某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物,并测定样品中草酸晶体的质量分数(假设杂质不参与反应)。已知:浓硫酸可作为干燥剂;草酸晶体(H2C2O4·2H2O )的性质
题型:不详难度:来源:
某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物,并测定样品中草酸晶体的质量分数(假设杂质不参与反应)。已知:浓硫酸可作为干燥剂;草酸晶体(H2C2O4·2H2O )的性质见下表:
熔点
| 沸点
| 热稳定性
| 其他
| 101℃~102℃
| 150℃~160℃升华
| 100.1℃分解出水,175℃分解成CO2、CO、H2O
| 与 Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4)
| (1)图 1 是加热装置。最适宜的加热分解草酸晶体装置是C。若选装置 a 可能会造成的后果是_____________________;若选装置B可能会造成的后果是_________________。
(2)图 2 是验证热分解产物中含 CO 、 CO2的装置。
① 装置 A 的作用是_____________________,气囊的作用是_____________________。 ② 证明存在 CO2的现象是______________,证明存在 CO 的现象是______________。 (3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称取一定量样品,用上述装置进行实验,称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作因素,其可能原因:_________________________________________________。 |
答案
(1)固体药品熔化后会流到试管口;冷凝水会倒流到试管底,造成试管破裂; (2)①除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;收集未反应的一氧化碳,防止空气污染;②B装置内的澄清石灰水变浑浊; D装置中黑色固体变红; (3)一氧化碳没有全部与氧化铜反应(其他合理答案也可以) |
解析
试题分析:因为加热分解固体(1)图 1 是加热装置。最适宜的加热分解草酸晶体装置是C。若选装置 a 可能会造成的后果是因为试管是直的固体药品熔化后会流到试管口;若选装置B可能会造成的后果是加热过程中会产生一部分水蒸气,预冷会冷凝,冷凝水会倒流到试管底,造成试管破裂。(2)为了在检验气体是不受干扰① 装置 A 的作用是除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;反应一氧化碳生成,同时一氧化碳是空气污染物,所以气囊的作用是收集未反应的一氧化碳,防止空气污染;;② 证明存在 CO2的现象是B装置内的澄清石灰水变浑浊; 证明存在 CO 的现象是D装置中黑色固体变红; (3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称取一定量样品,用上述装置进行实验,称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作因素,其可能原因:一氧化碳没有全部与氧化铜反应、草酸中的碳元素没有完全转化为一氧化碳等 |
举一反三
某化学兴趣小组根据下列转化关系在实验室中模拟炼铁,并对产物成分进行探究。
(1)炼铁的原理是 (用化学方程式表示)。 (2)经初步分析得知,无色气体A不含有单质,黑色粉末B的成分是一种或两种单质。上述转化关系中,生成一氧化碳的化学方程式是 。 (3)甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究。 【猜想与假设】 甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能有未反应的 。 乙组认为黑色粉末的成分中存在以下两种情况: 假设一:只含有铁。假设二:含有 。 【实验探究】 为验证甲组的猜想,同学们按下图所示装置进行实验(箭头表示气体流向)。
Ⅰ澄清石灰水 Ⅱ浓硫酸 Ⅲ氧化铜粉末 上述实验装置Ⅱ中浓硫酸的作用是吸收水蒸气,装置Ⅰ的作用是 ,装置Ⅲ的作用是 。当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中黑色固体变成红色后,可以确定无色气体A的成分是 。 为验证乙组中假设二是否成立,请你设计实验用物理和化学两种方法完成以下探究。
实验方法
| 实验操作
| 实验现象
| 实验结论
| 物理方法
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| 假设二成立
| 化学方法
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| 假设二成立
| 【交流反思】针对甲组实验存在的缺陷,同学们一起进行了改进,解决了污染环境问题。 |
下列实验方案中,设计不合理的是A.用带火星的木条检验氧气 | B.用MnO2来鉴别水和过氧化氢溶液 | C.用过滤的方法将浑浊的水变为澄清的水 | D.用燃烧木炭的方法制备纯净的二氧化碳气体 |
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A、B为初中化学常见物质,它们分别由H、C、O、Cl、Ca、Mn中的一种或几种元素组成。用下图装置(图中铁架台等仪器均已略去)进行实验。实验步骤如下:
(1)若在I中加入一定量固体A和液体B后,塞紧橡皮塞,立即打开止水夹,发现Ⅱ中有气泡冒出。则A、B可能为(至少写出符合要求的2组物质) 友情提示:填写物质的化学式、名称或俗称。 (2)若一段时间后,关闭止水夹,发现Ⅱ中液面上升,且溶液由浑浊变澄清。则Ⅱ中原液体是 ,整个实验过程中,Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。 |
某化学小组测定空气中氧气的体积分数。 (1)根据右图回答问题。
①红磷燃烧的化学方程式为 。 ②若将红磷改为木炭,反应结束后降至室温,打开止水夹,烧杯中的水不倒吸入集气瓶的原因是 _。 (2)用四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数。 反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH(氢氧化钠)。 小资料:四硫化钠(Na2S4)与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫(S)和易溶于水 的氢氧化钠。 【实验过程】 ①取足量的四硫化钠固体加入试管中,再加入适量的水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图1所示)。
图1 图2 ②将该试管插入水中(如图2所示),拔下橡胶塞,观察到 ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2。理论上h2∶h1= 。 ③按照①和②再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
| 第1次
| 第2次
| 第3次
| h1/cm
| 11.0
| 11.4
| 11.6
| h2/cm
| 8.7
| 9.1
| 9.2
| 根据第3次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为 %(结果精确到 0.1%)。 |
某兴趣小组同学阅读课外资料得知:很多因素都能影响过氧化氢分解速度。于是, 同学们探究影响过氧化氢分解速度的某种因素。 【实验过程】实验数据记录如下:
| 过氧化氢溶液的质量
| 过氧化氢溶液的浓度
| MnO2的质量
| 测量数据
| Ⅰ
| 50.0g
| 1%
| 0.1g
| 9 mL
| Ⅱ
| 50.0g
| 2%
| 0.1g
| 16 mL
| Ⅲ
| 50.0g
| 4%
| 0.1g
| 31 mL
| 【实验分析】 (1)过氧化氢分解的化学方程式为 。 (2)表格中的“测量数据”的指的是:相同时间内 _。 (3)本实验中,测量O2体积的装置是 (填编号)。
【实验结论】 在相同条件下 。 【交流评价】 (1)甲同学提出在上述实验中测量 同样能得出相同的结论。 (2)乙同学提出用下图装置进行实验,通过比较 也能达到实验目的。
【实验反思】 除了上述因素会影响过氧化氢分解速度外, _(写一种)也会影响过氧化氢分解速度,你的实验方案是 。 |
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