1. 如下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器)。某学校化学实验探究活动小组的同学欲用它们完成各自的探究实验。

(1) 第一组同学以石灰石和稀盐酸为原料,连接仪器,在实验室中制备二氧化碳,按照要求设计实验装置、并检验装置的气密性。

①生成的二氧化碳气体中的杂质有(填化学式)。

②要制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体(提示:挥发出的少量氯化氢气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收),所选仪器的连接顺序为(填写仪器序号字母)。

③ 将少量的二氧化碳气体通入盛有过量氢氧化钙溶液的大烧杯中,反应后烧杯中溶液的质量与之前相比会(填“增大”“减小”“不变”之一)。

(2) 第二组同学以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰为催化剂)制备氧气,并对某种尼龙材料的组成元素进行分析探究。(资料显示该尼龙材料一定含C、H、N三种元素)

所选仪器按“A→B1→E→B2→D→碱石灰干燥管”的顺序连接,(B1、B2为浓硫酸洗气瓶),实验前检验装置气密性。使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧,观察现象,收集有关实验数据(假设发生的化学反应都充分反应),试回答下列问题。

①仪器A中发生反应的化学方程式为

②仪器E中玻璃管中放入的尼龙试样碎屑质量为6g,塑料试样充分燃烧后,测得仪器B1的质量增加1.8g,B2的质量增加3.6g,则该塑料试样中氢元素的质量分数为(结果精确到0.1%)。

③ 若装置中没有连接仪器B1 , 这样测算出的该塑料试样中氢元素的质量分数与实际值比较将(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。

(3) 第三组同学用混有少量水蒸气的一氧化碳气体,测定某不纯氧化铁样品的纯度(杂质不反应)。所选仪器的连接顺序为:混有少量水蒸气的一氧化碳→B→E。若氧化铁样品质量为20g,反应前后各装置的质量变化如下表:

装置

B

E

反应前质量/g

100

200

反应后质量/g

100.9

195.2

则该氧化铁样品中氧化铁的纯度为(结果精确到0.1%)。从环保角度看,该实验存在不完善之处,你的改进措施为

【考点】
常用盐的用途; 化学方程式的书写与配平; 物质组成的综合计算; 质量守恒定律及其应用;
【答案】

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实验探究题 困难
能力提升
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1. 在山西这片神奇的土地上,蕴藏着丰富的矿产资源,煤矿、金属矿、石灰石矿等矿产资源堪称我省之宝。在一次研学活动中,同学们对山西矿物种类、矿石的主要成分、石灰石矿石的应用价值、矿产资源的保护展开了项目化探究。

任务一:调查山西矿物种类

【信息检索】我省已发现矿种达120多种,煤矿、铝土矿、石灰石矿等储量居全国第一,铁矿储量居全国第四、煤属于(填“可再生”或“不可再生”)资源。铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,工业上利用赤铁矿石在高炉中炼铁的主要原理是。(用化学方程式表示)

任务二:探究矿石的主要成分

同学们采集到一些白色矿石,想要探究它的成分是否含碳酸盐,设计了如下实验:

【进行实验】小组同学先将白色矿石研碎成粉末

实验步骤

实验现象

实验结论

①取少量白色粉末于试管中,向其中加入适量,振荡

白色矿石成分含有碳酸盐

②将①中产生的气体通入澄清石灰水中

任务三:了解石灰石矿石的应用价值

石灰石具有很广泛的用途,在制造玻璃、纯碱、烧碱、冶炼钢铁等工业中是必不可少的材料。工业上还通过煅烧石灰石制取生石灰,其原理是(用化学方程式表示)。

任务四:保护矿产资源的措施

同学们认识到矿产资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,一起制定了保护矿产资源公约,如。(写1条)

实验探究题 普通
2.

西汉时《淮南万毕术》记载:“曾青得铁则化为铜”。

(1)为了模拟此反应,某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中,发生反应的化学方程式为。该反应的标准实验现象为:溶液变为浅绿色、铁钉表面有红色固体析出,铁钉表面无明显气泡。但小组同学却发现铁钉表面有小气泡,于是对这一异常现象展开探究。

【查阅资料】①硫酸铜溶液呈酸性;

②铁与硫酸铜溶液体系中,可能发生的化学反应有:铁与酸性溶液反应产生氢气;

硫酸亚铁溶液会与氧气发生一系列反应从而产生氢离子。

【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素。

小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。

不同浓度、不同温度的硫酸铜溶液

变为浅绿色

有无红色固体

有无气泡

2%硫酸铜冷溶液

较慢

2%硫酸铜热溶液

较快

4%硫酸铜冷溶液

较慢

4%硫酸铜热溶液

较快

(2)由上表推测硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素有(填一种即可)。

【探究二】探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因。

将打磨光亮的铁钉放入30 mL4%硫酸铜溶液中,插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1),同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)

(3)由图1和图2可知,铁与硫酸铜溶液反应过程中,溶液的酸性(填“增强”或“减弱”),其原因是

【探究三】验证探究二中溶液pH变化的原因,改用煮沸后蒸馏水配制热的30mL4%硫酸铜溶液,放入光亮的铁钉,用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如上图3)。

(4)将蒸馏水煮沸的目的是

(5)由图3可知,探究二中溶液pH变化的原因是否成立(填“成立”或“不成立”)。

(6)图1和图3曲线的起点pH不同的原因

(7)依据上述探究实验,兴趣小组向老师建议课堂演示铁钉与硫酸铜溶液反应的最佳实验条件是。你认为利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律实验时装置(填“是”或“否”)需要密闭。

实验探究题 普通
3.

化学兴趣小组对厨房中常见的盐Na2CO3、NaHCO3进行项目式探究。

项目一:探究Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的酸碱性强弱

【进行实验】

(1)NaHCO3是厨房中常见的盐之一,其俗称是________。

(2)用pH试纸测定浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液酸碱度,具体操作是________。

测得Na2CO3溶液pH=l2,NaHCO3溶液pH=8。

【得出结论】

(3)Na2CO3溶液的碱性________(填“>”或“<”)NaHCO3溶液的碱性。

项目二:探究Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与稀盐酸反应速度的快慢

【查阅资料】将稀盐酸滴入Na2CO3溶液的反应过程中,主要微粒变化的微观示意图如下所示:

【进行实验】向等体积、含碳元素质量相同的Na2CO3、NaHCO3溶液中,分别逐滴加入相同体积、相同浓度的足量稀盐酸,利用图1装置,测得瓶内压强随时间变化的曲线如图2所示:

【分析讨论】

(4)曲线________(填“a”或“b”)表示Na2CO3溶液与稀盐酸的反应;

(5)写出AB段反应的化学方程式________。

(6)以上两组实验,最终产生二氧化碳的质量___________(填字母序号)。

A. Na2CO3B. NaHCO3C. 一样多D. 无法比较

【得出结论】

(7)由图2可知:相同条件下,NaHCO3溶液与稀盐酸反应产生二氯化碳速度较快,原因是________。

【知识迁移】

(8)蒸馒头时最好选择________(填“Na2CO3”或“NaHCO3”)来中和发面时产生的有机酸,从而使馒头变得松软、多孔,口感更好。

实验探究题 普通