题目内容
【题目】某混合气体可能含有CO、H2、CO2中的两种或三种。某兴趣小组通过实验探究其成分。
(查阅资料)无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝色。
(提出问题)混合气体由哪些气体组成?
(提出猜想)猜想一:混合气体是CO、CO2; 猜想二:混合气体是CO、H2;
猜想三:混合气体是_______; 猜想四:混合气体是CO、H2、CO2。
(设计实验)将混合气体依次通过下列装置。
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(观察现象)A中黑色固体变红色,B中无水硫酸铜变蓝色,C中澄清石灰水变浑浊。
(讨论交流)
(1)无水硫酸铜变蓝色,则猜想_______不成立;
(2)小华认为澄清石灰水变浑浊,原混合气体中一定含有CO2,小军认为小华的说法不正确,理由是_______;
(3)小丽认为在A装置前连接如图2三个装置就可以确定气体成分,则各仪器的接口连接顺序为:_______→g→h,其中NaOH溶液的作用是_______,按小丽改进后的装 置重新实验,观察到的现象是:A中黑色固体变红色,B中无水硫酸铜变蓝色,_______。则猜想四成立,写出C中反应的化学方程式_______。
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(4)指导老师指出小丽改进后的实验装置还存在一处不足,你的改进措施是_______。
(5)碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]的水溶液遇热时,碳酸氢钙会分解生成碳酸钙、二氧化碳和水,将一定质量的Ca(HCO3)2溶液加热使Ca(HCO3)2完全分解,冷却后分离混合物,称得沉淀的质量为10g,所得液体的质量 为185.6g(不考虑CO2的溶解,忽略加热、分离过程中液体的质量损失)。请计算加热前原溶液中钙元素的质量分数为_______(写出计算过程)。
【答案】H2、CO2 一 若混合气体中含有一氧化碳,能与氧化铜反应生成二氧化碳,也会使澄清石灰水变浑浊 e→f→a→b→d→c 除去未反应掉的CO2 前后两瓶石灰水都变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 在h后增加尾气处理装置(或用酒精灯点燃尾气或尾气用气囊收集等合理答案均可) 2%
【解析】
[提出猜想]混合气体可能有CO、H2、CO2中的两种或三种,可能的组合为混合气体是CO、CO2;混合气体是CO、H2;混合气体是H2、CO2;混合气体是CO、CO2、H2;
[讨论交流](1)无水硫酸铜变蓝色,说明A中氢气与氧化铜反应产生水;气体中含有H2,所以则猜想一不成立;
(2)二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,但是二氧化碳可能来自于原混合气体,也可能是CO和灼热的CuO反应会生成CO2,所以小华的说法不正确;故填:若混合气体中含有一氧化碳,能与氧化铜反应生成二氧化碳,也会使澄清石灰水变浑浊;
(3)氢氧化钠溶液可以除去未反应掉的CO2,要先验证并除去二氧化碳,再进行干燥,然后将剩余的气体通入氧化铜发生反应,在验证生成的产物,产物验证时先验证水蒸气,在验证二氧化碳,所以则各仪器的接口连接顺序为e→f→a→b→d→c→g→h,A中黑色固体变红色,说明有还原性气体,B中无水硫酸铜变蓝色,说明A中氢气与氧化铜反应产生水;气体中含有H2,前一个瓶澄清石灰水变浑浊,说明含有二氧化碳,后一瓶澄清石灰水变浑浊,说明A中一氧化碳与氧化铜反应产生二氧化碳;气体中含有一氧化碳;故猜想四成立;二氧化碳与反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(4)一氧化碳的毒性,会污染空气,所以要加装尾气处理装置;措施为:在h后增加尾气处理装置(或用酒精灯点燃尾气或尾气用气囊收集)(合理答案均可);
(5)设生成CO2的质量为x,
x=4.4g,
反应前溶液的质量=185.6g+10g+4.4g=200g;反应前钙元素的质量=10g×
×100%=4g;则加热前原溶液中钙元素的质量分数为
×100%=2%。
【题目】下列四个图象中,能正确反映对应变化关系的是( )
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A.向一定质量的氢氧化钠溶液中加入稀硫酸至过量 | B.向一定质量的稀硫酸中加入锌片 | C.常温下,足量的镁、铁分别同时放入少量等质量、等质量分数的稀盐酸中 | D.向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液 |
A. AB. BC. CD. D