(12分)实验室用98%的浓硫酸配制成稀硫酸,并与锌粒反应制取氢气。(1)查阅资料。20℃时不同质量分数硫酸的密度(g/mL)质量分数0%(纯水)1%4%10%
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(12分)实验室用98%的浓硫酸配制成稀硫酸,并与锌粒反应制取氢气。 (1)查阅资料。 20℃时不同质量分数硫酸的密度(g/mL)
质量 分数
| 0% (纯水)
| 1%
| 4%
| 10%
| 16%
| 24%
| 32%
| 36%
| 44%
| 49%
| 60%
| 98%
| 密度
| 1.00
| 1.01
| 1.02
| 1.07
| 1.11
| 1.17
| 1.24
| 1.27
| 1.34
| 1.39
| 1.50
| 1.84
| 分析以上数据,可以得出结论(写2条) ① ; ② ; (2)计算。配制200g24.5%的稀硫酸,需 g98%浓硫酸和 g水。实际操作时,取98%浓硫酸 mL(精确到1mL); (3)配制稀硫酸。分别用量筒量取所需水和浓硫酸,先将 倒入烧杯中,然后 ; (4)制取氢气。 ①下图中可用于制取、收集氢气的装置是(填字母) ;
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213221253-87614.png) ②检验氢气纯度的方法如图所示,标明氢气不纯的现象是 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213221253-60338.jpg) |
答案
(1)①硫酸溶液中溶质的质量分数越大,溶液的密度越大。; ②硫酸溶液的密度比纯水的密度大。; (2) 50g,150 g,27 mL (3)配制稀硫酸。水,然后将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入水中并不断用玻璃棒进行搅拌; (4)①AB; ②听到尖锐的爆鸣声。 |
解析
:(1)对比数据中质量分数的变化与溶液密度变化的关系,可以发现随硫酸溶液的溶质质量分数变大,密度也变大,硫酸密度比纯水的密度大; (2)配制200g24.5%的稀硫酸需要98%的硫酸质量=(200g×24.5%)/ 98% =50g,需要水的质量=200g-50g=150g; 利用数据表可查得,98%的硫酸密度为1.84g/mL,50g98%的浓硫酸的体积="50g" /1.84g/mL ≈27mL; (3)稀释浓硫酸时,分别用量筒量取所需水和浓硫酸,为防止液体溅出,先将水倒入烧杯中,然后将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入水中并不断用玻璃棒进行搅拌; (4)①实验室用固体锌和稀硫酸常温下反应制取氢气,应选择发生装置A,氢气密度比空气小,应选择向下排空气法收集; ②检验氢气的方法,收集一试管氢气,用拇指堵住,试管口向下,移近火焰,再移开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,则表示氢气不纯,需要重新收集并验纯;如果只听到很微弱的噗噗的声音,则说明氢气已经纯净. 故答案为: (1)①硫酸溶液中溶质的质量分数越大,溶液的密度越大.; ②硫酸溶液的密度比纯水的密度大.; (2)50g,150 g,27 mL; (3)水,将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入水中并不断用玻璃棒进行搅拌; (4)①AC;②听到尖锐的爆鸣声. 点评:稀释浓硫酸,应把浓硫酸倒入水中,切不可把水倒入浓硫酸;明白实验室制取气体的发生装置的选择标准是由反应物的状态和反应的条件所决定的,气体的收集装置的选择是由气体的溶解性、密度等物理性质来决定的. |
举一反三
(8分)有三种白色粉末,分别是碳酸钠、碳酸钙和氯化钠中的一种。请设计一个实验方案,把这三种粉末区分开来。叙述实验操作、预期现象和结论。 |
(9分)小黄用右图装置测定铜锌合金中锌的质量分数和锌的相对原子质量。主要实验步骤如下(必要的固定装置已略去):
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213221231-95217.jpg) ①连接装置并检查装置气密性; ②加入药品和水; ③记录C中液面刻度(C为带有刻度的玻璃管); ④由A向B中滴加试剂至过量; ⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C中液面刻度,计算得到气体的体积为V mL(经查,该气体密度为ρg/L); ⑥将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥并称重,称得剩余固体质量为W g。 (1)A仪器的名称为 ▲ ; (2)B中发生的反应的化学方程式为: ▲ ; (3)小黄在实验前将块状的铜锌合金磨成粉末状,其目的是: ▲ ; (4)如何检验该装置的气密性: ▲ ; (5)为使测得的气体体积更精确,记录C中液面刻度时,除使视线与凹液面的最低处相平外,还应 ▲ ; (6)小黄发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算,该步骤是: ▲ ; (7)通常实验前须估算药品用量,如果实验过程中,发现盐酸的量不足,应中途加酸还是重新实验: ▲ ;理由是 ▲ 。 |
呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂。为了探究其反应原理,兴趣小组同学在老师的指导下,进行了如下探究,请你一起参与。 [查阅资料]过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气。 [设计实验]浩明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应,并验证反应产物。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213221223-40759.png) (1)下列是实验室常用的仪器:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213221224-57983.jpg) ①A是二氧化碳气体的发生装置,装配该装置时,应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外,还需要的仪器有(填名称) 、 。实验室制取二氧化碳的化学方程式 。该装置在实验室还可以用来制取氧气,写出用该装置制取氧气的化学方程式 。 ②实验室选择制取气体的发生装置,主要依据是 、 。 (2)用D所示的方法收集氧气,其依据是 ;收集氧气时,还可以选用 法收集。检验D装置试管内收集到中的气体是否氧气的方法、现象及结论是:待D中气体集满后,把试管移出水面,然后 。 (3)C中氢氧化钠的作用是吸收没有参与反应的CO2,如果没有连接这个装置,可能导致的后果是 。 (4)检验B中反应后剩余固体的成分。
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论及方程式
| ①取少量A中反应后的固体于试管中; ② ; ③ 。
| ② ③
| 反应后生成的固体是碳酸钠。写出步骤③的化学方程式
| [反思与评价](1)通过上述实验,明明同学认为Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3和O2,还有可能生成NaHCO3。你认为他的结论 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。写出Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式 。 请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的是优点 。 |
(化学方程式2分,其余每空1分,共7分)某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品,探究哪两种药品的反应适合在实验室制取CO2。请你参与下列的探究并回答问题。 【提出问题】上述人酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2? 【方案设计】大家经过讨论,一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO2,你认为原因 。讨论后大家设计了如下三个实验进行对比分析。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213221051-37215.jpg) 【实验与结论】⑴请你填写实验报告中①、②处的内容。
实验
| 实验现象
| 实验内容
| A
| 剧烈反应,迅速放出大量气泡
| 反应速率过快,气体不便收集,不宜于实验室制取二氧化碳
| B
| 产生气泡,速率迅速减慢,反应几乎停止。
| 无法持续产生CO2,不能用于实验室制取CO2
| C
| ①
| ②
| ⑵根据探究结论,实验室制取二氧化碳的反应原理为 ( 用化学方程式表示)。 【拓展与迁移】⑴由上述探究可知,在确定实验室制取气体的反应原理时,要考虑诸多因素,例如反应速率要适中,便于收集等。请你再写出一种需要考虑的因素: 。 ⑵右图是一种灭火器的工作原理示意图,其中用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO2的理由是 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213221052-66806.png) |
(6分)酸与碱之间发生中和反应,其实质是酸溶液中大量自由移动的H+和碱溶液中大量自由移动的OH-结合成水分子的过程。请根据以下氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的实验,回答问题。 【实验1】用酚酞试液 (1)向一锥形瓶中倾倒20g质量分数为4.00%的氢氧化钠溶液,滴入3滴酚酞试液,振荡,再逐滴滴入质量分数为3.65%的稀盐酸,边滴边振荡,直至溶液刚好变为 色为止,共用去稀盐酸20g,则反应后溶液中溶质质量分数为 (结果精确到0.1%)。反应后溶液中的溶质可用 的方法(填一操作名称)使其析出。用酚酞作指示剂可逐滴控制酸、碱溶液反应的量,视觉效果灵敏,操作简便。 【实验2】用pH试纸 (2)向一支试管内倒入约2mL氢氧化钠溶液,再逐滴滴入盐酸,边滴边振荡。然后用玻璃棒蘸取反应液沾到pH试纸上,与标准比色卡对照。因无法通过肉眼观察到反应进程,需间隔数滴多次检测溶液的pH,所以每使用玻璃棒蘸取溶液前,必须进行 的预处理。 【小 结】 (3)除了用酸碱指示剂、pH试纸外,还可用 (填力法)检测中和反应是否发生。 |
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