题目内容
实验室开放日,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究,请回答有关问题:
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(1)请写出图中标有字母的仪器名称:a b .
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时,应选用的发生装置是 (填写装置的字母代号,下同),请写出该反应的化学方程式: ,其中二氧化锰起 作用.
(3)实验室制取二氧化碳气体时,应选择的发生装置和收集装置是 .请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式: .
(4)如图F所示,向烧杯中倾倒二氧化碳,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有的性质是 、 且密度比空气的大,因此,二氧化碳可用于 .
答案 分析:
(1)依据实验室常用仪器认识解决此题.
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时,选用的是固态物质反应需加热的发生装置;会写该反应原理的化学方程式;知道该反应中二氧化锰做反应条件催化剂起什么作用.
(3)实验室制取二氧化碳气体时,应选用的是固态物质和液态物质反应不需加热的发生装置;收集装置是根据其密度比空气大的性质决定,不能用排水法收集(因二氧化碳既能溶于水又能和水反应);检验该气体是将此气体通入澄清的石灰水观察是否变浑浊,并能写出其反应的化学方程式.
(4)如图 F 实验向烧杯中“倾倒”二氧化碳,说明二氧化碳的密度比空气的大,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,更进一步说明二氧化碳具有的性质,这样能探究二氧化碳的性质和重要用途.
解:(1)依据实验室常用仪器的认识并写出仪器名称.故答案为:铁架台,酒精灯
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时,选用的是固态物质反应需加热的发生装置;故答案为:B;该反应原理的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑.其中二氧化锰作催化剂,起催化作用.
(3)实验室制取二氧化碳气体时,应选用固态物质和液态物质反应不需加热的发生装置;收集该气体时,根据其密度比空气大用向上排空气法,因二氧化碳既能溶于水又能和水反应,所以不能用排水法收集.故答案为:AC; 用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)如图F所示,向烧杯中“倾倒”二氧化碳,说明二氧化碳的密度比空气的大,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,更进一步说明二氧化碳具有的性质是:不能燃烧(或不能支持燃烧),不能支持燃烧(或不能燃烧),且密度比空气的大;因此,二氧化碳的重要用途之一是可以用来灭火.
故答案是:
(1)铁架台,酒精灯
(2)B,2KClO32KCl+3O2↑,催化
(3)AC,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)不能燃烧(或不能支持燃烧),不能支持燃烧(或不能燃烧),灭火
实验室中的药品一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠(Na2O2)固体的成分进行探究。
[查阅资料](1)Na2O2的化学性质很活泼,能与水、二氧化碳反应,相关反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
(2)CaCl2溶液为中性
[猜想]I:固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物
II:固体为NaOH和Na2CO3的混合物
III:固体为NaOH
IV:固体为Na2CO3
[实验探究]
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量固体于试管中,加水振荡,直至完全溶解 |
| 猜想I不成立 |
| ②取少量①的溶液于试管中,滴加CaCl2溶液至过量 |
| 证明有Na2CO3存在 |
| ③
|
| 证明有NaOH存在 |
| 综合以上实验现象,说明猜想II是成立的。 |
[反思评价](1)实验操作②中反应的化学方程式为
(2)实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量”的目的是
CO2通入NaOH溶液中没有明显现象,CO2与NaOH是否发生了化学反应呢?
某化学兴趣小组的同学们对此进行了探究.
【查阅资料】①通常情况下1体积水溶解1体积CO2。
②在一定浓度的溶液中,有微溶物生成的复分解反应也能发生。
【实验探究】小红同学设计了下图所示的实验装置(锥形瓶内充满CO2),并进行实验。
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打开瓶塞和活塞,使NaOH溶液快速滴入锥形瓶中,立即关闭活塞(漏斗中仍有溶液剩余),观察到U形管左侧的红墨水液面_____________(填“升高”、“降低”或“不移动”),小红根据现象判断CO2和NaOH发生了反应,理由是_______________________________。请根据初中化学知识写出CO2和NaOH溶液反应的化学方程式:_______________________________。
【反思与评价1】小明认为小红的实验方案不够严密,理由是_________________________。
【拓展实验】兴趣小组的同学们为此又设计了下表所示的两种方法,进一步探究。请填写表中的空格。
| 实验方法 | 操作过程 | 现象 | 实验结论 |
| 方法一 | 取小红实验后锥形瓶内的溶液适量,加入足量CaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 | CO2与NaOH发生了反应 |
| 方法二 | 取小红实验后锥形瓶内溶液适量,加入足量的稀硫酸 | ________________ |
【反思评价2】同学们经过讨论,认为【拓展实验】的__________(填“方法一”或“方法二”)仍然不严密,理由是______________________(用化学方程式表示)。
某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
[实验一] 选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 气体体积(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 %,因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是 。
[实验二] 选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入____________________________。观察反应的情况,得出结论。
②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为70℃。
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 操作,更有利于气体的制备。
④该研究小组为了研究_______________________对该反应速率的影响,进行了如下实验。
| 试管编号 | A | B |
| 试管内药品 | 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 | 1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
植物因缺氮元素会引起叶片发黄,这时应该施加下列哪种肥料( )
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| A. | NH4NO3 | B. | K2SO4 | C. | KCl | D. | Ca(H2PO4)2 |