摘要:密度较小 可燃
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小王同学对化学充满了兴趣,喜欢做各种实验.有一次他和其它同学对镁进行了一些研究:
【Ⅰ】他们用砂纸打磨掉表面灰黑色的物质,将其放入水中,未看到有明显的现象,改用酒精灯加热后,观察到表面有大量气泡,经验是氢气.他们又向溶液中滴加无色酚酞试液,发现酚酞变成红色,说明有
【Ⅱ】该小组成员开始研究镁带表面的灰黑色物质,小王大胆提出了三个假设:
假设1该物质是MgO;假设2该物质是Mg(OH)2;假设3镁可能会象铜一样生成碱式碳酸镁.
但其它同这立即否定了他的假设1和2,因为根据所学的知识MgO,Mg(OH)2都是
【III】他们在取镁带表面灰黑色样品时感到比较困难,索性将表面发黑的镁带全部磨成粉末,放入干燥的硬质试管中加热,一段时间后,镁粉突然出现红热燃烧起来,反应停止后有少量黑色物质A粘在试管壁上,这黑色物质A中混有什么?他们查资料筛选出几条有价值的信息:
(1)2Mg+CO2=2MgO+C; (2)C+2H2SO4(浓)=CO2↑+SO2↑+H2O;(3)SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓(白)+H2O.
试分析A物质为
【Ⅳ】为验证碳和浓硫酸反应的三种产物,应将气体通过下列三种试剂(假设每步均完全)即:
气体→
(现象依次为)
【V】该兴趣小组的同学进一步又查出胃药碱式碳酸镁有多种不同的组成,如Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等.小红同学为确定碱式碳酸镁的组成,设计如图所示的实验:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201210/11/ac84f388.png)
实验步骤(1)按图组装置后,首先进行的操作是
实验步骤(2)称取样品31g,并将其放入硬质玻璃管中,称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量为87.6g,装碱石灰的U型管D的质量为74.7g.
实验步骤(3)打开活塞
实验步骤(4)关闭活塞
实验步骤(5)打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,称得洗气瓶C的质量为89.4g,U型管D的质量为87.9g,则该碱式碳酸镁的化学式为
【Ⅵ】小明认为其化学式可用Mgx(OH)2(CO3)y表示,根据化合价规律,x和y的关系是
小明设计了两套方案(忽略装置中原来的气体)
方案I:只测定分解后生成的水,连接方案是A→C→B,则C中盛放的药品是![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201210/11/4bdf4304.png)
方案II:只测定分解生成的CO2的质量,连接方案是A→C→B→C,则B中的药品是
请你设计出更简单的实验方法
若取样品7.88克,方案I测得生成水0.36g,方案II测得生成CO2 3.52g,请你选择实验数据,通过计算得出碱式碳酸镁的化学式.
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【Ⅰ】他们用砂纸打磨掉表面灰黑色的物质,将其放入水中,未看到有明显的现象,改用酒精灯加热后,观察到表面有大量气泡,经验是氢气.他们又向溶液中滴加无色酚酞试液,发现酚酞变成红色,说明有
OH-
OH-
产生.该实验表明化学反应的发生和速率与温度
温度
有关,许多物质的反应速度
反应速度
随温度的升高而增大.【Ⅱ】该小组成员开始研究镁带表面的灰黑色物质,小王大胆提出了三个假设:
假设1该物质是MgO;假设2该物质是Mg(OH)2;假设3镁可能会象铜一样生成碱式碳酸镁.
但其它同这立即否定了他的假设1和2,因为根据所学的知识MgO,Mg(OH)2都是
白
白
色固体.对于假设3,他们设计了如下方案实验方案 | 实验现象 | 实验结论 |
证明有CO32- | ||
取样于试管,加热 | 证明有氢元素 |
(1)2Mg+CO2=2MgO+C; (2)C+2H2SO4(浓)=CO2↑+SO2↑+H2O;(3)SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓(白)+H2O.
试分析A物质为
C
C
,根据上述信息,他们又设计了下列实验,帮助他们完成实验报告:实验方案 | 实验现象 | 实验结论 |
取反应后试管内样品,先滴加过量的 稀硫酸 稀硫酸 |
固体部分溶解 | |
再 加热 加热 (填一具体的实验操作) |
黑色固体全部溶解 |
气体→
无水硫酸铜
无水硫酸铜
→高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液
→澄清石灰水
澄清石灰水
;(现象依次为)
白色固体变蓝
白色固体变蓝
、紫红色褪去
紫红色褪去
、澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水变浑浊
【V】该兴趣小组的同学进一步又查出胃药碱式碳酸镁有多种不同的组成,如Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等.小红同学为确定碱式碳酸镁的组成,设计如图所示的实验:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201210/11/ac84f388.png)
实验步骤(1)按图组装置后,首先进行的操作是
检查装置的气密性
检查装置的气密性
.E处干燥管内盛放的药品是碱石灰
碱石灰
,其作用是防止空气中的水蒸气进入装置
防止空气中的水蒸气进入装置
.实验步骤(2)称取样品31g,并将其放入硬质玻璃管中,称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量为87.6g,装碱石灰的U型管D的质量为74.7g.
实验步骤(3)打开活塞
K1K2
K1K2
,关闭K3
K3
,缓慢鼓入空气数分钟.实验步骤(4)关闭活塞
K1K2
K1K2
,打开K3
K3
,点燃酒精灯加热至不再产生气体为止.实验步骤(5)打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,称得洗气瓶C的质量为89.4g,U型管D的质量为87.9g,则该碱式碳酸镁的化学式为
Mg4(OH)2CO3
Mg4(OH)2CO3
.【Ⅵ】小明认为其化学式可用Mgx(OH)2(CO3)y表示,根据化合价规律,x和y的关系是
x=y+1
x=y+1
,写出该物质分解的方程式:Mgx(OH)2(CO3)y
xMgO+H2O+yCO2↑
| ||
Mgx(OH)2(CO3)y
xMgO+H2O+yCO2↑
| ||
小明设计了两套方案(忽略装置中原来的气体)
方案I:只测定分解后生成的水,连接方案是A→C→B,则C中盛放的药品是
浓硫酸
浓硫酸
,B中盛放的药品是氯化钙固体
氯化钙固体
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201210/11/4bdf4304.png)
方案II:只测定分解生成的CO2的质量,连接方案是A→C→B→C,则B中的药品是
碱石灰
碱石灰
,最后连接的C中的药品是氢氧化钠溶液
氢氧化钠溶液
请你设计出更简单的实验方法
加热碱式碳酸镁称量反应前后固体质量
加热碱式碳酸镁称量反应前后固体质量
.若取样品7.88克,方案I测得生成水0.36g,方案II测得生成CO2 3.52g,请你选择实验数据,通过计算得出碱式碳酸镁的化学式.
29、小明参观某养鱼池时,好奇地发现农民向养鱼池中撒一种淡黄色固体:过氧化钙,用来增加鱼池中的含氧量.小明刚学完氧气的实验室制法,于是他想可否用过氧化钙制取氧气.
[提出问题]过氧化钙可否用于制取氧气?
[查阅资料]部分内容如下:过氧化钙(CaO2)室温下稳定,在300℃时分解生成氧气;
能与水反应2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
[猜想与验证]
(1)猜想Ⅰ:加热过氧化钙可制取氧气.
实验过程:
①检验装置气密性.操作如下:先将导管伸入液面下,用手紧握试管,观察到
②加入过氧化钙,加热、用排水法收集满一瓶气体.
③停止加热.熄灭酒精灯前,应
④检验氧气.其方法是
实验结论:加热过氧化钙可制取氧气.
(2)小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ:实验室可用过氧化钙与水反应制取氧气
实验结论:
分析与反思:过氧化钙与水反应“开始有较多细小气泡放出,随后放出气泡的速度减缓”的原因可能是
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[提出问题]过氧化钙可否用于制取氧气?
[查阅资料]部分内容如下:过氧化钙(CaO2)室温下稳定,在300℃时分解生成氧气;
能与水反应2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
[猜想与验证]
(1)猜想Ⅰ:加热过氧化钙可制取氧气.
实验过程:
①检验装置气密性.操作如下:先将导管伸入液面下,用手紧握试管,观察到
导管口有气泡产
生,松开手后,导管口有液面上升.②加入过氧化钙,加热、用排水法收集满一瓶气体.
③停止加热.熄灭酒精灯前,应
先将导管从水槽中移出
.④检验氧气.其方法是
用带火星的木条试验,木条复燃
.实验结论:加热过氧化钙可制取氧气.
(2)小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ:实验室可用过氧化钙与水反应制取氧气
实验装置选择 | 实验主要过程 |
![]() |
①检验装置气密性. ②将水加入过氧化钙中,开始有较多细小气泡放出,随后放出气泡的速度减缓,只收集到极少量气体.该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体,振荡试管后又有少量细小气泡缓慢放出. |
实验结论:
实验室不宜用过氧化钙与水反应制取氧气
.分析与反思:过氧化钙与水反应“开始有较多细小气泡放出,随后放出气泡的速度减缓”的原因可能是
反应生成的Ca(OH)2微溶于水,覆盖在CaO2表面,阻碍反应进行
.某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了气体的制备实验.![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201306/36/8c8ff123.png)
(1)甲同学选用如A图所示的装置制取氧气.
①写出仪器a的名称:
②甲同学应选取的试剂是
③常温下,如在试管中分别加入下列物质,把带火星的木条伸入试管,不能使木条复燃的是
A.5mL 5%的过氧化氢溶液
B.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰
C.5mL 5%的过氧化氢溶液和氧化铁
D.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末
B中MnO2固体在该反应中起
④实验前,甲同学先向仪器a中加入水,然后将导管放人水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导管口是否有连续的气泡出现.该实验操作的目的是
检查B装置气密性,发现装置漏气,在图B中用箭头标出可能发生漏气的地方.
(2)乙同学称取一定质量KMnO4放在大试管中,如图B加热,将温度控制在250℃加热制取O2,该反应的化学方程式为
实验结束时,乙同学发现收集到的O2大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
[提出猜想]
猜想l:反应生成的MnO2分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2.
请你补充猜想Ⅲ:
做出猜想l和Ⅱ的理由是
[实验验证]同学们分为两组,猜想l和Ⅱ来证明分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变.则猜想
②第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.
该组同学选择的实验方法是
[拓展延伸]实验发现,K2MnO4受热只能部分分解,经分析可能是生成物K2O对其分解产生影响.请设计实验方案验证:
(3)丙同学设计了实验室制取CO2装置(如图1所示),
①装置中出现了一个错误,你的纠正方法是
②锥形瓶中发生反应的化学方程式为
③此装置的优点是
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201306/36/8c8ff123.png)
(1)甲同学选用如A图所示的装置制取氧气.
①写出仪器a的名称:
分液漏斗
分液漏斗
.②甲同学应选取的试剂是
H2O2
H2O2
(填化学式)③常温下,如在试管中分别加入下列物质,把带火星的木条伸入试管,不能使木条复燃的是
A
A
A.5mL 5%的过氧化氢溶液
B.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰
C.5mL 5%的过氧化氢溶液和氧化铁
D.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末
B中MnO2固体在该反应中起
催化
催化
作用.④实验前,甲同学先向仪器a中加入水,然后将导管放人水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导管口是否有连续的气泡出现.该实验操作的目的是
检查装置的气密性
检查装置的气密性
.检查B装置气密性,发现装置漏气,在图B中用箭头标出可能发生漏气的地方.
(2)乙同学称取一定质量KMnO4放在大试管中,如图B加热,将温度控制在250℃加热制取O2,该反应的化学方程式为
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
| ||
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
.
| ||
实验结束时,乙同学发现收集到的O2大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
[提出猜想]
猜想l:反应生成的MnO2分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2.
请你补充猜想Ⅲ:
MnO2和K2MnO4都放出氧气
MnO2和K2MnO4都放出氧气
.做出猜想l和Ⅱ的理由是
MnO2和K2MnO4都含有氧元素
MnO2和K2MnO4都含有氧元素
.[实验验证]同学们分为两组,猜想l和Ⅱ来证明分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变.则猜想
Ⅰ
Ⅰ
错误.②第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.
该组同学选择的实验方法是
在试管口放一个带火星的木条,观察到木条复燃
在试管口放一个带火星的木条,观察到木条复燃
.[拓展延伸]实验发现,K2MnO4受热只能部分分解,经分析可能是生成物K2O对其分解产生影响.请设计实验方案验证:
取等量的锰酸钾固体于两支试管中,一支试管中加入氧化钾,一支试管中不加入氧化钾.用同样火焰的酒精灯加热,用相同规格的集气瓶,用排水法收集一瓶气体,收集一瓶氧气所用的时间作比较.确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系
取等量的锰酸钾固体于两支试管中,一支试管中加入氧化钾,一支试管中不加入氧化钾.用同样火焰的酒精灯加热,用相同规格的集气瓶,用排水法收集一瓶气体,收集一瓶氧气所用的时间作比较.确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系
.(3)丙同学设计了实验室制取CO2装置(如图1所示),
①装置中出现了一个错误,你的纠正方法是
把排水法改为向上排空气法
把排水法改为向上排空气法
;②锥形瓶中发生反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
;③此装置的优点是
可以控制反应的速度
可以控制反应的速度
.![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201210/53/12cea616.png)
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气,如图.然后给装有红磷的玻璃管加热.同时交替推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的红磷变成白烟,且较长时间内无进一步变化时停止.停止加热后,待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内
请根据你对上述实验的理解,回答下列问题:
(1)实验结束后,注射器内的气体体积理论上应该减少约
10
10
mL.(2)在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的
是
使注射器内的氧气充分与红磷反应
使注射器内的氧气充分与红磷反应
.写出该反应的文字表达式
红磷+氧气
五氧化二磷
点燃 |
红磷+氧气
五氧化二磷
.点燃 |
(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法,你认为造成该实验不够精确的可能原因是 (写出其中一种)
燃烧法无法在较低浓度下反应,从而导致氧气无法完全消耗
燃烧法无法在较低浓度下反应,从而导致氧气无法完全消耗
.(4)若将红磷改成硫粉是否可以,请简单说明理由.
硫燃烧产生二氧化硫,是气体,活塞内压强不变
硫燃烧产生二氧化硫,是气体,活塞内压强不变
.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.
(1)如图1所示装置和药品进行实验,实验中可观察到的现象是
(2)甲同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,乙同学 认为不可以,其原因是:
(3)丙同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量.结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的1/5.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可能是
(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:
(5)小组内同学还对该实验进行了如下改进.(已知试管容积为 45mL)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201205/94/697a45c7.png)
实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯.②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹.③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图2中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管.④读取注射器活塞的数据.
你认为正确的实验操作顺序是
(6)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是
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(1)如图1所示装置和药品进行实验,实验中可观察到的现象是
红磷剧烈燃烧产生大量白烟,同时释放出大量的热,待装置冷却到室温打开止水夹,水倒流至瓶中约1/5 处.
红磷剧烈燃烧产生大量白烟,同时释放出大量的热,待装置冷却到室温打开止水夹,水倒流至瓶中约1/5 处.
.该反应的文字表达式为红磷+氧气
五氧化二磷
点燃 |
红磷+氧气
五氧化二磷
.点燃 |
(2)甲同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,乙同学 认为不可以,其原因是:
木炭燃烧产生CO2是气体,瓶内压强不变,水不会倒流
木炭燃烧产生CO2是气体,瓶内压强不变,水不会倒流
.乙同学用图1实验装置测定的结果是:空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差,其原因可能是(答出一种即可):红磷不足(未冷却到室温读数,装置漏气)
红磷不足(未冷却到室温读数,装置漏气)
.(3)丙同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量.结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的1/5.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可能是
镁也和空气中的其它气体成分(如氮气)发生了化学反应
镁也和空气中的其它气体成分(如氮气)发生了化学反应
.(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:
本身是固体,只能够和空气中氧气或者氮气等单一物质反应,生成物是固体(若不是固体,可选择可以吸收该气体的液体来代替水)
本身是固体,只能够和空气中氧气或者氮气等单一物质反应,生成物是固体(若不是固体,可选择可以吸收该气体的液体来代替水)
.(5)小组内同学还对该实验进行了如下改进.(已知试管容积为 45mL)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201205/94/697a45c7.png)
实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯.②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹.③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图2中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管.④读取注射器活塞的数据.
你认为正确的实验操作顺序是
③①②④
③①②④
(填序号).注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1
1
mL刻度处才停止.(6)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是
不能燃烧,也不能支持燃烧,(不易溶于水)
不能燃烧,也不能支持燃烧,(不易溶于水)
.