题目内容
【题目】(12分)如图为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器,试根据题目要求,回答下列问题:
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(1)以石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳气体,先要制备并收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体。
①所选仪器的连接顺序为________________________(填写仪器序号字母).
②生成二氧化碳时,所发生反应的化学方程式为________________________________.
③实验室制取二氧化碳后的剩余废液中,常含有剩余的少量盐酸,欲检验盐酸的存在,可以选择下列试剂中的________(填序号)进行验证。
A.AgNO3溶液 B.酚酞试液 C.Na2CO3溶液
(2)若实验室用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气,则反应的化学方程式为 ;其中二氧化锰起 作用;该反应属于______反应.
(3)小强同学欲用一氧化碳气体(含少量二氧化碳)测定某不纯氧化铁样品的纯度(杂质为单质铁粉),并验证反应中气体生成物的性质,小强同学设计了实验方案:气体流向是从左向右,选择的仪器按混合气体→G→H顺序连接,然后进行实验(假设有关反应均反应完全).
①仪器G处大玻璃管内发生的现象是_________________________.
②通过测量反应前后H装置的质量变化来计算氧化铁的纯度,则这样计算出的氧化铁样品纯度与实际值比较将_____(填“一定偏大”、“一定偏小”或“无影响”之一)。对于小强同学设计的实验装置,你认为改进的方法是_________________________________.
③你认为计算氧化铁样品的纯度还可采用的方法是_______________________________.
【答案】(1) ①AFBC;②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;③C;(2)
;催化;分解 (3) 红色粉末逐渐变黑;一定偏大;气体通过G装置前先通过氢氧化钠溶液,除去CO中混有的CO2;(4) 称量反应前后G中的固体质量,利用质量差即可得到氧化铁中氧元素的质量,从而计算出氧化铁的质量.
【解析】(1)①要收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体,就要把杂质氯化氢气体和水蒸气除去,因为氯化氢气体与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,可以除去氯化氢气体,水蒸气用浓硫酸除去;二氧化碳能溶于水,密度比空气大,只能用向上排空气法收集,所以仪器的连接顺序为:AFBC;
②反应为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
③要验证有盐酸存在,也就是验证氢离子存在,因为酚酞试液遇酸不变色,硝酸银不能验证氢离子,因此用碳酸钠,因为盐酸与碳酸钠反应有气泡冒出,现象明显.故选C;
(2)若实验室用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气,则反应的化学方程式为:
,其中二氧化锰起催化作用;该反应属于分解反应.
(3)①仪器G处大玻璃管内氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,因此产生的现象是红色粉末逐渐变黑;②若用反应后装置H中增加的质量来计算样品中氧化铁的质量分数,结果将偏大,因为一氧化碳中混有的二氧化碳没有除去,因此装置H中溶液的增加量偏大,如果按此数据计算氧化铁的质量,会使质量偏大,其质量分数也偏大;对于小强同学设计的实验装置,在把气体通过G装置前,先通过氢氧化钠溶液,除去CO中混有的CO2即可避免误差;③计算氧化铁样品的纯度还可以称量反应前后G中的固体质量差,利用质量差即可得到氧化铁中氧元素的质量,从而计算出氧化铁的质量.
试题分析:(1)实验室制取的二氧化碳气体中易含有水蒸气和氯化氢气体,根据图示中试剂可知, 除去氯化氢气体,用硝酸银溶液,水蒸气用浓硫酸除去,根据用液体除杂时,一般遵循“长进短出”分析;根据石灰石与稀盐酸的反应原理书写方程式;根据酸的化学性质可知,检验酸可用石蕊试液、较活泼金属等于酸反应有明显现象的试剂;(2)根据过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气的反应原理书写方程式,二氧化锰是该反应的催化剂,其催化作用,该反应是一种物质生成多种物质,属于分解反应;(3)根据一氧化碳还原氧化铁生成铁可知反应现象为:红色粉末逐渐变黑;根据一氧化碳中混有二氧化碳可知装置H中溶液的增加量偏大,如果按此数据计算氧化铁的质量,会使质量偏大,其质量分数也偏大;若要实验结果准确,应除去CO中混有的CO2避免误差;根据称量反应前后G中的固体质量差,即可得到氧化铁中氧元素的质量,从而计算出氧化铁的质量进行分析.
【题目】(5分)在“质量守恒定律”的课堂教学中,甲、乙两组同学进行了“化学反应中,反应物与生成物的质量关系”的实验探究。实验装置和选用药品如图所示:
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(提示:CuSO4+2NaOH==Na2SO4+Cu(OH)2↓;2HCl+Na2CO3==2NaCl+H2O+CO2↑)
(1)根据实验目的,两组同学应该测量的数据是_____________(填“只有反应前”“只有反应后”“反应前、后”之一)整个反应装罝(包括烧杯、试管和药品)的质量。
(2)实验过程中他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察:
现象 | 结论 | |
甲组 | 出现蓝色沉淀,天平平衡 | 质量守恒 |
乙组 | 出现大量气泡,天平不平衡 | 质量不守恒 |
乙组实验反应后天平不平衡,天平指针向 偏转(填“左”或“右”)。你认为结论正确的是 (填“甲组”或“乙组”),而导致另一组结论错误的原因是 。
(3)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是 。(填序号)
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类