题目内容
11.【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?
【查阅资料】
I.排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等.
Ⅱ.H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀.
【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下:
猜想1:有CO、CO2、H2S; 猜想2:有CO、CO2、CH4; 猜想3:有CO、H2S、CH4;
猜想4:有CO2、H2S、CH4; 猜想5:有CO、CO2、H2S、CH4.
【实验方案】小组同学共同设计了如图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略).
【问题讨论】
(1)如果A装置没有明显变化,则猜想2成立;如果B装置没有明显变化,则猜想3成立.
(2)在验证猜想l的实验中,装置C中NaOH溶液的作用是吸收CO2;若要进一步验证气体燃烧后的产物,操作是:迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入澄清石灰水,振荡.
(3)要确证猜想5中是否有CH4,某同学认为图示装置有不足之处,需要在装置C与D之间加一个干燥装置.改进后,若气体燃烧,且D装置内壁出现水雾,证明气体中一定含有CH4.为了进一步确定气体中是否含有
CO,可分别测定燃烧产物中H2O、CO2的质量.其方法是:将燃烧产物依次通过盛有浓H2SO4、NaOH溶液的装置,分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量,通过计算、分析得出结论.
分析 灵活运用CO的还原性,CO2能使澄清石灰水变浑浊、CH4燃烧生成二氧化碳和水的性质,结合题目中的信息:排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等和H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀,再观察图中实验步骤硫酸铜溶液检验二氧化碳,B澄清石灰水检验二氧化碳,C氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳,即可快速解答本题.
解答 解:【提出猜想】根据排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等这一信息,结合四种已做出的猜测,可知猜想4、还有CH4.
【问题讨论】(1)A中是硫酸铜溶液,它与硫化氢反应生成黑色沉淀,若无现象证明不含硫化氢,则猜想2成立.B中是澄清的石灰水,二氧化碳能使它变浑浊,若B装置无明显,说明不含二氧化碳.
(2)在验证猜想l的实验中,要验证一氧化碳,利用一氧化碳燃烧生成二氧化碳,所以原来的二氧化碳要把它除去,氢氧化钠能吸收大量的二氧化碳;(3)验证甲烷利用甲烷燃烧能够产生水和二氧化碳,故甲烷燃烧前的水和二氧化碳都需除去,所以在C和D之间加一个干燥装置,若干而冷的烧杯内有水雾证明含有甲烷.要验证是否含一氧化碳,先吸收生成的水,然后用氢氧化钠吸收生成的二氧化碳,并称出这两个装置实验前后质量的变化;
故答案为:【提出猜想】CH4;【问题讨论】(1)2;3;(2)吸收CO2;澄清石灰水;(3)干燥;水雾;浓H2SO4(或CaCl2或无水CuSO4); NaOH溶液.
点评 利用信息的实验探究题,只有熟练掌握物质的性质才能准确顺利的得出正确答案.
练习册系列答案
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1.
众所周知,酚酞溶液遇NaOH溶液变红.但是,在分组实验中(如图所示),出现了意想不到的现象:溶液变红后褪色.
【提出问题】分组实验中,出现意想不到的现象的原因是什么呢?
【猜想与假设】
Ⅰ.红色褪去,与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关.
Ⅱ.红色褪去,与NaOH溶液的浓度有关.
进行实验】
【解释与结论】
(1)实验1的现象表明,猜想与假设1不成立(填“成立”或“不成立”).
(2)由实验2得出结论:出现“溶液变红后褪色”现象的原因是与氢氧化钠溶液的浓度有关,氢氧化钠溶液浓度过高会使酚酞退色.
【提出问题】分组实验中,出现意想不到的现象的原因是什么呢?
【猜想与假设】
Ⅰ.红色褪去,与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关.
Ⅱ.红色褪去,与NaOH溶液的浓度有关.
进行实验】
| 实验 | 实验操作 | 实验现象 |
| 1 | 向盛有2mLNa2CO3溶液的试管中滴加5滴0.5%的酚酞溶液 | 溶液变红 |
| 2 | 1号试管0.1min红色褪去 2号试管5min红色褪去 3号试管30min红色明显变浅 4号试管120min红色无明显变化 |
(1)实验1的现象表明,猜想与假设1不成立(填“成立”或“不成立”).
(2)由实验2得出结论:出现“溶液变红后褪色”现象的原因是与氢氧化钠溶液的浓度有关,氢氧化钠溶液浓度过高会使酚酞退色.
2.某科学教师安排两组同学做测定某NaOH和Na2CO3混合物中Na2CO3质量分数的实验:
(1)第一小组利用稀盐酸测定样品中Na2CO3的质量分数,用电子天平称量数据如下表:
①写出样品与盐酸发生化学反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,NaOH+HCl=NaCl+H2O.
②混合物中Na2CO3的质量分数为57%.
(2)第二组选用另一种方案测定样品(取m克)中Na2CO3的质量分数,其操作流程如下:
固体混合物$\stackrel{水}{→}$溶液$→_{操作B}^{A溶液}$BaCO3$→_{称量}^{洗涤干燥}$a克
①A是BaCl2(填化学式).该实验要求加入的A溶液必须过量,检查A溶液已经过量的方法是向澄清的滤液中滴加碳酸钠溶液,有白色沉淀产生.
②计算混合物中Na2CO3的质量分数.(写出计算步骤.)
(1)第一小组利用稀盐酸测定样品中Na2CO3的质量分数,用电子天平称量数据如下表:
| 称 量 项 目 | 质量(克) |
| 所取样品 | 9.30 |
| 锥形瓶质量 | 41.20 |
| 锥形瓶+稀盐酸质量(过量) | 141.20 |
| 锥形瓶+稀盐酸质量+全部样品后,第一次称量的质量 | 148.50 |
| 锥形瓶+稀盐酸质量+全部样品后,第二次称量的质量 | 148.30 |
| 锥形瓶+稀盐酸质量+全部样品后,第三次称量的质量 | 148.30 |
②混合物中Na2CO3的质量分数为57%.
(2)第二组选用另一种方案测定样品(取m克)中Na2CO3的质量分数,其操作流程如下:
固体混合物$\stackrel{水}{→}$溶液$→_{操作B}^{A溶液}$BaCO3$→_{称量}^{洗涤干燥}$a克
①A是BaCl2(填化学式).该实验要求加入的A溶液必须过量,检查A溶液已经过量的方法是向澄清的滤液中滴加碳酸钠溶液,有白色沉淀产生.
②计算混合物中Na2CO3的质量分数.(写出计算步骤.)
19.我们知道氧气能使带火星的木条复燃,那么带火星的木条复燃是否一定需要纯氧呢?为了弄清这个问题,某化学探究小组进行了探究,步骤如下:
①取5个大小相同的集气瓶,分别编号1、2、3、4、5,并分别使瓶内留有占集气瓶容积10%、20%、30%、40%、
50%的水(余下为空气),用玻璃片盖住并倒扣于装有水的水槽中.
②分别用排水法向述5个瓶子中通入氧气,小心地把5个瓶子的水排完后,用玻璃片盖住瓶口,取出正放好.
③分别将带火星的木条伸入5个瓶中,观察到的现象如下:
请你参与探究,回答下列问题:
(1)从观察的现象可知,使带火星的木条复燃所需氧气的最小体积分数介于3号瓶与4号瓶之间.
(2)用排水法收集到氧气后,编号4瓶中氧气的体积分数约为52.6%.
(3)使用带火星木条检验氧气集满的方法是否可靠?否(填“是”或“否”).
(4)若要得到更准确的体积分数范围,只需调整①步骤中集气瓶内水的体积,并重复上述实验步骤即可.采取“半值法”探究能减少实验次数,你认为接下来实验应调整瓶内水占集气瓶容积的体积分数为35%.
①取5个大小相同的集气瓶,分别编号1、2、3、4、5,并分别使瓶内留有占集气瓶容积10%、20%、30%、40%、
50%的水(余下为空气),用玻璃片盖住并倒扣于装有水的水槽中.
②分别用排水法向述5个瓶子中通入氧气,小心地把5个瓶子的水排完后,用玻璃片盖住瓶口,取出正放好.
③分别将带火星的木条伸入5个瓶中,观察到的现象如下:
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 现象 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 |
(1)从观察的现象可知,使带火星的木条复燃所需氧气的最小体积分数介于3号瓶与4号瓶之间.
(2)用排水法收集到氧气后,编号4瓶中氧气的体积分数约为52.6%.
(3)使用带火星木条检验氧气集满的方法是否可靠?否(填“是”或“否”).
(4)若要得到更准确的体积分数范围,只需调整①步骤中集气瓶内水的体积,并重复上述实验步骤即可.采取“半值法”探究能减少实验次数,你认为接下来实验应调整瓶内水占集气瓶容积的体积分数为35%.
3.将4.8g镁与足量稀H2SO4反应产生的H2,跟一定质量氯酸钾完全分解放出的O2恰好完全反应生成水,该氯酸钾的质量为( )
| A. | 4.08g | B. | 8.17g | C. | 12.26g | D. | 16.34g |