题目内容
现有Cu和CuO的固体混合物20g,为了分析混合物中Cu和CuO的含量,小
冰同学利用稀硫酸和锌粒制取氢气,设计了下图所示的装置,进行有关的实验探究。![]()
得到如下数据:(假定每步均完全反应或吸收)
| 装置 | B | C |
| 反应前质量 | 85.3g | 284.2g |
| 反应后质量 | 82.1g | 287.8g |
根据实验设计及有关数据进行分析与计算:
(1)生成水的质量是 g。
(2)混合物中CuO的质量分数是为多少?(写出计算过程)
(3)该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系,请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为_______________________________________(不用化简);若玻璃管中的氧化铜没有完全反应,则求得水中氢、氧元素的质量比会__________(选填“偏大”、“偏小” 或“不变”)。
(1)(1分)3.6
(2)(4分)(设答共1分,其它共3分)
解:设混合物中CuO的质量为X
H2+CuO
Cu+H2O
80 18
X 3.6g
80:18= X:3.6g
解得 X="16" g
混合物中氧化铀的质量分数为了
×100%=80%
答:混合物中氧化铜的质量分数是80%
(3)(2分)H:O=[(287.8—284.2)—(85.3-82.1)]:(85.3-82.1)
解析试题分析:(1)在图示装置中,A的作用是除去氢气中的水蒸气;B的作用是反应装置;C的作用是吸收生成的水。所以生成水的质量实际上就是C装置的质量变化值。即287.8g—284.2g=3.6g
(2)已知:水的质量 未知:氧化铜在混合物中的质量分数。 解题思路:可根据水和氧化铜在反应中的质量关系求出氧化铜的质量,再求出其质量分数。具体解题过程见答案
(3)装置B内的物质在反应前为氧化铜,反应后为铜。所以反应前后的质量差值即为氧元素的质量。即(85.3-82.1)g。水中氢元素的质量为:[(287.8—284.2)—(85.3-82.1)]g。
考点:科学探究、根据化学方程式的计算
冰箱除味剂是利用活性炭制成的。某化学兴趣小组用冰箱除味剂进行了相关探究。
探究一:除味剂的还原性
(1)除味剂与氧化铜粉末反应。实验前,小组同学将除味剂研磨成粉末的目的是_______
__________________________________________________________________。
(2)稳定的高温是本实验成功的关键因素之一,实验装置也会影响加热的效率。小组同学
将下图的乙装置替代甲装置,将试管直立起来,并在酒精灯上加上网罩。实验时,将反应
混合物夯实于试管底部,调节酒精灯使外焰完全包围试管的下部。其目的是________
_____________________________________________。![]()
(3)他们在检验了乙装置的气密性后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄
清的石灰水刚出现浑浊时,________(填“能”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始
反应,其原因是________________________________________________。
(4)待反应结束,先将导管从石灰水中取出,然后关闭止水夹,熄灭酒精灯,自然冷却。
若不关闭止水夹,可能出现的问题是________________________________。
探究二:除味剂的吸附效果
小组同学认为除味剂的质量会影响吸附效果,设计了如下的实验,相关数据如下表。
| 实验编号 | 10%红墨水溶液 | 同一规格除味剂 | 溶液褪色的时间 |
| ① | 10mL | 5g | 10min |
| ② | 10mL | 10g | 5min |
⑹还有哪些因素可能会影响吸附效果?请说出你的猜想,并设计实验验证。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
某学习小组在整理化学试剂时,发现一瓶盛有白色固体的试剂瓶,标签破损(如图)。![]()
【提出问题】该白色固体的成分是什么?
【搜集资料】①经老师回忆,该试剂的酸根离子可能是CO32-、SO32-、SO42-、
NO3-中的一种 ②SO2是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,易溶于水,能使澄清的石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色,而CO2不能使品红溶液褪色。
【猜想假设】该试剂一定不是 ,可能是Na2CO3,也可能是 或 。
【实验探究】
| 实验操作 | 现 象 | 结 论 |
| 取少量白色固体加入适量盐酸 | 产生气泡 | 该白色固体不可能是 |
| 产生的气体通入澄清石灰水 | 石灰水变浑浊 | 该白色固体不可能是 |
| 产生的气体通入品红溶液 | 溶液褪色 |
【获得结论】该白色固体是 。
【交流反思】
(1)SO2和CO2均属于非金属氧化物,某些性质相似。请写出下列化学反应方程式:
SO2通入澄清石灰水 ;
SO2通入紫色石蕊试液,试液变红色 。
(2)亚硫酸钠与盐酸反应能生成SO2,实验室中收集SO2的方法为 ,
检验SO2的试剂为 。
竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物(如图所示)。同学们对竹子中的气体成分展开了探究,测定其成分。![]()
(1)收集竹子中的气体。
小华提出:将一节竹子浸没在水中,在竹子上钻孔,用排水法收集气体。
小刚提出:可用注射器从竹子中抽取气体。
大家认为两人的想法都可行,于是分为A、B两组,在相同的条件下,A组采用小华的取气方法,B组采用小刚的取气方法,分别完成下面的实验。
(2)检验气体中是否含有二氧化碳气体。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及解释 |
| 向所取气体中加入 | | 有二氧化碳,化学方程式为: |
(3)测定气体中氧气含量。
【查阅资料】红磷的着火点为240℃,白磷的着火点为40℃。
【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。
【进行实验】按上述两个方案进行多次实验。
【反思与评价】
①实验中磷的量应为足量,目的是 ;
②两个方案的实验测定结果不同,测定结果比较准确的是方案 ,原因是 。
③经过A、B两组同学的实验,A组测得的含氧量总是大于B组的,你认为原因是 。
金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。![]()
| 实验编号 | 硫酸的质量分数 (均取20mL) | 锌的形状 (均取1g) | 氢气的体积(mL) (均收集3分钟) |
| ① | 20% | 锌粒 | 31.7 |
| ② | 20% | 锌片 | 50.9 |
| ③ | 30% | 锌粒 | 61.7 |
| ④ | 30% | 锌片 | 79.9 |
【收集证据】
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是 。
【得出结论】
(3)结论是 。
【评价与反思】
(4)下表是小组同学第①组实验的详细数据。
| 时段(均为1分钟) | 第1分钟 | 第2分钟 | 第3分钟 | 第4分钟 | 第5分钟 | 第6分钟 |
| H2的体积 | 3.1mL | 16.7mL | 11.9mL | 9.6mL | 7.6mL | 6.0mL |
(5)锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响,请设计实验验证 。