某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組探究氣體制取的實(shí)驗(yàn)原理與方法(如圖1).
(1)甲同學(xué)將課本的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行整理如下表,請(qǐng)你幫助他完成相關(guān)內(nèi)容.
制取氣體所需藥品裝置連接順序反應(yīng)的化學(xué)方程式
氧氣氯酸鉀和二氧化錳
二氧化碳(干燥)大理石和稀鹽酸

(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖2),既可用于制取氣體,又可用于驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì).當(dāng)打開(kāi)K1、關(guān)閉
K2時(shí),利用I、Ⅱ裝置可直接進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是______(填序號(hào)).
①大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳
②鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣
(3)丙同學(xué)認(rèn)為在不改變I、Ⅱ、Ⅲ裝置的儀器及位置的前提下,該裝置可用于過(guò)氧化鈉 (Na2O2)與水反應(yīng)制取氧氣,另一產(chǎn)物為氫氧化鈉,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______;她的改進(jìn)措施是______.
(4)丁同學(xué)打開(kāi)K2、關(guān)閉K1,利用I、Ⅲ裝置來(lái)驗(yàn)證生成的二氧化碳中含有水蒸氣,此時(shí)C中盛放的物質(zhì)是______,可以觀察到的現(xiàn)象是______.
(5)對(duì)用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取O2后的固體殘?jiān)俣ㄒ淹耆磻?yīng))作如下回收處理:
①通過(guò)以下四步實(shí)驗(yàn)操作回收二氧化錳.正確操作的先后順序是______(填寫選項(xiàng)序號(hào)).
a.烘干  b.溶解  c.過(guò)濾  d.洗滌
②用所得氯化鉀晶體配制50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氯化鉀溶液,需要氯化鉀的質(zhì)量為_(kāi)_____.
③過(guò)濾、蒸發(fā)時(shí)都需用到的儀器是______(填序號(hào)).
A.酒精燈 B.燒杯 C.玻璃棒 D.漏斗 E.量筒.

解:(1)用氯酸鉀和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣需要加熱反應(yīng),我們可選用B作為發(fā)生裝置;又因氧氣的密度大于空氣的密度,并且不易溶于水,可選C或D作為收集裝置,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KClO32KCl+3O2↑;大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,是固液在常溫下反應(yīng),可用裝置A作為發(fā)生裝置;二氧化碳密度大于空氣的密度,易溶于水,我們用裝置D收集,又因?yàn)橐占稍锏亩趸,所以要在AD之間連接裝置E;該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)根據(jù)裝置I、Ⅱ的導(dǎo)管進(jìn)出口順序可知,裝置Ⅱ只能用來(lái)收集密度比空氣小的氣體,因此利用裝置I、Ⅱ可收集H2.故選②;
(3)反應(yīng)物是過(guò)氧化鈉(Na2O2)與水,生成物是氧氣和氫氧化鈉,此反應(yīng)的化學(xué)式是:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑;
她的改進(jìn)措施是將裝置Ⅱ中長(zhǎng)導(dǎo)管接裝置I出氣管,打開(kāi)K1、K2;
(4)根據(jù)檢驗(yàn)水的存在可以用無(wú)水硫酸銅,無(wú)水硫酸銅和水反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅晶體;
(5)①制取氧氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,剩余藥品為:氯化鉀和二氧化錳,氯化鉀可溶于水而二氧化錳不溶于水,分離可溶物與不溶物而要獲得不溶物的操作順序?yàn)椋喝芙、過(guò)濾、洗滌、烘干;
②根據(jù)公式:溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100% 可知:溶質(zhì)質(zhì)量=50g×5%=2.5g;
③通過(guò)分析比較過(guò)濾和蒸發(fā)所用到的儀器,在過(guò)濾時(shí)用玻璃棒引流,蒸發(fā)時(shí)用玻璃棒攪拌.
故答案是:
(1)
制取氣體所需藥品裝置連接順序反應(yīng)的化學(xué)方程式
氧氣氯酸鉀和二氧化錳BC/BD2KClO32KCl+3O2
二氧化碳(干燥)大理石和稀鹽酸AED CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
(2)②
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;將裝置Ⅱ中長(zhǎng)導(dǎo)管接裝置I出氣管,打開(kāi)K1、K2;
(4)無(wú)水硫酸銅;固體變成藍(lán)色;
(5)①bcda;②2.5g;③C.
分析:(1)用氯酸鉀和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣需要加熱反應(yīng),據(jù)此選擇發(fā)生裝置;又因氧氣的密度大于空氣的密度,并且不易溶于水,選擇收集裝置;然后寫出化學(xué)反應(yīng)式即可;大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,是固液在常溫下反應(yīng),據(jù)此選擇發(fā)生裝置;根據(jù)二氧化碳密度大于空氣的密度,易溶于水,選擇收集裝置;又因?yàn)橐占稍锏亩趸,所以要連接裝置E;
(2)觀察圖示可知是固液在常溫下的反應(yīng),并且收集氣體的密度應(yīng)小于空氣的密度,然后選擇即可;
(3)根據(jù)反應(yīng)物是過(guò)氧化鈉(Na2O2)與水,生成物是氧氣和氫氧化鈉寫出化學(xué)反應(yīng)式即可;因氧氣密度比空氣大,所以應(yīng)將裝置Ⅱ進(jìn)出氣體導(dǎo)管交換一下即可;
(4)根據(jù)檢驗(yàn)水的存在可以用無(wú)水硫酸銅分析;
(5)①考查分離可溶物與不溶物的操作順序,必須先過(guò)濾雜質(zhì),再溶解、烘干;
②需要根據(jù)公式:溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%進(jìn)行計(jì)算;
③要對(duì)比分析過(guò)濾和蒸發(fā)所用到的儀器.
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰,涉及裝置選擇、連接、實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)計(jì)算等知識(shí).要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識(shí)方可做好此題.
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相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了“空氣中氧氣含量測(cè)定”的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了教材中的實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)出了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①如圖所示,連接儀器,檢查裝置的氣密性.發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性良好.
②在集氣瓶里裝進(jìn)適量a體積的水,燃燒匙里放一塊白磷(白磷燃燒所需要的最低溫度是40℃),并在酒精燈上把玻璃棒下端加熱,按圖示裝置把集氣瓶中的空氣密封起來(lái),把長(zhǎng)導(dǎo)管的另一端放入盛有足量水的燒杯中.(注:集氣瓶?jī)?nèi)的長(zhǎng)導(dǎo)管已伸到了瓶底)
③用力把預(yù)先加熱過(guò)的玻璃棒按下與白磷接觸,觀察到白磷立即著火燃燒,產(chǎn)生大量白煙,同時(shí)放出大量的熱.(注:白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物相同)
④待白磷燃燒熄滅后,稍加振蕩,白煙消失.
⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫,量出集氣瓶中水的體積是b,整個(gè)集氣瓶的體積是c.
⑥根據(jù)a、b、c三個(gè)數(shù)據(jù),計(jì)算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù).
根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題.
(1)集氣瓶中白磷燃燒的文字表達(dá)式
 

(2)在白磷開(kāi)始燃燒到最后熄滅的過(guò)程中,集氣瓶?jī)?nèi)水面的變化情況是
 

(3)若實(shí)驗(yàn)非常成功,當(dāng)c為500mL,a=100mL,則b=
 
mL.
(4)組內(nèi)成員小張對(duì)“實(shí)驗(yàn)前集氣瓶里要裝進(jìn)適量a體積的水”非常不理解.咨詢了組長(zhǎng)小明之后,他終于明白“a體積的水”的作用,其一是為了加快⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度;其二則主要是
 

(5)在上述實(shí)驗(yàn)中,下列操作的實(shí)施和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的出現(xiàn),會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)最后產(chǎn)生的實(shí)際值大于理論值的是
 

A、裝置氣密性不好
B、實(shí)驗(yàn)前集氣瓶里沒(méi)有裝a體積的水
C、集氣瓶沒(méi)有冷卻到室溫
D、用紅磷代替白磷(紅磷燃燒所需要的最低溫度在240℃左右)

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

為了測(cè)定某品牌食用純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的探究過(guò)程如下:
[提出問(wèn)題]樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
[知識(shí)準(zhǔn)備]
食用純堿的主要成分是碳酸鈉,另外還含有少量的氯化鈉;反應(yīng)過(guò)程中不考慮水和氯化氫的揮發(fā).
[設(shè)計(jì)方案并實(shí)驗(yàn)]
甲組同學(xué):稱取12.00樣品,加水配成溶液,在溶液中加入過(guò)量澄清石灰水,過(guò)濾、洗滌、干燥,共得到白色沉淀10.00g.
乙組同學(xué):稱取12.00樣品,加入足量的稀鹽酸直到反應(yīng)停止,共收集到4.4g二氧化碳.
[解決問(wèn)題]
請(qǐng)你任選一組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,幫助他們計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量是
 
,碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
 
.(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)
[交流反思]
(1)甲組的小青同學(xué)認(rèn)為,要求出碳酸鈉的質(zhì)量,也可以使用與鹽酸和石灰水所屬類別不同的其他物質(zhì)
 
(填一種具體物質(zhì)的化學(xué)式)的溶液與樣品反應(yīng),通過(guò)測(cè)定相關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量,進(jìn)行有關(guān)計(jì)算即可.
(2)乙組的小雨同學(xué)認(rèn)為,所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也可求出:取13.5g樣品放入燒杯中,每次加入20g稀鹽酸(不考慮水、氯化氫逸出)后用精密儀器稱量,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
加入鹽酸的次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
燒杯及所稱物質(zhì)總質(zhì)量/g 78.9 97.8 116.7 135.60 155.05 175.05 195.05
生成氣體的質(zhì)量/g 1.1 2.2 a 4.4 4.95 b --
表中數(shù)據(jù)a=
 
g,b=
 
g.并請(qǐng)你在下邊的坐標(biāo)紙上繪制生成氣體的質(zhì)量與所加稀鹽酸質(zhì)量關(guān)系的曲線.
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組共同探究制取氣體的原理、方法及性質(zhì)的有關(guān)實(shí)驗(yàn).
(1)甲同學(xué)將所學(xué)氣體制取的知識(shí)整理如下,請(qǐng)你幫助他完成相關(guān)內(nèi)容.

①寫出圖中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱:a
集氣瓶
集氣瓶
,實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣并用排空氣法收集氧氣,可選用的制取裝置為
A和E
A和E
(填字母,下同),高錳酸鉀制氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
,其化學(xué)反應(yīng)類型
分解反應(yīng)
分解反應(yīng)

②用雙氧水和二氧化錳來(lái)制取氧氣時(shí),制氧氣的化學(xué)方程式
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
,可選用的發(fā)生裝置是
B
B
,可選用C裝置收集氧氣,其原因是
氧氣不易溶于水
氧氣不易溶于水
,反應(yīng)結(jié)束后,欲將二氧化錳回收再利用應(yīng)進(jìn)行的主要操作是過(guò)濾,所需玻璃儀器為
燒杯
燒杯
、
玻璃棒
玻璃棒
、
漏斗
漏斗

(2)根據(jù)所學(xué)知識(shí)及所給信息回答問(wèn)題:
    氨氣(NH3)在通常狀況下是一種無(wú)色有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水,其水溶液為氨水.實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣.實(shí)驗(yàn)室制取氨氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是
A
A
,選用
D
D
裝置收集氨氣.(填寫字母)
(3)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)成功的前提.請(qǐng)回答:
①量取8mL稀硫酸,應(yīng)選用
B
B
(填字母)的量筒.
A.5mL      B.10mL      C.100mL
②往試管里裝固體粉末,通常使用
C
C
(填字母).
A.鑷子      B.玻璃棒     C.藥匙(或紙槽)
③下列實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是
B
B
(填代號(hào)).

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某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了《金屬和金屬材料》單元后,做了CO還原CuO的探究實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CO與CuO加熱后黑色粉末變成紅色粉末.請(qǐng)你參與該小組的研究過(guò)程并完成相關(guān)任務(wù):
[研究課題]探究紅色粉末的主要成分
[查閱資料]
(1)有關(guān)物質(zhì)的顏色CuO粉末:黑色,Cu2O粉末:紅色.
(2)CuO和Cu2O都能和稀硫酸發(fā)生反應(yīng),化學(xué)方程式為:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O      Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O
[猜想與實(shí)驗(yàn)]
(1)如果硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色粉末為純凈物,小明同學(xué)猜想紅色粉末的成分是Cu,而你對(duì)紅色粉末的成分有不同的猜想,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明你的猜想:
 猜想 簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案 現(xiàn)   象 CO和CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式
Cu2O
Cu2O
取少量紅色粉末放于試管中,向其中加入足量稀硫酸,振蕩
取少量紅色粉末放于試管中,向其中加入足量稀硫酸,振蕩
溶液變?yōu)樗{(lán)色,仍有紅色固體
溶液變?yōu)樗{(lán)色,仍有紅色固體
2CuO+CO
  △  
.
 
Cu2O+CO2
2CuO+CO
  △  
.
 
Cu2O+CO2
(2)如果硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色粉末為兩種物質(zhì)的混合物,要確定粉末中兩種物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),還需要通過(guò)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算.下列數(shù)據(jù)中可以作為計(jì)算依據(jù)的是(填序號(hào))
AC
AC

A.反應(yīng)前CuO粉末的質(zhì)量  B.通入CO的質(zhì)量  C.反應(yīng)后固體混合物的總質(zhì)量.

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某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)一瓶敞口放置的氫氧化鈉產(chǎn)生了興趣,甲乙兩組同學(xué)圍繞這瓶氫氧化鈉進(jìn)行了一系列的探究活動(dòng).
提出問(wèn)題
提出問(wèn)題
①氫氧化鈉是否完全變質(zhì)②樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
查閱資料
查閱資料
①氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水.
②向氫氧化鈉和碳酸鈉混合物中加入鹽酸時(shí),鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng),再與碳酸鈉反應(yīng);
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一:探究氫氧化鈉固體的變質(zhì)情況.
①取少量該固體樣品置于試管中,向其中加入稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明該樣品中含有碳酸鈉,由此可確定該固體已發(fā)生變質(zhì).則反應(yīng)方程式為:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

②如果氫氧化鈉已經(jīng)完全變質(zhì),甲組同學(xué)認(rèn)為取少量固體溶于水,向其中滴加無(wú)色酚酞后,溶液應(yīng)呈無(wú)色,乙組同學(xué)思考后認(rèn)為甲組同學(xué)的想法是錯(cuò)誤的,原因是:
碳酸鈉和氫氧化鈉溶液都顯堿性,使酚酞試液變成紅色
碳酸鈉和氫氧化鈉溶液都顯堿性,使酚酞試液變成紅色


③為探究該固體中是否還有未變質(zhì)的氫氧化鈉,同學(xué)們又進(jìn)行了如下表所示的實(shí)驗(yàn).請(qǐng)將下表填寫完整.
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD> 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論或化學(xué)方程式
除去碳酸鈉 取少量該固體樣品溶于水配成溶液,滴加適量的氯化鈣溶液,充分反應(yīng)后過(guò)濾
產(chǎn)生白色沉淀
產(chǎn)生白色沉淀
有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3
檢驗(yàn)是否含有氫氧化鈉 向過(guò)濾后的濾液中滴入
酚酞試液
酚酞試液
變紅
變紅
該樣品中含有氫氧化鈉
實(shí)驗(yàn)二:測(cè)定其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
設(shè)計(jì)方案
設(shè)計(jì)方案

①甲組同學(xué):稱取20.00樣品,放入過(guò)量的鹽酸直到反應(yīng)停止,共收集到4.40g二氧化碳.(設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).)
②乙組同學(xué):稱取20.00g樣品,加水配成溶液,向溶液中加入過(guò)量的澄清石灰水.過(guò)濾、洗滌、干燥,共得到白色沉淀10.00g.(設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品與石灰水反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量,先求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).)
解決問(wèn)題
解決問(wèn)題
根據(jù)兩組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,請(qǐng)你幫助他們計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù):(任選一組寫出計(jì)算過(guò)程)
交流與反思
交流與反思

(1)在交流時(shí),老師問(wèn)同學(xué)們“能否用上述實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)計(jì)算出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”,甲乙兩組的同學(xué)都一致認(rèn)為可以.但小明思考后,覺(jué)得甲、乙兩種方案都不妥,理由是:
樣品中有水,無(wú)法測(cè)出樣品的氫氧化鈉的質(zhì)量
樣品中有水,無(wú)法測(cè)出樣品的氫氧化鈉的質(zhì)量

(2)小明又重新設(shè)計(jì)新方案:先用電子秤準(zhǔn)確稱取20.00g變質(zhì)的NaOH樣品放入錐形瓶中,用電子秤秤得錐形瓶及樣品的總質(zhì)量為70.00g,再把175.00g7.3%稀鹽酸平均分成7份依次加入樣品中,每次充分反應(yīng)用電子秤秤得錐形瓶及所盛物質(zhì)的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:
加入鹽酸的次數(shù) 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 第七次
錐形瓶及所盛物質(zhì)的總質(zhì)量 95.00 120 145 170 192.8 215.6 240.6
(2)請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
40.0%
40.0%

(不要寫出計(jì)算過(guò)程)

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