题目内容

12．（1）根据如图回答问题：

①仪器a的名称是集气瓶．
②实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，选用的收集装置是C（填字母序号，下同）．如图E所似乎实验中，热水的作用是使温度达到白磷的着火点，使水中的白磷与氧气隔绝；
③实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳选用的发生装置是B．如图F所示，将二氧化碳倒入烧杯中，观察到棉芯自下而上熄灭，说明二氧化碳具有的性质是密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧．
（2）某同学在电视寻宝节目中，看到一些铜制文物上有绿色的锈迹，并对绿色锈迹产生了探究兴趣．
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，受热易分解．
②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝．
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水．
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中．
【发现问题】
查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成．
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：
探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体的成分．
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②氧化铜；③碳和氧化铜的混合物．
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告．
实验操作与现象实验结论
实验操作：取黑色固体适量于试管中，加入足量稀硫酸；
实验现象：黑色固体全部溶解，形成蓝色溶液		猜想②正确
探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O．
【进行实验】选择如图2所示装置进行验证．
步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气．
步骤二，关闭活塞，依次连接装置A→B→D→C（填“C”、“D”）．
步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热．
【解释与结论】
①当观察到D中无水硫酸铜变成蓝色，C中澄清石灰水变浑浊，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O，写出C中反应的化学方程式Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
②Cu2（OH）2CO3受热分解的化学方程式Cu2（OH）2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑．
【反思与评价】
上述装置中A的作用是除去空气中的水蒸气和二氧化碳．

分析 （1）熟记常见仪器的名称；通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水；白磷的着火点是40℃，水能使水中的白磷和氧气隔绝；实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；根据实验现象可以判断二氧化碳的性质．
（2）探究一：
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②氧化铜；③碳和氧化铜的混合物．
【设计方案】
碳和稀硫酸不能反应，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液是蓝色的；
探究二：
无水硫酸铜能和水反应生成蓝色五水硫酸铜，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
碱石灰中含有氧化钙和氢氧化钠，能够吸收水蒸气和二氧化碳．

解答 解：（1）①a是集气瓶；故填：集气瓶；
②实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式为为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用C装置收集；
如图E所示实验中，热水的作用是使温度达到白磷的着火点，使水中的白磷与氧气隔绝．
故填：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；C；使温度达到白磷的着火点，使水中的白磷与氧气隔绝．
③实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；碳酸钙和稀盐酸反应不需要加热，应该用B装置作为发生装置；如图F所示，将二氧化碳倒入烧杯中，观察到棉芯自下而上熄灭，说明二氧化碳具有的性质是：密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧．故填：B；密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧．
（2）探究一：
该黑色固体可能是①碳粉；②氧化铜；③碳和氧化铜的混合物．
故填：氧化铜．
实验报告如下所示：

实验操作与现象实验结论
实验操作：取黑色固体适量于试管中，加入足量稀硫酸；
实验现象：黑色固体全部溶解，形成蓝色溶液		猜想②正确
探究二：
步骤二，因为澄清石灰水对检验水蒸气会产生干扰，因此关闭活塞后，依次连接装置顺序是A→B→D→C．
故填：D；C．
　①当观察到D中无水硫酸铜变成蓝色，C中澄清石灰水变浑浊，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O，C中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
故填：D中无水硫酸铜变成蓝色，C中澄清石灰水变浑浊；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
②Cu2（OH）2CO3受热分解的化学方程式为：Cu2（OH）2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑．
故填：Cu2（OH）2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑．
上述装置中A的作用是除去空气中的水蒸气和二氧化碳，防止对实验产生干扰．
故填：除去空气中的水蒸气和二氧化碳．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

练习册系列答案
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8．下列过程中，不属于化学变化的是（　　）
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3．某物质在某一温度的溶解度为25克，则在该温度下配制的饱和溶液中，溶质的质量分数是（　　）
A．15%B．10%C．20%D．25%
20．实验室常用下列装置如图1制取气体

（1）写出图中有标号仪器的名称：a酒精灯、b铁架台；
（2）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气．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．氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体．①制取氨气反应的方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaCl2+2NH3↑+2X．X的化学式为：H2O．
②若用F装置来收集NH3，气体应从N导管口进入．（选填“M”或“N”）
③请写出氨气和氧化铜反应的化学方程式2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H2O+N2↑．
（3）氢气是最清洁的燃料，它的密度比空气小，难溶于水，实验室常用锌粒与稀硫酸反应来制得．除氢气外还生成硫酸锌，其反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．收集氢气的装置可选用C（或D、F）．（填序号）
（4）小明用大理石与稀盐酸反应制取CO2，可选用的发生装置是B，收集装置是E（或F）．
①图2是小明实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是（填字母标号，下同）cabde，其中操作有误的是d．
②加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生CO2，其方程式分别是：
NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2↑
2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑
乙同学利用加热碳酸氢钠的方法制取CO2，应该选用的发生装置是A．他不选用碳酸氢铵制取CO2的理由是生成物中有两种气体，会导致收集的二氧化碳不纯．
③实验室里将用B装置制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是盐酸太浓（合理均可）．（答出一点即可）
7．某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液．实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与．
【提出问题】废液中含有什么物质？
【交流表达】
（1）小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜．他观察到的现象是溶液显蓝色．
（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是：铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁．
【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸．
【实验验证】（1）小华测得废液的pH小于7，证明废液中含有硫酸．
（2）小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论．小明的实验
现象是：滴加一定量的氢氧化钠溶液后才出现沉淀．
通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸．
【反思】为了一下子验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，小刚设计了如图实验．则可在烧杯中可加入CuSO4溶液（写化学式），观察到的现象是铁丝表面附上一层红色固体，银丝表面无明显变化．
17．小明在购买氢气球时，看到摊主正在把废旧铝锅碎片投入盛有某种液体的铁制容器中，盖上容器盖子后，氢气就从导管口出来．
小明根据初中学过的科学知识，认为铁制容器中的液体肯定不是稀硫酸或盐酸．这种液体到底是什么？第二天小明请教老师，老师没有直接告诉答案，而是在实验室配制了一种液体后，对小明说：铁制容器中装的就是这种液体，它是一种常见化合物的溶液．还提供了相关信息，请小明自己动手探究．
提供的信息：许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色．如：钾--紫色；钠--黄色；钡--黄绿色；钙--砖红色．
如表是小明的实验步骤和现象记录：
序号实验步骤实验现象
①观察溶液无色液体
②取少量该溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液紫色石蕊试液变蓝色
③另取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧火焰呈现黄色
④取少量该溶液于试管中，先滴加硫酸铜溶液，再滴加稀盐酸先有蓝色沉淀生成，加入稀盐酸后沉淀消失，无其它明显现象
回顾与解释：
（1）小明认为铁制容器中的液体肯定不是稀硫酸或盐酸．理由是铁要和稀硫酸或盐酸反应．
（2）在步骤④中，小明加入稀盐酸的目的是防止CO32-的干扰（填写离子符号）．
（3）小明通过实验，可得出该溶液中的溶质是氢氧化钠．
（4）小明想进一步了解铝和这种溶液反应的原理，再次请教科学老师，老师启发小明说：铝和这种溶质以及水发生反应，生成含有偏铝酸根离子（AlO2-）的盐和氢气两种物质．请你尝试写出该反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑．
4．某同学用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数，请你填写有关空格．
（1）红磷燃烧的现象是发出黄光，冒出大量的白烟；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是集气瓶里的氧气消耗完了；
（3）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是水沿导管进入集气瓶，且达到集气瓶容积的约五分之一处；由此得出的结论是氧气占空气体积的$\frac{1}{5}$．
（4）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于$\frac{1}{5}$，这可能的原因是（任写两点）红磷的量不足、装置漏气等．
（5）由本实验可以推测氮气的化学性质不支持燃烧、难溶于水．
1．科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料（主要是生铁、镀锌铁皮）时，溶液发烫并闻到了刺激性气味，这种反常现象引起了同学们的思考．从组成物质的元素角度分析，他们猜测气体可能是SO2、CO、CO2、H2中的一种或几种．为了确定该气体的成分，他们进行了如下探究．
查阅资料：
I．SO2、CO2都能与碱溶液反应生成盐和水，CaSO3难溶于水；
Ⅱ．SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应并使它褪色，上述其它气体不能．
实验探究：（1）甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有CO2，把它直接通入澄清石灰水，并观察实验现象．乙同学认为甲同学的做法不合理．请用化学方程式表示其原因SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O．
（2）同学们设计了一套合理的实验装置，如图所示（铁架台已略去）．请你从下列试 剂中选择所需
药品并完成实验（药品可重复选用）：澄清石灰水，氢氧化钠溶液，酸性高锰酸钾溶液，浓硫酸，无水硫酸铜，碱石灰 （假设每步反应都是完全的）
①写出E装置中试剂的名称或化学式无水硫酸铜或CuSO4；
②若观察到B （填装置序号）中澄清石灰水变浑浊，证明原气体中有CO2；
③观察到D中黑色氧化铜变红色，E中无水硫酸铜变蓝色，F中澄清石灰水不变浑浊的现象，证明原气体中有H2无CO．
2．某同学在医院输液时，发现医生给他输的是溶质质量分数为0.9%的生理盐水．若他想要回家自制500g的生理盐水，则他应该称量的食盐质量为（　　）
A．0.45gB．4.5gC．45gD．450g

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