(8分)近几年我国某些城市空气受到污染,形成酸雨较为严重,主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的;此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。【提出问题】
题型:不详难度:来源:
(8分)近几年我国某些城市空气受到污染,形成酸雨较为严重,主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的;此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。 【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。 【查阅资料】二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),该反应的化学方程式为:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2 H2SO4。 (1)高锰酸钾中锰元素的化合价为 价。 (2)二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊。请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式: (2分)。 根据上述资料,甲同学、乙同学、丙同学分别设计实验方案进行探究。 【实验探究】(3)甲同学的实验操作:甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
“实验现象”: A中稀高锰酸钾溶液褪色, B中澄清石灰水变浑浊。 “得出结论”:煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。 (4)乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是: 。 (5)丙同学的实验操作:丙同学进行了如图所示实验(部分装置在图中略去)
【探究与结论】(6)上图C装置的作用是 。 (7)要证明煤中含有碳元素和硫元素,丙同学实验中的现象是:B C D 。 |
答案
(1)+7(1分) (2)SO2+Ca(OH)2 = CaSO3↓+H2O(2分) (4)二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤中含有碳元素(1分)(6)除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰(1分) (7)B中的溶液褪色,(1分)C中的溶液不褪色,(1分)D中澄清的石灰水变浑浊 (1分)。 |
解析
试题分析:(1)根据在化合物中,正负化合价的代数和为零来解答,KMnO4中K元素化合价为+1,氧元素的化合价为-2,设Mn的化合价为x,可得(+1)+x+(-2)×4=0,解得x=+7; (2)由题意可知,二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊,说明二氧化硫与澄清石灰水反应有沉淀生成,故该反应的化学方程式为SO2+Ca(OH)2 = CaSO3↓+H2O; (4)由题意可知,二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊,所以甲同学的实验操作中的澄清石灰水变浑浊的现象不能证明有二氧化碳的生成,也就不能判断煤中含有碳元素,故甲同学的实验方案不合理; (6)由于二氧化硫的存在会影响对二氧化碳的检验,所以检验二氧化碳之前,要先将二氧化硫除去,结合高锰酸钾的特点可知,图中C装置的作用是除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰; (7)结合题意可知,要证明煤中含有碳元素和硫元素,就要先验证二氧化硫,再除去二氧化硫,最后再验证二氧化碳,即丙同学实验中的现象是:B中的溶液褪色,C中的溶液不褪色,D中澄清的石灰水变浑浊。 点评:本考点探究了煤炭的组成元素,属于实验探究题,既有实验过程的探究,又有结论的探究,还考查了学生的实验评价能力,要能找出实验的不足之处,并加以改进。 |
举一反三
(5分)某校化学兴趣小组的同学,对课本中一氧化碳还原氧化铁实验做了绿色化改进来制取单质铁。
(1)这是关于气体的实验,实验前 。 (2)将少量氧化铁粉末放入硬质玻璃管中,然后通入一氧化碳,待空气排净后,加热。关闭K1、打开K2,实验目的是 。 (3)关闭K2,打开K1,可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。 ①c瓶中盛放的药品及作用是_____________。 ②反应完后(假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱),要从b瓶中溶液得到纯碱固体,必要的实验操作为转移、______、回收。 ③该实验这样改进的主要优点是______。 |
(5分)某学习小组用右图装置测定铜锌合金中锌、铜的质量分数。
(1)B中发生的化学反应方程式为 ; (2)主要实验操作步骤有:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,再进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂。上述操作的顺序是 (填序号); (3)若实验用铜锌合金的质量为ag,与酸充分反应后,测得氢气体积为VL,为求出合金中锌、铜的质量分数,还缺少的一个数据是 (填字母);A.反应前加入稀酸的体积 | B.反应前加入稀酸的质量分数 | C.实验前反应装置中空气的体积 | D.实验条件下氢气的密度 | (4)若实验用铜锌合金的质量为ag,与酸充分反应后,B中剩余固体的质量为bg,则锌的质量分数为 ; (5)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则得到锌的质量分数将 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。 |
(8分)实验室有5种白色固体,老师让化学实验小组同学鉴别这些固体。 (1)调查研究 ①5种白色固体分别是:NaOH、Na2CO3、CuSO4、Ca(OH)2和NaHCO3。 ②查阅资料:小组同学查阅了NaOH、Na2CO3和NaHCO3的一些性质。
性质
| NaOH
| Na2CO3
| NaHCO3
| 溶解性
| 20℃时溶解度109g
| 20℃时溶解度21.5g 溶解时放热
| 20℃时溶解度9.6g 溶解时放热
| 加热
| 不分解
| 不分解
| 发生分解反应,分解产物为碳酸钠、二氧化碳和水。
| (2)实验探究:同学们的探究报告如下,请你帮助完成。
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论
| 第一步:在5支试管中分别放入少量的5种白色固体,分别标上A、B、C、D、E,然后依次加入一定量的水并振荡。
| A、C、D的溶液为无色;B的溶液为浑浊;E的溶液呈蓝色。
| B是 E是
| 第二步:向上述A、C、D溶液中分别滴加无色的酚酞溶液。
| 三支试管中的酚酞溶液均变红。
| 结论:
| 第三步: 依据右图装置,对A、B、C进行实验。
|
|
|
| ①加热固体A
| B溶液无明显现象。
| A是Na2CO3
| ②待①停止加热后,通过长颈漏斗向C溶液中加入稀盐酸
| C溶液中有气泡产生,B溶液中有气泡逸出并有白色沉淀生成。
| B溶液中发生反应的化学方程式为
| 第四步:依据右图装置,对B、C进行实验。
|
| 被加热的试管口有无色液滴生成,B溶液中有气泡逸出且溶液变浑浊。
| C是 利用排除法得出: D是NaOH
| (3)实验反思:老师引导同学们讨论了上述实验探究过程,进行全面反思,发现实验结论仍有不确定性,不能确定的物质是 (填化学式);请用物理方法继续鉴别。 |
(7分)某校化学兴趣小组的同学对敞口放置的固体烧碱的变质程度开展了探究。 写出烧碱发生变质反应的化学方程式______________________________________。 为确定固体混合物中碳酸钠的质量分数,他们设计了如下几种不同的实验方案: [方案一] 气体分析法。
(1)若用图甲中的收集装置,则所测CO2气体的体积________(填“偏大”、“偏小”、“不变”),理由是 ,你的改进措施是 。 (2)若用乙装置测定CO2的质量(碱石灰是CaO和NaOH的混合物)。该实验设计中的缺陷是 (答一点即可)。 [方案二]沉淀分析法。 资料:部分碱和盐的溶解性表(20℃)
| OH–
| Cl-
| CO32-
| SO42-
| Ca2+
| 微
| 溶
| 不
| 微
| Mg2+
| 不
| 溶
| 不
| 溶
| Fe3+
| 不
| 溶
| —
| 溶
| Cu2+
| 不
| 溶
| 不
| 溶
|
发生反应的化学方程式是 ,溶液M中的溶质是 。 |
(5分)小明从超市购买了一些食品,发现生产厂家为了延长食品的保质期进行了不同的处理: ⑴有的采用真空包装,有的则采用充气包装,其中的气体应具有的化学性质是 (回答一条即可)。 ⑵放置一包硅胶,在生产硅胶时用到硅酸钠(Na2SiO3),其中Si元素化合价为 。 ⑶放置一包生石灰,其作用是(用化学方程式表示) 。 ⑷放置一包还原铁粉(为灰色或黑色粉末),又称“双吸剂”,它吸收的两种物质是 ,检验使用一段时间后的 “双吸剂”是否仍然有效的方法为 。 |
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