(一)19世纪末,科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气,并测得其密度,从而导致了科学史上的某项重大发现。请你参与氮气的科学发现过程。
方法Ⅰ:利用空气分离出氮气
实验步骤 | 解释或结论 |
(1)将清新洁净的空气通过NaOH溶液,再通过浓硫酸。 | 通过NaOH溶液反应的化学方程式为___________。通过浓硫酸的目的是为了除去空气中的水蒸气。 |
(2)将气体通过能与氧气反应的物质(提示:反应不能生成新的气体)。 | 请写出能用于除去氧气的物质名称:__________。 |
(3)收集剩余气体,并测定该气体的密度。 | 密度:1.257 2 g˙L-1 |
方法Ⅱ:用亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵(NH4Cl)反应制取氮气,同时还生成了氯化钠和一种常见的液态物质。测得由此法得到的氮气密度为1.250 8 g˙L-1。该反应的化学方程式为___________________, NaNO2中N元素的化合价为_______。
讨论:瑞利教授经过多次严密的实验,发现方法Ⅱ测得的氮气密度均小于方法Ⅰ,试分析其原因为_____________________。
(二)利用物质沸点不同可以实现混合物的分离,根据下表数据判断.
物质 | H2 | N2 | O2 | NH3 |
沸点/℃ | ?252.8 | ?195.8 | ?183.0 | ?33.35 |
工业上制取氧气,控制温度在?195.8℃<T<__℃时,可以将液态空气中的氮气与氧气分离开.
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 铜(或红磷) NaNO2+ NH4Cl === NaCl +2 H2O + N2↑ +3 方法Ⅰ中还有惰性气体等杂质气体 -183.0 【解析】方法Ⅰ:(1)空气中含有部分二氧化碳,经过氢氧化钠溶液后二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应方程式为2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O (2)铜和红磷可以与氧气反应生...化学兴趣小组对“锌与稀硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
(提出问题)锌与稀硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
(猜想与假设)①可能与稀硫酸的溶质质量分数有关;②可能与锌的形状有关。
(设计并实验)兴趣小组用100mL不同质量分数的稀硫酸和5g不同形状的锌进行如下实验(时间为3分钟)。
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 |
(1)锌与硫酸反应的化学方程式为__________________________________。
(2)下图所示装置收集并测量氢气的体积,则正确的链接顺序是:氢气→_______________(填导管口序号)。
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(收集证据)
(3)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)依据上表得出的结论是____________________________________。
(反思评价)
(4)下表是兴趣小组第①组实验根据前6分钟记录详细数据(每分钟记录一次产生氢气的体积)。
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/mL | 3.1 | 16.7 | 11.9 | 9.6 | 7.6 | 6.0 |
请解释锌与稀硫酸反应由快变慢的原因____________________________________。
(5)锌与硫酸反应的快慢可能还会受_____________因素影响,如果用实验验证该因素对反应快慢的影响,应该控制________________因素不同,而其他因素则相同。
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 0.4g e f g 1和3或2和4 相同条件下,硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快 随着硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,所以反应速度由快变慢 温度 【解析】(1)锌与硫酸反应的化学方程式为: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑ (2).当剩余的水较少时,水易从f端出来,故连接顺序是 e ...同学们通过以下实验,探究某些酸、碱、盐之间能否发生复分解反应。
(查阅资料)BaSO4是白色固体,难溶于水,也不与盐酸反应。
(实验一)同学们取4支试管,分别加入一定量4种溶液于试管中,再分别滴加少量的稀硫酸。
实验装置 | 实验现象 |
| 1号试管中无明显现象 |
2号试管中无明显现象 | |
3号试管中_____ | |
4号试管中有白色沉淀产生 |
(1)3号试管中的实验现象是_____。
(2)4号试管中发生复分解反应的化学方程式为_____。
(提出问题)3号、4号试管中的现象能证明硫酸与Na2CO3、BaCl2发生了复分解反应。1号、2号试管中均没有观察到明显现象,如何证明硫酸与NaOH、NaCl是否发生了复分解反应?
(实验二)同学们又进行了以下实验。
实验装置 | 实验现象 |
| 5号试管中,滴加酚酞溶液后,溶液由无色变为红色;滴加一定量稀硫酸后,溶液由红色变为无色 |
6号试管中始终无明显现象 |
(3)5号试管中的现象能证明NaOH与稀硫酸发生了复分解反应。下图为反应的微观示意图,从微观粒子变化的角度分析,该反应的实质是_____。
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(反思与评价)
(4)同学们发现3号、4号试管中的微粒数也有变化:4号试管中的Ba2+、SO42-因生成沉淀而减少,3号试管中减少的微粒是_____。
(5)欲进一步探究2号试管中的两种物质是否发生了复分解反应,又补充了以下实验。
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该实验证明两种物质不能发生复分解反应。请结合实验中的信息,回答下列问题:
①滴加石蕊溶液的目的是_____。
②试剂1和现象1分别是_____。
(6)根据此次探究活动,你认为下列说法正确的是_____(填序号)。
A.酸、碱、盐之间并不是都能发生复分解反应
B.从微观上看,复分解反应的实质是溶液中某些离子相互结合使离子数目减少
C.判断化学反应发生,可依据有新物质生成,也可依据某一反应物消失
D.证明复分解反应没有发生,可验证某一反应物依然存在
产生气泡 BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓+ 2HCl H+和OH—反应生成了水 H+和CO32- 检查溶液中的H+是否存在 BaCl2溶液 产生白色沉淀 A、B、C 【解析】(1)由于稀硫酸与碳酸钠反应生成了硫酸钠、二氧化碳和水,所以3号试管中的实验现象是:有气泡生;(2)4号试管中发生复分解反应是稀硫酸与氯化钡反应生成了硫酸钡沉淀和盐酸,反应的化学方程式为:H2SO4+BaC...下列事实解释错误的是
选项 | 事实 | 解释 |
A | 金刚石很坚硬,而石墨却很软 | 碳原子的种类不同 |
B | 液氧和氧气都能使带火星的木条复燃 | 同种分子的化学性质相同 |
C | 电解水生成H2和O2 | 分子分解成原子,原子重新组成分子 |
D | 搜救犬通过闻气味找到搜寻的目标 | 分子在不断运动 |
A. A B. B C. C D. D
A 【解析】A、金刚石和石墨的硬度不同是由于构成二者的碳原子的排列方式不同,故错误; B、液氧和氧气都是由氧气分子构成,分子是保持物质的化学性质的最小微粒,故正确; C、电解水的过程是水分子分解为氢原子和氧原子,氢氧原子重组为氢气分子和氧气分子,正确; D、分子在不断的运动,故搜救犬可以通过闻气味的方法找到要搜索的目标,正确。故选A。