摘要:1.下列对化学式的说法中.正确的是( ) A.任何物质都有化学式 B.化学式是对物质组成的真实反映 C.用元素符号表示的式子都是化学式 D.不稳定的物质写不出化学式
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(2009?河池)2008年9月我国成功发射了“神舟七号”载人航天飞船.发射该飞船的是长征2F运载火箭,其燃料用偏二甲肼(化学式为
C2H8N2),它在四氧化二氮(化学式为N2O4)中完全燃烧,生成氮气、二氧化碳和水蒸气.某化学兴趣小组欲对燃烧后的产物二氧化碳和水蒸气进行验证并收集氮气.请你参与他们的探究活动并回答有关问题.
[提出问题]如何用实验方法验证偏二甲肼与四氧化二氮完全燃烧后的产物二氧化碳和水蒸气并收集氮气?
[查阅资料](1)白色的无水硫酸铜粉末遇水变蓝.(2)氮气难溶于水.
[设计方案]用下列装置(如图),按一定顺序连接完整,使之尽可能验证或收集偏二甲肼与四氧化二氮完全燃烧后的产物二氧化碳和水并收集氮气.
该设计的连接顺序为:燃烧后的气体→
[现象和结论]
(1)该小组同学按合理的连接顺序进行检验,实验过程中观察到装置A和装置B的现象均很明显,A中观察到的现象为
(2)写出A中反应的一个化学方程式:
(3)配平:C2H8N2+2N2O4
2CO2+3N2+
[思维拓展]通过以上探究,你对燃烧的有关知识有了什么新的认识
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C2H8N2),它在四氧化二氮(化学式为N2O4)中完全燃烧,生成氮气、二氧化碳和水蒸气.某化学兴趣小组欲对燃烧后的产物二氧化碳和水蒸气进行验证并收集氮气.请你参与他们的探究活动并回答有关问题.
[提出问题]如何用实验方法验证偏二甲肼与四氧化二氮完全燃烧后的产物二氧化碳和水蒸气并收集氮气?
[查阅资料](1)白色的无水硫酸铜粉末遇水变蓝.(2)氮气难溶于水.
[设计方案]用下列装置(如图),按一定顺序连接完整,使之尽可能验证或收集偏二甲肼与四氧化二氮完全燃烧后的产物二氧化碳和水并收集氮气.
该设计的连接顺序为:燃烧后的气体→
B
B
→A
A
→C
C
.(填序号)[现象和结论]
(1)该小组同学按合理的连接顺序进行检验,实验过程中观察到装置A和装置B的现象均很明显,A中观察到的现象为
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水变浑浊
;NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳
吸收二氧化碳
.装置B中的现象为无水硫酸铜粉末变蓝
无水硫酸铜粉末变蓝
,说明产物有水
水
.装置C的作用是收集氮气
收集氮气
.(2)写出A中反应的一个化学方程式:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
.(3)配平:C2H8N2+2N2O4
| ||
4
4
H2O[思维拓展]通过以上探究,你对燃烧的有关知识有了什么新的认识
物质燃烧的条件并不是在任何时候都是正确的
物质燃烧的条件并不是在任何时候都是正确的
.(写出一点合理答案)(2012?镇江一模)工业上的常说“三酸两碱”是重要的化工原料.实验室桌面上的五个试剂瓶内(如图)分别装有属于工业上“三酸两碱”中的“三种浓酸”和“两碱固体”.
(1)小袁同学没有利用任何试剂就鉴定出了C、D、E三瓶中的三种浓酸.他的做法是:①直接观察试剂瓶颜色,棕色试剂瓶E内的是
(2)小白同学在查阅A、B瓶内的“两碱”的制备方法时,根据收集的信息,绘制了如下一个框图.
注:整个框图中每个化学反应涉及的物质已全部给出.
根据框图,依据化学反应前后元素种类守恒的相关知识,回答下列问题.
写出下列物质化学式:A瓶内的物质:
小袁同学认为工业生产中原料不能完全转化为产品,所以A瓶内的物质中一定含有杂质.请你帮助他设计出检验该杂质的实验方案(写出操作、现象和结论):
(3)小军对A瓶放置一段时间后白色粉末的成分进行探究.成分的确定作出以下的猜想:①可能是NaOH;②可能是Na2CO3;③可能是NaOH与Na2CO3的混合物.做出②③猜想的依据是
沉淀B的化学式为
(4)过氧化钠(Na2O2)是一种白色固体,这种物质在与水或二氧化碳作用时可得到上述的“两碱”,在一次科技活动中,某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如图1的实验装置中,发现了高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭;同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来.
a.棉花为什么会燃烧呢?小组同学认为棉花要燃烧,除了满足“棉花是可燃物”这一条件,还另需满足
a:
【提出问题】在上述实验中如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件呢?
【查阅资料】1、在常温下Na2O2能和CO2发生化学反应.
2、在常温下Na2O2能和水发生反应:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
3、浓硫酸具有强吸水性.无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
【设计实验】经过讨论后,小组同学设计了如下图2的实验进行探究.
【实验步骤】①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有一定量的Na2O2固体,烧杯内盛有饱和的澄清石灰水),并按图2组装整套实验仪器;③用力推动针管的活塞,把稀盐酸注入试管内;④一段时候后,在P处放置一根带火星的小木条,观察现象.
注:整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响.
【实验现象】①无水硫酸铜没有变蓝色;②带火星的小木条复燃;③饱和澄清石灰水变浑浊.
【实验分析】①C装置无水硫酸铜的作用是
②D装置的烧杯内饱和的澄清石灰水的作用是
(5)现要对放置一段时间的B瓶中的固体物质进行成分的定量测定:电子天平共同作了以下测定
实验数据记录如下:
试通过分析表中数据计算出图2B瓶中纯碳酸钠的质量分数.(写出计算过程)
实验反思:
有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小,该同学的理由是(实验操作均正确):
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(1)小袁同学没有利用任何试剂就鉴定出了C、D、E三瓶中的三种浓酸.他的做法是:①直接观察试剂瓶颜色,棕色试剂瓶E内的是
浓硝酸
浓硝酸
(填名称);②分别打开C、D瓶的瓶塞,观察到C瓶口产生白雾
C瓶口产生白雾
,说明C瓶内的是浓盐酸,则D瓶内的是浓硫酸.(2)小白同学在查阅A、B瓶内的“两碱”的制备方法时,根据收集的信息,绘制了如下一个框图.
注:整个框图中每个化学反应涉及的物质已全部给出.
根据框图,依据化学反应前后元素种类守恒的相关知识,回答下列问题.
写出下列物质化学式:A瓶内的物质:
NaOH
NaOH
.小袁同学认为工业生产中原料不能完全转化为产品,所以A瓶内的物质中一定含有杂质.请你帮助他设计出检验该杂质的实验方案(写出操作、现象和结论):
取适量溶液滴加硝酸银,若产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,沉淀不溶解,则含有氯化钠
取适量溶液滴加硝酸银,若产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,沉淀不溶解,则含有氯化钠
(3)小军对A瓶放置一段时间后白色粉末的成分进行探究.成分的确定作出以下的猜想:①可能是NaOH;②可能是Na2CO3;③可能是NaOH与Na2CO3的混合物.做出②③猜想的依据是
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(用化学方程式表示)为了验证①②③猜想,他分别做了下面的实验.A.取少量白色粉末于试管中,再滴加稀HCl,有气泡产生,由此可推出白色粉末中一定含有,肯定猜想①
①
(填序号)是错误的.B.小军又取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色.于是认为猜想3成立,请提出你的看法,并说出理由:错误,因为碳酸钠溶液也显碱性
错误,因为碳酸钠溶液也显碱性
.C.为探究猜想③是正确的,小红设计了如下实验方案:沉淀B的化学式为
CaCO3
CaCO3
.你若认为小红的这个方案有问题,稍加改进,就可以证明粉末中还含有NaOH,则改进的方法是将石灰水换成氯化钙溶液
将石灰水换成氯化钙溶液
.(4)过氧化钠(Na2O2)是一种白色固体,这种物质在与水或二氧化碳作用时可得到上述的“两碱”,在一次科技活动中,某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如图1的实验装置中,发现了高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭;同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来.
a.棉花为什么会燃烧呢?小组同学认为棉花要燃烧,除了满足“棉花是可燃物”这一条件,还另需满足
a:
与氧气充分接触
与氧气充分接触
、b温度达到棉花的着火点
温度达到棉花的着火点
条件.【提出问题】在上述实验中如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件呢?
【查阅资料】1、在常温下Na2O2能和CO2发生化学反应.
2、在常温下Na2O2能和水发生反应:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
3、浓硫酸具有强吸水性.无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
【设计实验】经过讨论后,小组同学设计了如下图2的实验进行探究.
【实验步骤】①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有一定量的Na2O2固体,烧杯内盛有饱和的澄清石灰水),并按图2组装整套实验仪器;③用力推动针管的活塞,把稀盐酸注入试管内;④一段时候后,在P处放置一根带火星的小木条,观察现象.
注:整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响.
【实验现象】①无水硫酸铜没有变蓝色;②带火星的小木条复燃;③饱和澄清石灰水变浑浊.
【实验分析】①C装置无水硫酸铜的作用是
检验水蒸气是否被浓硫酸吸干净
检验水蒸气是否被浓硫酸吸干净
②D装置的烧杯内饱和的澄清石灰水的作用是
证明二氧化碳与过氧化钠反应放出热量
证明二氧化碳与过氧化钠反应放出热量
(5)现要对放置一段时间的B瓶中的固体物质进行成分的定量测定:电子天平共同作了以下测定
实验数据记录如下:
称 量 项 目 | 称 量 时 间 | 质量(g) |
试样 | 10.00 | |
装置+稀硫酸质量 | 241.30 | |
装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后15秒 | 249.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后35秒 | 248.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后55秒 | 248.00 |
实验反思:
有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小,该同学的理由是(实验操作均正确):
因为二氧化碳的密度比空气大,会有二氧化碳残留在装置内,使质量差变小,使测得试样中Na2CO3质量分数会偏小
因为二氧化碳的密度比空气大,会有二氧化碳残留在装置内,使质量差变小,使测得试样中Na2CO3质量分数会偏小
.甲醛(化学式为CH2O)是一种对人体有毒的物质,是室内装饰材料释放的主要污染物之一,下列关于甲醛的说法正确的是( )
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A.甲醛中碳、氢、氧三种元素的质量比是1:2:1 |
B.甲醛由碳、氢、氧三种元素组成 |
C.任何浓度甲醛的水溶液中,氢元素和氧元素的质量比都是1:8 |
D.甲醛由一个碳原子、2个氢原子和1个氧原子构成 |
学习中和反应时,老师和同学们展开了如下探究:
【探究一】:探究实验过程中的能量变化
用胶头滴管将10%的稀盐酸逐滴加入盛有NaOH溶液的烧杯中,并用温度计测量温度变化.
小军发现:随着稀盐酸的不断滴入,溶液的温度先升高后降低.对此合理的解释是
【探究二】:探究反应发生及反应终点问题
实验中,除了温度有变化外,没有任何现象能证明反应是否发生及反应是否已至终点,小雯同学在老师的帮助下,进行了下图所示的探究实验(滴加试剂时同时搅拌).
①通过实验现象,小雯排除了实验B,你认为她的理由是
②实验C中溶液的颜色最终变成了红色,但也被排除,原因是
③实验时,老师告诉小雯:相对于实验A,实验D也有不足.通过下面的资料,你认为理由是
【资料卡片】:
紫色石蕊试液和无色酚酞试液在不同酸碱性溶液中的变色情况
④小杰认为:将NaOH溶液和稀盐酸混合后的溶液蒸干,若得到白色固体,则说明反应生成NaCl,从而确认反应已发生,你认为这种观点是否正确,并说出理由?
【探究三】:探究实验过程中的意外情况
(1)为了提高实验的趣味性,老师演示了如下图所示的连贯实验,回答下列问题:
①实验1所得溶液沸腾时的温度
②实验后溶液一定显碱性的试管有
③通过上述探究,你对酚酞试液在碱性溶液中的颜色变化有何新的认识?
(2)小岳在他的实验过程中意外发现有气泡出现,你认为原因是
【探究四】:从部分变质的NaOH样品中回收较为纯净的NaOH
小江同学查阅了不同温度下NaOH的溶解度(见资料卡片),并按如下步骤进行了实验(其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为实验操作):
【资料卡片】:
①试剂A是
②操作名称:Ⅰ
③为获得纯度较高的NaOH固体,小江同学应在干燥前将其用
【探究五】:测定NaOH样品中NaOH的质量分数
小海取13.5g部分变质的NaOH固体样品加适量的水配成溶液,向其中加入足量质量分数为7.3%的稀盐酸,使其充分反应,生成二氧化碳2.2g(假设生成的CO2被完全吸收).
求:①样品中NaOH的质量分数(精确到小数点后一位);
②在图中画出以纵坐标表示二氧化碳质量,横坐标表示盐酸质量的关系图(不要求精确);解题过程:
【反思】:经过讨论,大家一致认为小海方法有误,求出的NaOH的质量分数比实际值大,造成错误最有可能的原因是什么?
【拓展提高】:欲使实验结果准确可靠,你对小海的实验会做怎样的改进?
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【探究一】:探究实验过程中的能量变化
用胶头滴管将10%的稀盐酸逐滴加入盛有NaOH溶液的烧杯中,并用温度计测量温度变化.
小军发现:随着稀盐酸的不断滴入,溶液的温度先升高后降低.对此合理的解释是
盐酸和氢氧化钠溶液反应要放出热量,等反应完全后不再放热,
盐酸和氢氧化钠溶液反应要放出热量,等反应完全后不再放热,
而加入的盐酸会使溶液的温度降低
而加入的盐酸会使溶液的温度降低
;【探究二】:探究反应发生及反应终点问题
实验中,除了温度有变化外,没有任何现象能证明反应是否发生及反应是否已至终点,小雯同学在老师的帮助下,进行了下图所示的探究实验(滴加试剂时同时搅拌).
①通过实验现象,小雯排除了实验B,你认为她的理由是
石蕊遇碱变蓝,遇中性溶液变紫,而这两种颜色比较接近,现象不明显
石蕊遇碱变蓝,遇中性溶液变紫,而这两种颜色比较接近,现象不明显
;②实验C中溶液的颜色最终变成了红色,但也被排除,原因是
溶液变为红色,表明盐酸和氢氧化钠反应,但是滴加的氢氧化钠过量,不容易判断终点,所以该方案不合适
溶液变为红色,表明盐酸和氢氧化钠反应,但是滴加的氢氧化钠过量,不容易判断终点,所以该方案不合适
;③实验时,老师告诉小雯:相对于实验A,实验D也有不足.通过下面的资料,你认为理由是
根据资料可以知道溶液只有达到弱碱性时石蕊才会变成紫色,而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时溶液呈中性,所以滴加的氢氧化钠溶液依然过量,所以该方案不合适
根据资料可以知道溶液只有达到弱碱性时石蕊才会变成紫色,而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时溶液呈中性,所以滴加的氢氧化钠溶液依然过量,所以该方案不合适
;【资料卡片】:
紫色石蕊试液和无色酚酞试液在不同酸碱性溶液中的变色情况
紫色石蕊试液 | pH<5.0:红色 | 5.0<pH<8.0:紫色 | pH>8.0:蓝色 |
无色酚酞试液 | pH<8.2:无色 | 8.2<pH<10.0:红色 | pH>10.0:无色 |
不正确;氢氧化钠也为白色固体
不正确;氢氧化钠也为白色固体
.【探究三】:探究实验过程中的意外情况
(1)为了提高实验的趣味性,老师演示了如下图所示的连贯实验,回答下列问题:
①实验1所得溶液沸腾时的温度
>
>
100℃(填“>”、“<”或“=”);②实验后溶液一定显碱性的试管有
4
4
支,实验3后溶液中NaOH质量分数>
>
(填“>”、“<”或“=”)实验2后溶液中NaOH质量分数;③通过上述探究,你对酚酞试液在碱性溶液中的颜色变化有何新的认识?
在温度较高的时候酚酞在碱性溶液中不会变红.
在温度较高的时候酚酞在碱性溶液中不会变红.
;(2)小岳在他的实验过程中意外发现有气泡出现,你认为原因是
氢氧化钠变质
氢氧化钠变质
.【探究四】:从部分变质的NaOH样品中回收较为纯净的NaOH
小江同学查阅了不同温度下NaOH的溶解度(见资料卡片),并按如下步骤进行了实验(其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为实验操作):
【资料卡片】:
温度/°C | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 64 | 85 | 138 | 203 | 285 | 376 |
①试剂A是
Ca(OH)2
Ca(OH)2
(填化学式)溶液;②操作名称:Ⅰ
过滤
过滤
、Ⅱ蒸发
蒸发
、Ⅲ降温结晶
降温结晶
;③为获得纯度较高的NaOH固体,小江同学应在干燥前将其用
饱和的氢氧化钠溶液来洗涤所得晶体
饱和的氢氧化钠溶液来洗涤所得晶体
进行淋洗.【探究五】:测定NaOH样品中NaOH的质量分数
小海取13.5g部分变质的NaOH固体样品加适量的水配成溶液,向其中加入足量质量分数为7.3%的稀盐酸,使其充分反应,生成二氧化碳2.2g(假设生成的CO2被完全吸收).
求:①样品中NaOH的质量分数(精确到小数点后一位);
②在图中画出以纵坐标表示二氧化碳质量,横坐标表示盐酸质量的关系图(不要求精确);解题过程:
①设混合物中碳酸钠的质量为x,消耗盐酸的质量为y
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
10673 44
xy?7.3%2.2g
=
=
解得:x=5.3g,y=50g
所以氢氧化钠的质量分数为:
×100%=60.7%
②根据①的解答可以知道,生成2.2g二氧化碳需要盐酸的质量为50g
故可以作图如下:
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
10673 44
xy?7.3%2.2g
106 |
x |
73 |
y?7.3% |
44 |
2.2g |
解得:x=5.3g,y=50g
所以氢氧化钠的质量分数为:
13.5g-5.3g |
13.5g |
②根据①的解答可以知道,生成2.2g二氧化碳需要盐酸的质量为50g
故可以作图如下:
①设混合物中碳酸钠的质量为x,消耗盐酸的质量为y
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
10673 44
xy?7.3%2.2g
=
=
解得:x=5.3g,y=50g
所以氢氧化钠的质量分数为:
×100%=60.7%
②根据①的解答可以知道,生成2.2g二氧化碳需要盐酸的质量为50g
故可以作图如下:
;Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
10673 44
xy?7.3%2.2g
106 |
x |
73 |
y?7.3% |
44 |
2.2g |
解得:x=5.3g,y=50g
所以氢氧化钠的质量分数为:
13.5g-5.3g |
13.5g |
②根据①的解答可以知道,生成2.2g二氧化碳需要盐酸的质量为50g
故可以作图如下:
【反思】:经过讨论,大家一致认为小海方法有误,求出的NaOH的质量分数比实际值大,造成错误最有可能的原因是什么?
根据氢氧化钠变质的过程可以知道,氢氧化钠要先吸收水分潮解后然后才会和二氧化碳反应,所以13.5g样品中包含了水的质量,而计算时没有考虑到吸收的水的质量,故会使求得的氢氧化钠的质量分数偏大
根据氢氧化钠变质的过程可以知道,氢氧化钠要先吸收水分潮解后然后才会和二氧化碳反应,所以13.5g样品中包含了水的质量,而计算时没有考虑到吸收的水的质量,故会使求得的氢氧化钠的质量分数偏大
;【拓展提高】:欲使实验结果准确可靠,你对小海的实验会做怎样的改进?
将氢氧化钠样品烘干后进行实验
将氢氧化钠样品烘干后进行实验
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