题目内容

某研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。
（1）待镁条完全燃烧后冷却至室温，打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是： _________ ．
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 _________ %．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中一定有_________
【发现问题】此气体是怎么减少的呢？
【假设一】二氧化碳与镁条反应而减少．
【假设二】（3）_________．
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）固体．镁条在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁．
（1）瓶内气体减少，导致压强减小，水沿导管进入瓶内；
（2）21；氮气；
（3）氮气与镁长的反应而减少
练习册系列答案
相关题目
（2007?连云港）某研究性学习小组在综合实践活动中对某化工厂化验室排出的废水感兴趣，并对其进行了探究：
[调查获悉]废水中含有硝酸亚铁、硝酸银
[查阅资料]含硝酸亚铁的溶液呈浅绿色
[实验目的]探究用锌从废水中最大程度地回收金属银的方法；探究锌和废水中硝酸亚铁、硝酸银的反应顺序
[实验用品]废水、所需化学试剂及相关的仪器、用品
[设计方案]他们设计了如下方案：

[发现问题]小组成员分别进行实验，在得到固体甲的同时发现：有些同学得到无色溶液乙，有些同学得到深浅不同的浅绿色溶液乙，小丹同学提出问题：哪种结果能最大程度地回收金属银呢？锌与废水中哪种物质先反应呢？
[讨论分析]小军同学认为：这个问题必须通过探究溶液乙或固体甲的组成才能回答，此观点得到了大家的赞同，经研究，他们决定探究溶液乙．于是他们分成两小组，第一组对无色溶液进行探究，第二组对浅绿色溶液进行探究：
（1）首先他们对溶液乙中的溶质作出了多种猜想：
第一组：①溶质为  Zn（NO3）2  ②溶质为 Zn（NO3）2、AgNO3
第二组：③溶质为 Fe（NO3）2和
Zn（NO3）
Zn（NO3）
  ④溶质为  Fe（NO3）2、
Zn（NO3）2
Zn（NO3）2
和
AgNO3
AgNO3

（2）小悦同学思考后指出：“通过实验或推理，都能排除第一组同学提出的猜想②，从而确立猜想①是合理的”，请你叙述其推理过程
若猜想②成立，说明Fe（NO3）2与Zn反应生成Fe，而Fe会与过滤前的溶液中AgNO3反应，即铁和AgNO3不可能都有，从而排除猜想②
若猜想②成立，说明Fe（NO3）2与Zn反应生成Fe，而Fe会与过滤前的溶液中AgNO3反应，即铁和AgNO3不可能都有，从而排除猜想②

．
（3）第二组同学经过向不同的浅绿色溶液中加入一种试剂，观察实验现象后得出结论，使③④两种猜想都得以验证．请你参与到实验操作过程中并完成下表：
实验操作实验现象和结论
取少量乙溶液于试管中，
在溶液中插入一根铜丝
在溶液中插入一根铜丝
，观察．
或者（取少量乙溶液于试管中，
滴加几滴稀盐酸（或其他氯化物溶液）
滴加几滴稀盐酸（或其他氯化物溶液）
）		若
铜丝表面无变化
铜丝表面无变化
，则是
Zn（NO3）2、Fe（NO3）2
Zn（NO3）2、Fe（NO3）2
，若
铜丝表面有银白色固体析出
铜丝表面有银白色固体析出
则是
Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3
Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3
．
或者（若
溶液无明显变化
溶液无明显变化
，则溶质是
Zn（NO3）2、Fe（NO3）2
Zn（NO3）2、Fe（NO3）2
，若
溶液中有沉淀生成
溶液中有沉淀生成
，则溶质是
Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3
Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、AgNO3
．）
[交流后得出结论]
（4）当反应后溶液呈无色，溶质为
Zn（NO3）2
Zn（NO3）2
或当反应后溶液呈浅绿色，溶质为
Zn（NO3）2
Zn（NO3）2
和
Fe（NO3）2
Fe（NO3）2
时，能最大程度地回收金属银．通过探究，同学们认为：“使用过量的锌，过滤后得无色溶液”是方便、快捷并确保最大程度地回收金属银的一种方法．经过观察和思考，同学们还得出了 Zn先和废水中
AgNO3
AgNO3
反应，再和
Fe（NO3）2
Fe（NO3）2
反应的结论．
[探究后反思]（5）老师评价：这种方法虽然方便、快捷，但也有不足，请你指出它的不足
浪费一些锌和稀硫酸，最好能对亚铁盐和锌盐进行回收利用，又能减少污染（或其他合理答案）
浪费一些锌和稀硫酸，最好能对亚铁盐和锌盐进行回收利用，又能减少污染（或其他合理答案）
．
（2012?扬中市模拟）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题：
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是
c
c
（填字母标号）．
a．碳酸氢钠难溶于水    b．碳酸氢钠受热易分解    c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．

试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是 饱和的碳酸氢钠溶液，作用是
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是
吸收末反应的NH3
吸收末反应的NH3
；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是
过滤
过滤
（填分离操作的名称）．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从
a
a
管通入
氨气
氨气
气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
；
（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
．
（4）“纯碱中常常会混有少量氯化钠．”某研究性学习小组以一包纯碱（只考虑含氯化钠）为研究对象，探究纯碱样品中碳酸钠的含量．
【实验设计】
甲方案
Ⅰ．设计思路：根据样品与氯化钙溶液反应生成沉淀碳酸钙的质量，求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
Ⅱ．操作步骤：称取13.25g纯碱样品，加入过量的氯化钙溶液，充分搅拌．过滤、洗涤、干燥，得到的白色沉淀10.00g．
Ⅲ．数据处理：请根据上述实验数据，计算该样品中碳酸钠的质量分数．
计算过程：
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I．设计思路：根据样品（质量为a g）与稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量（质量为b g），求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
II．实验结论：
（1）当a、b的质量关系满足
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
（填写含a、b字母的表达式，下同）时，纯碱样品中只含有碳酸钠，样品中碳酸钠的质量分数是100%．
（2）当a、b的质量关系满足
a
b
＞
53
22
a
b
＞
53
22
时，纯碱样品室有碳酸钠和少量氯化钠组成的混合物，样品中碳酸钠的质量分数是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%
．
【实验评价】
误差分析：
（一）甲方案中，白色沉淀的质量在过滤、干燥等操作过程中会有所损耗，造成计算结果与实际值相比偏小．如果将氯化钙溶液换成氯化钡溶液，则可以使误差减小，理由是
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
．
（二）乙方案中，有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出，造成计算结果与实际值相比
偏小
偏小
（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）．
（2008?杨浦区二模）某研究性学习小组选择“H2O2生成（O2）的快慢与什么因素有关“的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【查阅资料】H2O2在常温下会分解成H2O和O2，在催化剂的作用下，分解速率增大．
【假设】1．H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关；
【假设】2．H2O2生成O2的快慢与催化剂用量有关．
实验编号 1 2
反应物 6%H202 6%H202
催化剂 lg红砖粉 lgMnO2
时间 152s 35s
【实验方案1】常温下，在两瓶相同体积相同浓度的H2O2溶液中分别加入相同质量的MnO2和红砖粉，测量各生成一瓶湘同体积）O2所需要的时间．
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是
锥形瓶
锥形瓶
该实验中B处宜采用的气体收集方法是
排水集气法
排水集气法
．
【实验记录】
【结论1】该探究过程得出的结论是
相同条件下，双氧水生成氧气的快慢与催化剂的种类有关
相同条件下，双氧水生成氧气的快慢与催化剂的种类有关
．
【实验方案2】常温下，每次均用30mL10%的H2O2溶液，使用不同量的二氧化锰粉末作催化剂，测定每次收集到500ml氧气时所用的时间，结果如下（其他实验条件均相同）：
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
二氧化锰粉末用量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
所用时间/s 17 8 7 5 4 3 2 2 2 2
【结论2】该探究过程得出的结论是
相同条件下，双氧水生成氧气的快慢与催化剂的质量有关，当二氧化锰的质量在一定范围内时，二氧化锰质量越大，反应速度越快
相同条件下，双氧水生成氧气的快慢与催化剂的质量有关，当二氧化锰的质量在一定范围内时，二氧化锰质量越大，反应速度越快
．
（2013?宝应县二模）甲醛（CH2O）是世界卫生组织确认的致癌致畸物质之一．
我国规定：室内甲醛含量不得超过8×10-5mg/L．某研究性学习小组利用KMnO4和H2SO4的混和液测定居室内空气中甲醛的含量．

【实验原理】
KMnO4和H2SO4的混和液与甲醛的反应方程式为：4KMnO4+5CH2O+6H2SO4=4MnSO4+2K2SO4+5X↑+11H2O
①其中X的化学式为
CO2
CO2
；
②随着甲醛的不断通入，溶液的PH
变大
变大
（填“变大”、“变小”或“不变”），但由于测定的需要，配制混和液时使用了过量的硫酸，因此反应结束时溶液的PH
＜
＜
7（填“＞”、“＜”或“=”）．
③随着甲醛的不断通入，溶液的紫红色不断褪去，到刚好变为无色时，通入的甲醛与混和液中的KMnO4恰好完全反应；此时只要知道原混和液质量以及其中
高锰酸钾
高锰酸钾
的质量分数，就可利用前述反应方程式计算出通入的甲醛质量．
【实验装置】如图1；
【实验步骤】
④检查该装置气密性的方法之一是：打开 a 和b，拨出双孔塞，向集气瓶中加蒸馏水至浸没左导管口约2cm，塞上双孔塞，再关闭
a
a
（填“a”或“b”），最后抽或推注射器，造成左导管与瓶内产生液面差；若液面差稳定，则装置
气密
气密
（填“气密”或“不气密”）．
⑤若装置气密，则加混和液前
不要
不要
（填“要”或“不要”） 将集气瓶中蒸馏水先倒出．
⑥向集气瓶中加入5.00g 混和液（其中KMnO4的质量分数为1.58×10-4），再向其中加适量蒸馏水，扩大液体的量以利吸收甲醛．
⑦先打开
a
a
（填“a”或“b”），关闭另一个活塞，每次用注射器抽取100mL室内空气，然后进行相反关开活塞的操作，再推动注射器，将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应，如此反复多次直至溶液刚好完全褪色，计下推入气体次数．
【数据处理】
⑧若实验中，当第250次将气体压送到洗气瓶中时，溶液的红色刚好褪去，则该居室内空气中甲醛含量
不符合
不符合
规定（填“符合”或“不符合”）．
己知：KMnO4、CH2O的相对分子质量依次为158、30；1g=1000mg；1L=1000mL
计算过程：
解：设甲醛的质量为x
4KMnO4 +5CH2O+6H2SO4 =4MnSO4+2K2SO4+5CO2↑+11H2O
4×158 5×30
5.00g×1.58×10-4x
4×158
5.00g×1.58×10-4
=
5×30
x
 x=1.875×10-4
因为每次用注射器抽取100mL室内空气，第250次恰好反应，则通入的空气体积为：100ml×250=25000mL=25L，所以该居室内空气中甲醛的含量
1.875×10-4g
25L
=0.0075mg/L=7.5×10-3mg/L＞8×10-5mg/L，故不符合
解：设甲醛的质量为x
4KMnO4 +5CH2O+6H2SO4 =4MnSO4+2K2SO4+5CO2↑+11H2O
4×158 5×30
5.00g×1.58×10-4x
4×158
5.00g×1.58×10-4
=
5×30
x
 x=1.875×10-4
因为每次用注射器抽取100mL室内空气，第250次恰好反应，则通入的空气体积为：100ml×250=25000mL=25L，所以该居室内空气中甲醛的含量
1.875×10-4g
25L
=0.0075mg/L=7.5×10-3mg/L＞8×10-5mg/L，故不符合
，通入的空气体积为
25
25
L
【误差分析】
⑨某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时，所测得的数值比实际含量低，你认为其可能的原因是（假设溶液配制、量取过程均无错误）：
没有搅拌，甲醛和高锰酸钾反应不完全
没有搅拌，甲醛和高锰酸钾反应不完全
、
空气中的其它气体和高锰酸钾反应
空气中的其它气体和高锰酸钾反应
（要答出2种可能性）．
【交流讨论】
⑩实验后的交流中，有小组成员认为：可将插入混和溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（如图2），有利于提高实验的准确度，其理由是
增大了甲醛和溶液的接触面积
增大了甲醛和溶液的接触面积
．
某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取等探究活动，请你分析并填空．

（1）写出图中有标号仪器的名称：a
酒精灯
酒精灯
、b
铁架台
铁架台
．
（2）以高锰酸钾为原料用A装置制氧气，需做的改进是
在试管口塞一团棉花
在试管口塞一团棉花
，该反应的化学方程式为
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
．
（3）实验室常用氯化铵与碱石灰两种固体共热来制取氨气（NH3）．常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小．NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性．则实验室制取NH3应选择的装置组合是
AD
AD
．
（4）某化学兴趣小组欲用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气并进行相关探究．
①选用的发生装置是
B
B
（填序号），其中二氧化锰起
催化
催化
作用．
②已知二氧化锰不溶于水，该兴趣小组同学想从反应后的混合物中回收二氧化锰，他们应该进行的基本操作有溶解、
过滤
过滤
等，该操作中所需的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还需要
玻璃棒
玻璃棒
，该仪器在本操作中的作用是
引流
引流
．
③该兴趣小组所用的过氧化氢溶液（过氧化氢和水的混合物）试剂瓶的标签如右图所示．请回答下列有关问题：
ⅰ．由保存方法可推测出过氧化氢的一点化学性质为
易分解
易分解
；
ⅱ．过氧化氢的相对分子质量为
34
34
；
ⅲ．过氧化氢中氢、氧元素的质量比为
1：16
1：16
；
ⅳ．过氧化氢中氧元素的质量分数为
94.1%
94.1%
（精确到0.1%）；
ⅴ．该瓶过氧化氢溶液中氢元素与氧元素的质量之和为
500g
500g
．

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