题目内容

【题目】实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题:

(1)【活动与探究一】用对比实验方法探究二氧化碳的性质。

实验一

实验二

①实验一中振荡3个矿泉水塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度由大到小顺序为___________,B瓶内变浑浊的化学方程式为________________________。

②实验二观察到C装置中发生的现象是____________、 ________ , 结论是________________ (用化学方程式表示)。

(2)【活动与探究二】定量测定空气中氧气的含量。

实验三

①实验三中,反应的原理为__________________ (用化学方程式表示);

②装置一比装置二更合理,理由是__________。

根据下表提供的实验数据,完成下表:

硬质玻璃管中空气体积

反应前注射器中空气体积

反应后注射器中气体体积

实验测得空气中氧气体积分数

30mL

20mL

10mL

③_________

④定量实验操作中易产生误差,如果反应前气球中存在气体(其量小于注射器内的空气),而实验后冷却至室温,将气球内的气体全部挤出读数,导致实验测得结果________ (填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。

【答案】 A>B>C Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 干燥的石蕊试纸无变化, 湿润的蓝色石蕊试纸变红色 CO2+H2O=H2CO3 2Cu+O22CuO 装置一中有利于空气流通或反应更充分 20% 偏小

【解析】(1) ①用对比实验方法探究二氧化碳的性质:实验一中振荡3个矿泉水塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度为A>B>C,其中变浑浊的瓶内发生的反应是:二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,化学反应方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;②实验二观察到C装置中发生的现象是:干燥的石蕊试纸无变化,湿润的蓝色石蕊试纸变红色;因为二氧化碳与水反应生成了碳酸;化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;(4)实验三中,反应的原理为铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,化学方程式为:2Cu+O22CuO,装置一比装置二更合理,理由是装置一中氧气反应的更充分;实验测得空气中氧气的体积分数=;定量实验操作中易产生误差,如果反应前气球中存在气体(其量小于注射器内的空气),而实验后冷却至室温,将气球内的气体全部挤出读数,导致实验测得结果偏小,因为冷却以后,注射器推进的少了。

练习册系列答案
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【题目】目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。可以说镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。

Ⅰ制备草酸镍

工业上可利用含镍合金废料(除镍外,还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质)制取草酸镍(NiC2O4)。

根据下列工艺流程图回答问题:

【资料卡片1】

(1)过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,是一种液体,受热易分解,可用于实验室制取氧气;过氧化氢具有强氧化性,所以常作为氧化剂、漂白剂和消毒剂。

(2)氧化反应可以从元素化合价升降的角度进行分析:物质所含元素化合价升高的反应就是氧化反应。

(3)金属镍的化学性质类似于铁,与盐酸反应能生成氯化镍(NiCl2)。

(1)“酸溶”之后的滤渣中含有的金属是_______________。

(2)写出酸溶过程中Ni与盐酸反应的化学方程式_________________________。

(3)加H2O2时,温度不能太高,其原因是_______________________。若H2O2在“酸溶”步骤即与盐酸同时加入,则与原方案相比滤液中会增加的金属离子是Cu2+和_______(写离子符号)。

(4)已知Na2C2O4溶液加入NiCl2溶液发生复分解反应,写出该反应的化学方程式____________。

Ⅱ制备镍粉

工业用电解镍液(主要含NiSO4)制备碱式碳酸镍晶体xNiCO3yNi(OH)2zH2O,并利用其制备镍粉,过程如下:

(5)反应器1中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O NiCO32Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为_________。

(6)反应器1的出料口获得的固体洗涤时,需用纯水洗涤,可以用来检验固体已洗涤干净的试剂是____________。

(7)反应器2中产生的气体Y是空气中含量最多的气体,该气体是_________(填名称)。

Ⅲ 测定碱式碳酸镍晶体的组成

为测定碱式碳酸镍晶体【xNiCO3yNi(OH)2zH2O】组成,某小组设计了如下实验方案及装置:

【资料卡片2】

(1)碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2及H2O

(2)在温度控制不当导致温度过高时,NiO会被氧化成Ni2O3

(3)碱石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O

【实验步骤】

①检查装置气密性;②准确称取3.77g碱式碳酸镍晶体【xNiCO3yNi(OH)2zH2O】放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量;④关闭弹簧夹a,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出;⑤打开弹簧夹a,缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)。

装置C/g

装置D/g

装置E/g

加热前

200.00

180.00

180.00

加热后

201.08

180.44

180.00

【实验分析及数据处理】

(8)实验过程中步骤⑤鼓入空气的目的是__________________。

(9)计算3.77g碱式碳酸镍晶体【xNiCO3yNi(OH)2zH2O】中镍元素的质量_________(写出计算过程,计算结果准确到小数点后两位)。

【实验反思】

(10)另一小组同学在实验中发现,实验结束后,称得装置B中残留固体质量明显偏大,老师带领全组同学经过仔细分析后发现,这是由于该组同学加热时在酒精灯上加了铁丝网罩,温度过高所导致。请问该组同学称得的残留固体中镍元素的质量分数可能是__________。

A.70.08% B.75.88% C.78.67% D.79.58%

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