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1、 备战2022中考复习考点必杀300题专练07 能力闯关探究题20题www.zz&step%.com*1.(2022上海奉贤区一模)某研究性学习小组对炭粉与氧化铜反应产物中气体的成分进行研究。【提出假设】该反应的气体产物除二氧化碳外还有其他气体。【查阅资料】氮气不能跟碳粉和氧化铜发生反应,也不跟石灰水反应,可用来隔绝氧气。来&源:中教*%网【设计方案】将一定量氧化铜在隔绝氧气的条件下与过量炭粉充分反应。通过测定反应前后和关物质的质量进行判断。【进行实验】操作步骤实验现象及分析取1.6g氧化铜与1g炭粉均匀混合,放入质量为48.2g的玻璃管中、依次连接A.B.C装置。打开弹赞夹,往贮气瓶A中注入
2、水,将氮气通入B装置水应从_端注入(选填“a”或“b”)先通一段时间氮气目的是_夹紧弹簧夹,用酒精喷灯加热B中玻璃管内的混合物。B中玻璃管内的现象_,该反应体现了碳的_性。C中石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式_;气球的作用是_停止加热,再通一段时间氮气实验完毕后,冷却装置至室温,称得玻璃管及固体总质量为50.2g。C瓶中液体增重0.4g结论:原假设_(填“成立”或“不成立”),理由是_【答案】.b.排净装置中空气,避免对实验造成干扰.黑色固体变为红色.还原.CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O.收集一氧化碳,防止污染空气.成立.C瓶中液体增重0.4g,说明生成了0.4g二氧化碳,小于生
3、成气体质量1.6g+1g+48.2g-50.2g=0.6g【解析】操作步骤实验现象及分析取1.6g氧化铜与1g炭粉均匀混合,放入质量为48.2g的B装置的玻璃管中。打开弹簧夹,往贮气瓶A中注入水,将氮气通入B装置中。水的密度比氮气大,水应从b端注入,故填:b。先通一段时间氮气。氮气不能跟碳粉和氧化铜发生反应,目的是排尽装置中的空气,故填:排净装置中的空气,避免对实验造成干扰。夹紧弹簧夹,用酒精喷灯加热玻璃管内的混合物。碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳。玻璃管中的现象是黑色固体逐渐变为红色,体现了碳的还原性,C中二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙和水,澄清石灰水变浑浊,化学方程式CO2+Ca(OH)2=C
4、aCO3+H2O,气球作用是收集一氧化碳,防止污染空气,故填:黑色固体变为红色;还原;CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O;收集一氧化碳,防止污染空气。停止加热,再通入一段时间氮气。实验完毕后,冷却装置至室温,称得B玻璃管及固体总质量为50.2g,称得C瓶中液体增重0.4g。C瓶中液体增重0.4g,说明生成了0.4g二氧化碳,小于生成气体质量1.6g+1g+48.2g-50.2g=0.6g,说明还有不能被澄清石灰水吸收的气体生成,故猜想成立,故填:成立;C瓶中液体增重0.4g,说明生成了0.4g二氧化碳,小于生成气体质量1.6g+1g+48.2g-50.2g=0.6g。2.(2022上海
5、宝山区一模)水煤气是一种气态燃料,工业上用水蒸气(H2O)通过炽热的焦层(C)所得气体即为水煤气。某化学兴趣小组同学欲探究水煤气的成分,开展如下活动:【提出问题】水煤气的成分是什么?【作出猜想】猜想:CO和H2;猜想:CO2和H2;猜想:CO、CO2和H2猜想依据是:_。经过讨论,小组同学认为水煤气中一定还含有水蒸气。【查阅资料】H2的化学性质与CO相似,也能与氧化铜反应,产物为铜和水;【设计方案】小组同学验证猜想的方案如图所示(夹持仪器省略),并进行实验。来源:中国教育&*出#版网来#源:中%*国教育出版网【实验现象】A.E中白色粉末变蓝;D中黑色粉末变红;B.F中澄清石灰水变浑浊,C中澄清
6、石灰水不变浑浊。中国教育出版*网#%【实验结论】根据上述现象,兴趣小组推断出水煤气中含有H2O、CO2.H2和CO。请完成下列问题:www.zz&s#tep.c*om装置A中反应的化学方程式为_;来源#&:中教%网推断出水煤气中含有CO的依据是_;装置C的作用是_;【实验评价】该兴趣小组设计的实验方案存在问题,你的改进措施是_。【答案】.根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变.D中黑色粉末变红,C中澄清石灰水不变浑浊,F中澄清石灰水变浑浊.检验装置B是否把气体中的二氧化碳除尽.在装置C.D之间加装气体干燥装置;在装置末端放一点燃的酒精灯,处理尾气中的一氧化碳来源:中国&教育出#版网【解析】
7、猜想依据:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,所应物中含有碳、氢、氧三种元素,所以作出题中三种猜想。实验结论:A中为硫酸铜粉末,由白色变蓝色,硫酸铜粉末与水结合形成蓝色的硫酸铜晶体,反应的化学方程式为:。一氧化碳和氢气都有有还原性,氢气还原氧化铜生成铜和水,一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳;D中粉末变红说明气体中有一氧化碳和氢气中的一种或两种,又观察到E中白色粉末变蓝,说明有水生成,从而说明水煤气中含有氢气,观察到C中澄清石灰水不变浑浊,F中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,从而说明水煤气中含有一氧化碳,故答案填:D中黑色粉末变红,C中澄清石灰水不变浑浊F中澄清石灰水变浑浊。装置
8、B的作用是检验并除去二氧化碳,装置C作用应该是检验装置B是否把气体中的二氧化碳除尽。来源:zzst%ep#.&com实验评价:由于气体通过了B.C两装,气体由溶液中逸出,会带出一部分水蒸气,带出的水蒸气也会使E中的硫酸铜粉末变蓝,会干扰水煤气中是否有氢气的检验,所以应在C.D两装置间加装一个气体干燥装置,可以用万用瓶内装浓硫酸,;来源:%中教*&网因为水煤气中含有一氧化碳,实验过程中未反应的一氧化碳逸出会污染空气,所以要在装置末端加装置尾气处理装置,防止空气污染,如在装置末端放一点燃的酒精灯,处理尾气中的一氧化碳。3.(2022上海嘉定区二模)通过学习,我们知道有些物质混合后,虽然无明显现象产
9、生,但确实发生了化学反应,如氢氧化钠溶液和二氧化碳,写出该反应的化学方程式_,教材上是通过证明反应物二氧化碳的减少证明了反应的发生。某兴趣小组的同学认为还可以通过以下实验证明。请与他们一起完成实验方案的实施和评价。方案一:将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的试管中,再滴加足量的稀盐酸,观察到_,证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。还可以使用的试剂有_(写出一种与稀盐酸不同类别的物质)。方案二:资料显示,常温下NaOH、Na2CO3分别在水和酒精中的溶解度(单位:g/100g溶剂)如下所示:来%源:*中国教#育出版网溶剂NaOHNa2CO3水10921.8酒精17.30.01将CO2通入饱和的Na
10、OH乙醇溶液中,观察到_,证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。他们的推测依据是_。上述两个方案在设计思想上的相同点是_。某兴趣小组的同学还想进一步探究氢氧化钠溶液和二氧化碳反应后溶液的成分,请完成以下表格:实验步骤实验现象实验结论步骤一:取少量样品,滴加_产生白色沉淀溶质成分为碳酸钠和氢氧化钠步骤二:在上步反应后的溶液中继续滴加_【答案】.产生气泡.氯化钙溶液(合理即可).溶液变浑浊.常温下,碳酸钠在酒精中的溶解度远小于氢氧化钠.证明有新物质生成验证反应的发生.过量的氯化钙溶液.无色酚酞试液.溶液变红【解析】二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;二氧化碳与氢氧化钠反应
11、生成碳酸钠和水,加入足量的稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,观察到产生气泡,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,故可加入氯化钙溶液,产生白色沉淀,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;由表可知,常温下,碳酸钠在酒精中的溶解度远小于氢氧化钠,故将CO2通入饱和的NaOH乙醇溶液中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,溶液变浑浊;来源:中&国教育出版网#上述两个方案,均是验证二氧化碳和氢氧化钠反应生成了碳酸钠,即通过证明有新物质生成验证反应的发生;实验结论为:溶质成分为碳酸钠和氢氧化钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,故可取少量样品,滴
12、加过量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,说明含碳酸钠,且过量的氯化钙能将碳酸钠除尽,氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞试液变红,故可用无色酚酞试液检验氢氧化钠,故在上步反应后的溶液中继续滴加无色酚酞试液,溶液变红,说明含氢氧化钠。4.(2022上海黄浦区一模)制取氧气是重要的实验活动。用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气。(1)某过氧化氢溶液中含过氧化氢0.02mol,计算该溶液最多能产生氧气的质量。_(根据化学方程式列式计算)(2)同学进行如下所示两个实验,进行实验乙的目的是_。用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,并用排水法收集。(3)写出用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式_。(4)从下图中,选取适合的
13、仪器与试管相连接,搭建发生装置。请写出你选择的带橡皮塞的导管编号,并说明理由。_(5)用排水法收集氧气,是利用了氧气_的性质。来源:zzstep%&.com【答案】(1)解:设生成氧气的物质的量为x。w*ww%.zz#step.co&mx=0.01mol氧气的质量为0.01mol32g/mol=0.32g。(2)作为对照,排除水的干扰(3)www.z%zst&(4)a,由于用排水法收集氧气,故导气管要伸入倒扣的集气瓶口下(5)不易溶于水【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:;由化学方程式可知,0.02mol的过氧化氢生成0.01mol氧气,氧气的质量为=0
14、.32g,过程见答案;(2)乙实验把过氧化氢溶液换成水,是为了作为对照,排除水产生氧气的可能,从而证明是过氧化氢分解产生氧气;(3)氯酸钾在加热、二氧化锰的作用下分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为:;(4)题中要求用排水法收集氧气,只有a有弯管部分,能伸入倒扣的集气瓶中,从而排水收集氧气;中&国教育出*版网#(5)氧气不易溶于水,能用排水法收集。5.(2022上海嘉定区一模)为探究某干燥的绿色固体粉末的元素组成,某小组进行了如图所示的两个实验,请回答:实验一实验二实验装置装置编号IIIVVI实验现象固体变为黑色白色变为蓝色固体减少黑色变为光亮红色变浑浊气球鼓起(1)装置II中的现象说明装置1中
15、产生了_:II中反应化学方程式为_。(2)实验二中气球的作用是_;装置IV中发生反应的化学方程式是_。(3)实验二中实验开始前要先向装置中一段时间的CO,目的是_。(4)根据上述实验现象推知绿色固体中一定含有的元素包括:_。来源:zzst#ep&.com(5)上述实验装置中,装置_(填装置编号)对该探究实验没有意义。可将其改成上述实验中的装置_(填装置编号),即可证明绿色固体中含有碳元素。【答案】(1).水或H2O.CuSO4+5H2O=CuSO45H2O(2).收集尾气.www&.zz*st#(3)排尽装置内的空气(4)铜、氧、氢(5).III.V来源:中国教育出&*%版网【解析】(1)装置
16、II中硫酸铜由白色变成蓝色,说明硫酸铜与水反应生成了蓝色硫酸铜晶体,即反应中产生了水,故填:水,CuSO4+5H2O=CuSO45H2O(2)一氧化碳不能被完全消耗,尾气中含有有毒的一氧化碳气体,直接排放到空气中会造成空气的污染,因此需要用气球进行收集,故填:收集尾气;由实验现象可以知道,该反应是黑色的氧化铜粉末在加热的条件下被一氧化碳还原成红色的铜,同时生成二氧化碳,故填:;(3)用一氧化碳还原氧化铜时,需要先通入一氧化碳气体,排净装置内的空气,以免加热发生爆炸;(4)根据实验现象可以知道,绿色固体分解后生成了水、氧化铜,根据质量守恒定律反应前后元素种类不变可以知道,绿色固体粉末中一定含有铜
17、、氧、氢元素;故填:铜、氢、氧元素;(5)装置III是为了检验二氧化碳的存在,二氧化碳和碳会反应生成一氧化碳,但是试管内残余的空气内的氧气也可能与碳反应产生一氧化碳,造成质量减少,故对探究没有意义。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可用于检验二氧化碳的存在,所以可以换成装置。6.(2022上海普陀区一模)实验室常用氯酸钾和二氧化锰固体混合制取氧气。来源:中&教*网%(1)制取氧气发生反应的化学方程式是_。若要制得0.96g氧气,参加反应的氯酸钾应有_mol。(2)实验过程中,二氧化锰起_作用,为验证反应前后二氧化锰的质量没有变化,事先称量滤纸、二氧化锰的质量,制取氧气实验结束后,进行的实验操作流程
18、如下。过滤时,需要用蒸馏水不断冲洗滤渣和滤纸,这样操作的目的是_;连带滤纸一起称量的优点是_。【答案】(1).0.02(2).催化.完全除去氯化钾.减小误差,实验准确www.zz#ste%【解析】(1)氯酸钾和二氧化锰固体混合加热生成氧气和氯化钾,反应的化学方程式为:;设参加反应的氯酸钾的物质的量为x,根据反应的化学方程式可知,来源:*中国教育出版网故参加反应的氯酸钾应有0.02mol。(2)二氧化锰是催化剂,在反应中起催化作用;过滤时,需要用蒸馏水不断冲洗滤渣和滤纸,这样操作的目的是冲洗干净滤纸上残留的氯化钾,即完全除去氯化钾;连带滤纸一起称量减小二氧化锰的损失,即减小误差,实验更准确。
19、7.(2022上海闵行区一模)体验化学探究之旅为验证碳及其化合物的性质用下图装置进行实验。(1)证明A处发生化学反应的实验现象是_。来源%:中教#*网(2)C处反应的化学方程式为_。(3)仅从观察到D处出现了明显现象是无法判断B.C处已经发生了化学反应。请简述理由_。(4)实验结束后,欲探究A中碳酸钙是否完全分解。w*ww.zz&甲同学设计了如下实验:来*源:#根据上述现象,判断剩余固体A的成分是_。乙同学认为将剩余固体A加水充分溶解,观察到有不溶物,也能判断剩余固体A的成分。可行吗?请说明理由_。中国教#育出&版%网丙同学认为不使用酚酞试液和稀盐酸也可以确定剩余固体A的成分。请写出方法和结论
20、_。【答案】(1)B处粉末减少,C处黑色粉末变红(2)(3)B处未反应的CO2也能使D处石灰水变浑浊,干扰检验(4).CaO和CaCO3.不可行,因为氢氧化钙微溶于水,也有不溶物.称量剩余固体的质量,若质量大于5.6g,则含有碳酸钙和氧化钙;若质量等于5.6g,则只含氧化钙【解析】(1)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,二氧化碳和碳粉高温生成一氧化碳,一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,会观察到B处粉末减少,C处黑色粉末变红,故填:B处粉末减少,C处黑色粉末变红。(2)C处一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,化学方程式,故填:。(3)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,即使BC处不反应,D处
21、也会变浑浊,故填:B处未反应的CO2也能使D处石灰水变浑浊,干扰检验。(4)氧化钙和水生成氢氧化钙能使酚酞变红色,碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙二氧化碳和水,能生成气体,根据上述现象,判断剩余固体A的成分是CaO和CaCO3;将剩余固体A加水充分溶解,观察到有不溶物,不能判断剩余固体A成分,因为氢氧化钙微溶于水,加水也可能有不溶物,不溶物不一定是碳酸钙,还可能是氢氧化钙;设碳酸钙完全反应生成氧化钙质量为xx=5.6g称量剩余固体的质量,若质量大于5.6g,则含有碳酸钙和氧化钙;若质量等于5.6g,则只含氧化钙;故填:CaO和CaCO3;因为氢氧化钙微溶于水,加水也有不溶物;称量剩余固体的质量,若质量
22、大于5.6g,则含有碳酸钙和氧化钙;若质量等于5.6g,则只含氧化钙。来源&:%#8.(2022上海金山区一模)学校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶膨胀破裂,在老师的指导下,兴趣小组同学对该生石灰取样开展了如下探究:【提出问题】生石灰样品的成分是什么?中国教&育出*版网【提出假设】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。【设计实验】兴趣小组设计如下实验进行探究。中国教#育&*%出版网实验操作实验现象实验结论a取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯外壁。烧杯壁发热_b将步骤a中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入_。溶液变红有Ca(OH)2c取步骤b中的少
23、许滤渣于试管中,向其中滴加足量稀盐酸。_有CaCO3【反思评价】经过讨论,同学们发现通过步骤b不能得到样品中一定含有Ca(OH)2的结论,理由是_。来源:中国%#教育&出版网通过小组合作,最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3,可能含有Ca(OH)2。请写出样品中有CaCO3生成的化学方程式_。【应用交流】生石灰要密封保存。【拓展思考】如果取ag生石灰放置于空气中,一段时间后称得固体质量为bg,若bg固体全部是碳酸钙,则A.b之间的关系是_。中国*教育#出&版网%【答案】.有CaO.酚酞溶液.有气泡产生.a步骤中CaO与水反应会生成Ca(OH)2.CaO+H2O=Ca(OH)2.Ca(OH)
24、2+CO2=CaCO3+H2O.a=0.56b【解析】设计实验A.取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯外壁,烧杯壁发热,说明物质溶于水放出热量,则生石灰样品中有CaO;B.由于生石灰样品中有Ca(OH)2,利用其溶液显碱性,可将步骤a中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入无色酚酞溶液,溶液变红;来源:&中%国教育出版网C.由于生石灰样品中有CaCO3,则取步骤b中的少许滤渣于试管中,向其中滴加足量稀盐酸,会看到有气泡产生;反思评价步骤b不能得到样品中一定含有Ca(OH)2,因为a步骤中CaO与水反应会生成Ca(OH)2;样品中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为CaO+H2O=
25、Ca(OH)2,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;拓展思考如果取ag生石灰放置于空气中,一段时间后称得固体质量为bg,若bg固体全部是碳酸钙,说明生石灰全部变为碳酸钙,根据质量守恒定律,碳酸钙中钙元素与氧元素的质量之和等于生石灰的质量,即ag,碳酸钙中钙元素与氧元素的质量之和为,即=ag,得出a=0.56b。9.(2000上海松江区一模)木炭还原氧化铜是初中化学的重要实验,请回答下列问题。中国教育#出版网&*(1)实验室用A和B组合进行木炭还原氧化铜的实验,A中反应的化学方程式是_,B中的现象是_。实验结束时,若先移走酒精喷
26、灯,可看到的现象是_。(2)为了探究木炭与氧化铜反应是否产生一氧化碳,实验测定了如下数据:来源:*#反应前的质量(g)反应后的质量(g)装置Am1m2装置Bm3m4I.若m4-m3_m1-m2(填“”、“”或“=”),推测该反应可能有一氧化碳生成。来*源:中教网II.先排尽装置C中的空气,再连接装置AC_(填装置编号),观察到_现象,则可证明A中有一氧化碳生成。写出A种产生一氧化碳的化学方程式可能是_(一个即可)。来#源:%中&教网III.因为一氧化碳有毒性,为了减少A中一氧化碳的生成,可采取的措施是:_。【答案】(1).澄清石灰水变浑浊.石灰水被倒吸入试管使试管炸裂(2).D.C中黑色固
27、体变红色.使用足量氧化铜【解析】(1)木炭在高温下还原氧化铜,生成铜和二氧化碳,方程式为;中国%*教育出版网B中是将含有二氧化碳的气体通入澄清石灰水,现象为澄清石灰水变浑浊;(2)表示石灰水增重的质量,也即混合气体中二氧化碳的质量;表示A中生成气体的质量,若二氧化碳质量小于生成气体的质量,则证明生成气体中含有一氧化碳,故填;一氧化碳还原氧化铜时产生铜单质,可以看到C装置中黑色固体变为红色;A中碳和二氧化碳在高温情况下生成一氧化碳,方程式为;A中产生一氧化碳的原因为在反应过程中产生大量二氧化碳能和碳单质反应产生一氧化碳,为减少一氧化碳生成,可使用足量的氧化铜,使得生成的CO再被氧化铜消耗掉。故填
28、使用足量的氧化铜。10.(2022上海青浦区一模)图1是某实验小组进行一氧化碳和氧化铜反应的实验装置(装置气密性良好)。(1)实验开始时,应按_(填序号)的顺序进行操作。a点燃A处酒精灯b通一氧化碳c点燃C处酒精灯(2)加热一段时间后,在A装置玻璃管内发生反应的化学方程式为_,该反应体现一氧化碳具有_性。来源:#zzstep&.c%o*m(3)图1B装置中澄清石灰水的作用是_,C处尾气点燃时的现象是_。(4)图2中_(填编号)装置与图1方框内BC组合装置的作用类似(瓶中液体均为足量的澄清石灰水)。来*#&源:中教网实验小组称取8.0克CuO进行实验(玻璃管质量为a克),一段时间后观察到A装置中
29、玻璃管内的黑色粉末全部变红,小组同学认为氧化铜全部转化成了铜。(5)有同学查阅资料后发现一氧化碳和氧化铜在高温下也可能生成红色的Cu2O固体,于是就玻璃管中红色物质的组成提出了三种猜想,猜想1:全部是Cu;猜想2:_;猜想3:是Cu和Cu2O的混合物。(6)请将猜想2填写完整。如果猜想1成立,请设计方案加以验证_。【答案】(1)bca(2).CuO+COCu+CO2.还原来源:中国教育#出版网*%(3).检验否有二氧化碳生成.产生淡蓝色(蓝色)火焰(4)(5)全部是Cu2O(6)继续通CO至玻璃管冷却后,将玻璃管和管内固体一同称量,若总质量比反应前减轻了1.6克,则猜想1成立【解析】(1)实验
30、时向玻璃管内通入一氧化碳气体,并点燃C处的酒精灯,待装置内的空气排净后,点燃A处的酒精灯给氧化铜加热,故填bca;(2)A中发生的反应是一氧化碳和氧化铜反应,生成二氧化碳、铜单质,反应的化学方程式为:,反应中,一氧化碳夺取了氧化铜中的氧,将氧化铜还原成铜单质,说明一氧化碳具有还原性;(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,用澄清石灰水检验是否有二氧化碳生成,一氧化碳燃烧时产生淡蓝色火焰,并放出光和热;(4)BC装置的目的是检验二氧化碳并能进行尾气处理,检验二氧化碳时,需要将气体通入澄清石灰水中,应从长导管通入气体,此外,要达到尾气处理的目的,需要通过长导管排出澄清石灰水,收集一氧化碳,故装置符合题
31、意;来源:%中国教育#*出版网(5)结合查阅的资料进行猜测,反应后的产物有三种组合:全部为氧化铜,全部为氧化亚铜,生成物是氧化铜、氧化亚铜的混合物,故猜想2为:全部是氧化亚铜;(6)若产物全部是铜,则反应后固体的质量会减少,通过测量反应前后固体和玻璃管的总质量来验证,首先应计算出减少的质量是多少,根据差量法计算,设减少的质量为x。来源:z#zstep&.co%m*因此,熄灭酒精灯继续通CO至玻璃管冷却后,将玻璃管和管内固体一同称量,若总质量比反应前减轻了1.6克,则猜想1成立。11.(2022上海徐汇区二模)化学社团为测定水中氢、氧元素质量比,用如下装置设计实验。来#源:%中教*网(1)用电解
32、水的产物制备氧化铜请写出电解水的化学方程式_。连接ac,打开电源,点燃酒精灯,一段时间后,丙中观察到的现象为_。熄灭酒精灯,断开ac,冷却装置待用。(2)化学社团的同学提出:连接bC.de,用电解水的产物还原上述制备的氧化铜,可以通过称量各装置反应前后的质量差(下表所示)来测定水中氢、氧元素质量比装置编号甲乙丙丁反应前后的质量差(单位:g)m1m2m3m4要达到测定目的,必须称量的装置为_。(填写装置编号)中国%教育&出版网实验时,打开电源,过段时间后,再点燃酒精灯的目的是_。写出丙装置中发生反应的化学方程式_。实验测得数值要与理论值作比较,理论上水中氢、氧元素质量比:_。若其他操作无误,在实
33、验结束时的操作为熄灭酒精灯拆卸装置冷却后称量,则实验测得水中的氢、氧元素质量比的数值会有怎样的变化?并解释原因。_。来源&:中国教育%出*版网【答案】(1).红色固体变黑(2).丙、丁.用氢气排尽装置中的空气,防止爆炸.0.125.灼热的铜被氧气氧化,使测得的氧元素质量减小,氢、氧元素质量比的数值变大【解析】(1)电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;根据电解水时,“正氧负氢”可知,a端产生的是氧气,连接ac,点燃酒精灯,一段时间后,铜和氧气在加热条件下生成黑色的氧化铜;(2)该实验是利用氢气和氧化铜反应生成铜和水,根据质量守恒定律可知:丙装置的质量差是转化到水中氧元素的质量,丁装置的质
34、量差是生成水的质量,从而测定水中氢、氧元素质量比,所以必须称量丙、丁装置的质量差;氢气具有可燃性,不纯加热可能会发生爆炸,所以实验时要先通入氢气再加热,这样做的目的是排尽玻璃管中的空气,防止氢气和氧气混合预热爆炸;氢气和氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,反应的化学方程式为:;来&源:中教网*有水(H2O)可知,水中氢、氧元素质量比:;先熄灭酒精灯,会导致生成的铜被氧气氧化,则丙装置的质量差减小,即氧元素的质量会减小,所以氢元素的质量会增大,故氢、氧元素质量比的数值变大。12.(2022上海长宁区一模)实验室常用3%的过氧化氢溶液制备氧气。(1)欲配置100g3%的过氧化氢溶液,需取用10%的过
35、氧化氢溶液_mL。(2)含0.04mol溶质的过氧化氢溶液完全反应,能产生多少克的氧气_?(根据化学方程式列式计算)(3)反应结束后,发生装置内剩余气体的主要成分为氧气,请设计实验方案,收集该剩余气体_。【答案】(1)解:设需取用10%过氧化氢溶液的质量为x来源:中国%教育出版网#*100g3%=10%x,x=30g,即30mL(2)过氧化氢溶液中溶质质量为:0.04mol34g/mol=1.36g设能产生氧气的质量为y来#源:&*中教%网y=0.64g来源:中&%国教育#出版*网答:能产生氧气的质量为0.64g(3)通过分液漏斗向装置内加水,将氧气排出,然后利用右边装置利用排水法收集【解析】
36、来#源:中国教育出版网&(1)见答案;(2)见答案;(3)氧气不易溶于水,要想收集氧气,可通过分液漏斗向装置内加水,将氧气排出,然后利用右边装置利用排水法收集。13.(2022上海杨浦区一模)某可燃性气体可能是CO、H2.CH4中的一种或两种,为探究其成分,进行如下实验。(装置气密性良好,每一步均能完全反应)(已知:)w*ww.zz#s%实验步骤:、关闭n,打开m,通入一段时间氮气后关闭m。分别称量装置A.B.C的质量。、打开n,分别点燃两处酒精灯;通入X气体观察,记录现象。中#国教育出&%版网、停止加热,关闭n,打开m,再通一段时间的N2。再次分别称量装置A.B.C的质量。数据如下表:中国#
37、教&育出版网装置A中玻璃管(含药品)的质量装置B的质量装置C的质量反应前150g152.6g254.8g反应后143.6g156.2g259.2g回答下列问题:来源*:中教%网#(1)步骤中通N2的目的是_。(2)步骤中,对“分别点燃两处酒精灯”,最适宜的操作是_。a先点燃A酒精灯,通一会儿X气体后点燃D酒精灯b先点燃D酒精灯,通一会儿X气体后点燃A酒精灯c同时点燃A.D两处酒精灯(3)实验中装置A中的现象是_;装置B的作用_。装置C发生反应的化学方程式_。不能将装置B.装置C位置互换,理由是_。(4)根据表中实验数据,请分析气体X的成分_。【答案】(1)排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸w
38、ww.z&zs#tep.c*om(2)c(3).黑色粉末逐渐变为红色.检验反应后是否有水生成.若将装置B.装置C位置互换,无法证明X气体与氧化铜反应是否有水生成(4)CH4【解析】(1)可燃性气体如果混有空气加热会发生爆炸,故开始通入氮气目的是排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;(2)此实验是为了探究可燃性气体的成分,开始时通入氮气已经排尽装置内的空气,故最适宜的操作是同时点燃A.D两处酒精灯;(3)三种可燃性气体都能将氧化铜还原成铜,结合实验数据可知,反应生成有水和二氧化碳,故装置A中的现象是黑色粉末逐渐变为红色,装置B的作用检验反应后是否有水生成,装置C中反应为氢氧化钙与二氧化碳反应生成
39、碳酸钙和水,反应方程式为;装置B的作用是检验X气体与氧化铜反应是否有水生成,如果先将X气体通入澄清石灰水,会带出水蒸气,无法证明X气体与氧化铜反应是否有水生成;(4)由数据可知氧化铜中氧元素的质量为150g-143.6g=6.4g,反应生成水的质量为156.2g-152.6g=3.6g,反应生成二氧化碳的质量为259.2g-254.8g=4.4g,水中的氢元素质量为3.6g100%=0.4g,氧元素质量为3.6g-0.4g=3.2g,二氧化碳中碳元素质量为4.4g100%=1.2g,氧元素质量为4.4g-1.2g=3.2g,3.2g+3.2g=6.4g,可燃性气体不含氧元素,则X碳、氢原子个数比为:=1:4,故X成分为CH4。14.(2022上海杨浦区一模)某同学用石灰石和盐酸制取一瓶CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中,发现没有变浑浊,于是针对这个异常现象进行了探究。【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊?【查阅资料】浓度较高的盐酸有挥发性,它能与澄清的石灰水反应,也能与AgNO3溶液反应生成不溶于水的AgCl白色沉淀。【提出猜想】、石灰水已完全变质、CO2中混有HCl【实验方案】该同学用原药品继续制取CO2,并进行探究。制取CO2化学方程式是_。中国