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【題目】化學小組的同學們在完成“鐵粉與水蒸汽反應”的拓展實驗時總是效果不好,于是大家想對這個實驗的影響因素作進一步研究,開展了以下研究活動。
(查閱資料)實驗中可以用Ca(OH)2固體加熱來提供穩(wěn)定的水蒸汽,反應原理如下:
(1)Ca(OH)2 H2O↑+ CaO
(2)3Fe+4H2O(水蒸汽)Fe3O4+ 4H2↑
(猜想假設)此實驗的影響因素有Ca(OH)2的質量、鐵粉的質量和反應物的放置方式
(進行實驗)同學們組裝了如圖所示的實驗裝置(酒精燈外焰約600℃)。
用洗滌靈配制發(fā)泡劑,將玻璃導管伸入發(fā)泡劑中觀察氫氣的產生;選定 “氫氣泡爆鳴時間”為實驗效果指標!皻錃馀荼Q時間”指的是從開始加熱到第一個氫氣泡燃著并發(fā)出爆鳴聲的時間。
為了排除偶然因素的干擾,共進行了4次平行實驗。“氫氣泡爆鳴時間”的數(shù)據(jù)是平行實驗數(shù)據(jù)的平均值。實驗數(shù)據(jù)整理在下表
因素 序號 | 反應物放置方式 | 鐵粉的質量/g | Ca(OH)2的質量/g | 實驗指標 |
氫氣泡爆鳴時間/s | ||||
1 | 鐵粉在上層 | 0.5 | 1.5 | 151 |
2 | 鐵粉在下層 | 0.5 | 0.5 | 88 |
3 | 混合 | 0.5 | 1.0 | 77 |
4 | 鐵粉在上層 | 1.0 | 1.0 | 119 |
5 | 鐵粉在下層 | 1.0 | 1.5 | 44 |
6 | 混合 | 1.0 | ? | 58 |
7 | 鐵粉在上層 | 1.5 | 0.5 | 66 |
8 | 鐵粉在下層 | 1.5 | 1.0 | 54 |
9 | 混合 | 1.5 | 1.5 | 60 |
(解釋與結論)
(1)實驗中用“點燃觀察氣泡燃著并發(fā)出爆鳴聲證明氫氣產生”是利用了氫氣的_____(填寫物質的性質)
(2)實驗6中Ca(OH)2的質量應為____g。
(3)通過對以上實驗數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)了最佳實驗條件,并采用最佳實驗條件又做了驗證性實驗如下表 ,將下表補全。
反應物放置方式 | 鐵粉的質量/g | Ca(OH)2的質量/g | 氫氣泡爆鳴時間/s |
________ | _________ | 0.5 | 35 |
(4)將表1中部分數(shù)據(jù)轉化為曲線圖,如圖,比較“鐵粉的質量”,“Ca(OH)2的質量”兩個因素對實驗效果影響較大的因素是________________。
(5)通過觀察數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)“鐵放置在下面”比“鐵粉放置在上面”、“和氫氧化鈣混合”實驗效果都好,從反應的條件角度試分析其原因_________。
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【題目】小云同學完成如圖實驗:向盛滿CO2氣體的塑料瓶中加入澄清的石灰水,擰緊瓶蓋振蕩。讓她吃驚的是瓶子雖然變癟了,但是并沒有看到白色沉淀。
(發(fā)現(xiàn)問題)沉淀哪去了?
(探究環(huán)節(jié)一)
提出猜想:二氧化碳沒有和氫氧化鈣反應,而是直接溶于水了。于是設計如下實驗進行驗證。
步驟 | 操作 | 實驗現(xiàn)象 |
1 | (1)取2個相同規(guī)格的軟塑料瓶, 分別集滿二氧化碳氣體 (2)分別向 2 個塑料瓶中注入等體積的氫氧化鈣溶液和蒸餾水, 擰緊瓶蓋,振蕩 | 2 個塑料瓶都變癟了,但是注入氫氧化鈣溶液的塑料瓶癟的程度更大 |
2 | (1)用pH試紙測反應前氫氧化鈣溶液的酸堿度 (2)向軟塑料瓶中注入適量氫氧化鈣溶液震蕩后,測反應后溶液的 pH 值 | 反應前氫 氧 化 鈣 溶 液 的 pH 大于 7; 反應后 溶液的pH小于7 |
(1)小云預期會看到白色沉淀的依據(jù)是______________________(寫出反應的化學方程式)
(2)反應后溶液的pH小于7是由于生成了____(寫化學式);通過分析以上實驗現(xiàn)象,小云得到的結論是_______________________。
(探究環(huán)節(jié)二)
查閱資料后得知:適量的二氧化碳和氫氧化鈣能發(fā)生反應生成難溶于水的碳酸鈣,如果二氧化碳過量,則碳酸鈣會繼續(xù)和二氧化碳反應生成可溶性的碳酸氫鈣。(“→”代表反應的方向)CO2+CaCO3+H2O Ca(HCO3)2
提出猜想:實驗中可能二氧化碳過量,反應生成了碳酸氫鈣,所以沒有看到沉淀
步驟 | 操作 | 實驗現(xiàn)象 |
1 | 取少量的氫氧化鈣溶液于試管中,向其中持續(xù)通入CO2氣體 | 開始產生白色沉淀過一會兒,白色沉淀消失 |
2 | (1)取一個軟塑料瓶,集滿二氧化碳氣體,向其中注入少量的氫氧化鈣溶液,擰緊瓶蓋,振蕩 (2)此時將軟塑料瓶放在熱水浴中加熱 (3)將加熱后的軟塑料瓶冷卻 | 瓶子變癟 溶液變渾濁 溶液又變澄清 |
3 | (1)取一個軟塑料瓶,集滿二氧化碳氣體,向其中注入少量的氫氧化鈣溶液,擰緊瓶蓋,振蕩 (2)向實驗后的軟塑料瓶中繼續(xù)滴加氫氧化鈣溶液 | ? |
實驗結論:猜想成立
(1)實驗步驟2中“改變瓶子的溫度”目的是___________。
(2)實驗步驟3中看到的實驗現(xiàn)象是________________。
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【題目】氫氣是一種清潔的能源,下圖是利用鋁鎵合金制備氫氣的新工藝:
(1)鋁鎵合金屬于______(填“純凈物”或“混合物”)鋁鎵合金與水的反應屬于________反應(填基本反應類型)。
(2)小玲同學認為這個制備工藝具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點,試從圖中舉例說明她的依據(jù)是___________ 。
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【題目】利用表中裝置進行下列實驗。已知:白磷的著火點為40℃。
實驗裝置 | 實驗步驟 |
Ⅰ.集氣瓶的容積為250mL,實驗開始前在集氣瓶內加入50mL蒸餾水;在燃燒匙內加入足量白磷,塞緊瓶塞;取下注射器,吸入足量的、紅顏色的水,再連接好裝置。 Ⅱ.將組裝好的實驗裝置轉移到80℃熱水中浸泡,片刻后白磷燃燒。 Ⅲ.待白磷熄滅后,再將整套裝置放入冷水中冷卻至室溫。 |
(1)組裝儀器后,用手向上拉動注射器活塞。松開手后,觀察到________________,說明此裝置氣密性良好。
(2)冷卻后進入集氣瓶的紅顏色的水的體積是_____mL。
(3)若在以上實驗過程中,同時完成“驗證可燃物燃燒需要滿足溫度達到著火點的條件”,還需補充的實驗操作及現(xiàn)象是_______________________。
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【題目】(1)如圖,該裝置可用于實驗室制取氧氣。
①如圖制取O2的反應的化學方程式為______。
②氧氣可用排水法,還可以用__________方法收集
(2)如圖該裝置可用于實驗室制取二氧化碳并探究二氧化碳的性質
①制取CO2反應的化學方程式為___________。
②將二氧化碳通入紫色石蕊試劑中,觀察到的現(xiàn)象是__________。
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【題目】防控新型冠狀病毒傳播,要科學使用消毒劑。
(1)75%的醫(yī)用酒精其中溶劑是______(寫化學式);用醫(yī)用酒精消毒時,最好選擇擦拭局部區(qū)域的方式,噴灑酒精消毒遇明火容易引起火災,其原因是_____(填寫正確選項的編號)
a.“噴灑”降低了酒精的著火點
b“噴灑”使酒精和空氣均勻混合
c.“噴灑”使酒精分子的體積變小了
(2)公共場所可用0.5%的過氧乙酸[化學式為C2H4O3]溶液來消毒,以下是過氧乙酸消毒劑產品說明中部分安全標識。根據(jù)RUT標識提示,你在使用過氧乙酸消毒劑時應注意________(至少寫出兩點)。
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【題目】空氣和水對航天員的生存非常重要。
(1)目前航天器中水的來源包括:
①從地面攜帶水。
②由氫氧燃料電池提供水,氫氣和氧氣在一定條件下發(fā)生反應,為飛船提供能量,同時生成水。請寫出此反應的化學反應方程式:____________。
③通過蒸發(fā)和冷凝,把尿液中的水和呼吸產生的水蒸氣收集起來,處理再生。蒸發(fā)和冷凝過程屬于 _______變化(填“物理”或“化學”)。
(2)如圖為載人航天器工作倉中氣體成分的微觀示意圖,已知在同溫同壓下,氣體的體積之比等于分子個數(shù)之比,下列說法合理的是______。
a.1個氧分子是由2個氧原子構成的
b.氧分子和氮分子能均勻混合,是因為分子在不斷運動
c.航天器工作倉內氮氣與氧氣的體積比與地表空氣接近
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【題目】下列實驗方案能達到實驗目的是
選項 | A | B | C | D |
實驗 目的 | 證明CO2可與H2O反應生成H2CO3 | 除去O2中混有的CO2 | 證明某混合溶液中含有碳酸鹽 | 驗證鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序 |
實驗方案 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】溫度不變,對100 mL氯化鈉飽和溶液進行如圖所示實驗。下列結論不正確的是
A. 實驗一后,甲和乙中溶質質量分數(shù)相等B. 實驗二后,乙溶液溶質質量分數(shù)增大
C. 實驗二后,甲溶液變?yōu)椴伙柡腿芤?/span>D. 實驗二后,甲和乙溶液中溶質質量相等
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【題目】閱讀下面科普短文。
生活中我們談到“細菌”往往會心驚膽戰(zhàn)。其實細菌不僅僅只有危險的一面,如果掌握了它們的特性,很多細菌也可以為我們服務。氧化亞鐵硫桿菌(以下簡稱為T·f菌,見圖左)是一種細菌,它被廣泛應用于治理廢氣、廢渣等有害物質。例如用T· f菌脫除工業(yè)廢氣中的一種有毒、有腐蝕性的氣體——硫化氫(H2S)。其作用原理如圖所示。
這個凈化過程中,Fe2(SO4)3溶液在常溫常壓下就可以將廢氣中的H2S脫出,生成FeSO4 。FeSO4在酸性溶液中、在T· f菌的幫助之下,只需少量的氧氣就又可以轉化為Fe2(SO4)3 ,同時釋放的能量還能供給T· f菌生長。用這種方法處理廢氣大大降低了治污的成本,脫除率達到99.97%,且無廢物排出。但要達到高效的關鍵是要保證體系內FeSO4 濃度的穩(wěn)定,一旦FeSO4 濃度降低,T· f菌就會像缺少食物一樣逐漸失去活性。實際應用過程發(fā)現(xiàn)Fe2(SO4)3在pH=l.9時會發(fā)生一定的變化,生成了鐵的沉淀物——黃銨鐵礬〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕,并在pH=3.2時沉淀完全,使得溶液中的總鐵濃度下降?梢娙芤旱pH值對這個方法的效果有一定影響。實驗測得30℃時,不同pH環(huán)境下T· f菌的活性不同,表現(xiàn)為FeSO4溶液轉化為Fe2(SO4)3溶液的速率不同,如下表:
pH | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.9 | 2.1 | 2.4 | 2.7 | 3.0 |
FeSO4溶液轉化為Fe2(SO4)3速率/(gL﹣1h﹣1) | 4.5 | 5.3 | 6.2 | 6.8 | 7.0 | 6.6 | 6.2 | 5.6 |
回答下列問題:
(1)在環(huán)節(jié)①中化合價升高的元素是_____(填寫元素符號)。
(2)環(huán)節(jié)②的反應原理為:4 F e S O4+ O2+ 2X2F e2(S O4)3+2H2O其中物質“X”的化學式為_____。
(3)黃銨鐵礬〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕中鐵元素與硫元素的原子個數(shù)比為__________。
(4)用T·f菌脫除廢氣中的H2S氣體的優(yōu)點是_______(寫出1點即可)
(5)請結合文中信息,判斷工業(yè)用T·f菌脫硫應選擇的最佳pH范圍是_____<pH<__。
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