是________，发生的变化是________变化（填写“物理”或“化学”）。

（2）实验现象及结论：带火星的木条复燃；过氧 化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ：验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
（1）同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。

（2）实验步骤及记录
①检查装置的气密性，向装置中加入药品。
②打开分液漏斗活塞，向A装置中缓慢加入稀盐酸。A装置中观察到的现象有                  ，则A装置中发生反应的化学方程式为                                 。
③一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。带火星的木条复燃。过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
【实验反思】
（1）根据实验Ⅱ和Ⅲ，过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后，除生成氧气外还产生了另一种物质，该物质是________（填“单质”或“化合物”）。
（2）某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问：该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应，你认为他的理由是                                  。
【计算】本实验中，若提供22gCO2气体，则需要含CaCO390%的大理石多少克？(结果保留一位小数)
（6分）某化学小组利用下图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数（图中固定装置已略去）探究过程如下：

1．连接实验装置并检查装置气密性
Ⅱ．向B中加入质量为m的铜锌合金粉末，由注射器A向B缓缓加入稀硫酸，待B中不再有气体产生气体时，夹紧弹簧夹，立即移出D中导管，准确读取并记录量筒内水的体积。
Ⅲ．经过滤等操作，准确称量并记录B中剩余固体物质的质量。
IV．该小组的甲同学根据反应前后B中固体物质的质量计算样品中锌的质量分数；乙同学认定量筒内测得水的体积
即为反应生成气体的体积，并利用该气体在常温下的密度，根据化学方程式进行相关计算，得到样品中锌的质量分数。请回答下列问题：
（1）Ⅲ中，正确的操作顺序是：过滤、          、           、称量。
（2）通过误差分析，化学小组发现乙同学所用数据不可靠。造成该数据不可靠的原因及其对计算结果的影响是：
①II中，移出D中的导管内留存有水，导致计算结果偏小。
②                                                  。
（3）①日常生活中为方便使用通常将金属制成合金,伍角币为钢芯镀铜、一元币为钢芯镀镍（Ni）合金①铸造以上硬币用到的材料都是          材料
②选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是            （填序号）。
A．金属的导电性B．金属的耐腐蚀性
C．金属的硬度D．金属价格与硬币面值的吻合度
③以上硬币涉及到Fe、Cu、Al、Ni（镍），已知Ni能够发生如下反应：
Ni+ H2SO4=" Ni" SO4+ H2↑  Fe+ Ni Cl 2=" Ni" + Fe Cl 2
四种金属活动性由强到弱的顺序为             （用元素符号表示）。

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