(化学方程式2分,其余每空1分,共7分)某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品,探究哪两种药品的反应适合在实验室制取CO2。请你参与下列的探究并回答问题。
【提出问题】上述人酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2?
【方案设计】大家经过讨论,一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO2,你认为原因 。讨论后大家设计了如下三个实验进行对比分析。![]()
【实验与结论】⑴请你填写实验报告中①、②处的内容。
| 实验 | 实验现象 | 实验内容 |
| A | 剧烈反应,迅速放出大量气泡 | 反应速率过快,气体不便收集,不宜于实验室制取二氧化碳 |
| B | 产生气泡,速率迅速减慢,反应几乎停止。 | 无法持续产生CO2,不能用于实验室制取CO2 |
| C | ① | ② |
( 用化学方程式表示)。
【拓展与迁移】⑴由上述探究可知,在确定实验室制取气体的反应原理时,要考虑诸多因素,例如反应速率要适中,便于收集等。请你再写出一种需要考虑的因素:
。
⑵右图是一种灭火器的工作原理示意图,其中用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO2的理由是
。
呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂。为了探究其反应原理,兴趣小组同学在老师的指导下,进行了如下探究,请你一起参与。
[查阅资料]过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气。
[设计实验]浩明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应,并验证反应产物。![]()
(1)下列是实验室常用的仪器:![]()
①A是二氧化碳气体的发生装置,装配该装置时,应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外,还需要的仪器有(填名称) 、 。实验室制取二氧化碳的化学方程式 。该装置在实验室还可以用来制取氧气,写出用该装置制取氧气的化学方程式 。
②实验室选择制取气体的发生装置,主要依据是 、 。
(2)用D所示的方法收集氧气,其依据是 ;收集氧气时,还可以选用 法收集。检验D装置试管内收集到中的气体是否氧气的方法、现象及结论是:待D中气体集满后,把试管移出水面,然后
。
(3)C中氢氧化钠的作用是吸收没有参与反应的CO2,如果没有连接这个装置,可能导致的后果是 。
(4)检验B中反应后剩余固体的成分。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及方程式 |
| ①取少量A中反应后的固体于试管中; ② ; ③ 。 | ② ③ | 反应后生成的固体是碳酸钠。写出步骤③的化学方程式 |
[反思与评价](1)通过上述实验,明明同学认为Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3和O2,还有可能生成NaHCO3。你认为他的结论 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。写出Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式 。
请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的是优点 。
(12分)实验室用98%的浓硫酸配制成稀硫酸,并与锌粒反应制取氢气。
(1)查阅资料。
20℃时不同质量分数硫酸的密度(g/mL)
| 质量 分数 | 0% (纯水) | 1% | 4% | 10% | 16% | 24% | 32% | 36% | 44% | 49% | 60% | 98% |
| 密度 | 1.00 | 1.01 | 1.02 | 1.07 | 1.11 | 1.17 | 1.24 | 1.27 | 1.34 | 1.39 | 1.50 | 1.84 |
分析以上数据,可以得出结论(写2条)
① ;
② ;
(2)计算。配制200g24.5%的稀硫酸,需 g98%浓硫酸和 g水。实际操作时,取98%浓硫酸 mL(精确到1mL);
(3)配制稀硫酸。分别用量筒量取所需水和浓硫酸,先将 倒入烧杯中,然后
;
(4)制取氢气。
①下图中可用于制取、收集氢气的装置是(填字母) ;
②检验氢气纯度的方法如图所示,标明氢气不纯的现象是 。
(7分)某同学设计下表所示实验,探究金属铜对H2O2分解速率的影响。
| 操作 | 装置 | |
| 1、取一小块铜丝网,卷成筒形,固定在铜丝上。 | | |
| 2、分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2,并放入盛有热水的③中。 | 约1min后可观察到① 和②中都有少量气泡产生 | |
| 3、把铜丝插入①中。 | ①中有大量气泡产生,约5min后不再有气泡产生;此时②中 仍然有少量气泡产生 |
回答下列问题:
(1)仪器的①名称是______________,仪器③的名称是______________;
(2)仪器②中实验的目的是 ;
(3)根据上述实验,可以得出的结论是 ;
(4)如果用本实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂,需要对上述实验方案进行补充,其中必要的是________。
A.称量实验前铜丝网的质量
B.将实验后的铜丝网干燥、称重
C.向仪器中加入二氧化锰
D.将实验后的铜丝网插入AgNO3溶液中
(10分)兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动:
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水,用细绳吊入池中,再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出(见右图),然后迅速拉起矿泉水瓶,盖上瓶盖。这种方法属于 集气法。
【对气体猜想】
猜想Ⅰ.全部是CH4; 猜想Ⅱ.全部是CO;
猜想Ⅲ.全部是CO2; 猜想Ⅳ.是CH4和CO2的混合气体。
【实验和推断】
(1)若“现象a”为石灰水变浑浊,则说明气体中含有 气体。
(2)步骤②的目的是 ;步骤③“注水装置”应选右图中的 (填序号)。
(3)若“现象b”为杯壁有水雾出现,有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立,其反应方程式为:
;另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素,理由是 ;要排除这种干扰可采取的措施是 。
(4)采取(3)中的排除干扰措施后:若“现象a、b”无明显现象,“现象c”石灰水变浑浊,则证明“猜想 ”成立;若“现象a、c”均为石灰水变浑浊,“现象b”为杯壁有水雾,则证明“猜想 ”成立。