【題目】某學習小組做鎂在空氣中燃燒實驗時,發(fā)現生成物中有黑色固體,針對這一現象及該反應的應用,他們開展了如下探究,請仔細閱讀并完成下列探究報告。
(探究目的)探究黑色固體是鎂與空氣中什么物質反應產生的。
(分析猜想)分析空氣中各種成分,尋找猜想依據:
空氣成分一:氧氣;空氣成分二:氮氣;空氣成分三:水蒸氣;空氣成分四:二氧化碳。
(實驗一)鎂與氧氣的反應
(一)制取氧氣并探究氯酸鉀和二氧化錳制氧氣反應物與催化劑的最佳質量比。
實驗中采用如圖1、2所示裝置,取20g氯酸鉀,分成10等份,每份2g,分別裝入10支試管中。在10支試管中分別加入不同質量的二氧化錳,分別測量二氧化錳與氯酸鉀在不同質量比時,生成200mL氧氣所消耗的時間。實驗數據如表:
實驗編號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
二氧化錳的質量/g | 0.1 | 0.2 | 0.33 | 0.4 | 0.5 | 0.66 | 1 | 1.3 | 2 | 3 |
二氧化錳與氯酸鉀的質量比 | 1:20 | 1:10 | 1:6 | 1:5 | 1:4 | 1:3 | 1:2 | 2:3 | 1:1 | 3:2 |
生成200mL氧氣時間/秒 | 235 | 186 | 162 | 147 | 133 | 117 | 143 | 160 | 211 | 244 |
請回答下列問題:
(1)實驗開始前先_____;
(2)為了完成本實驗,方框內應選擇圖2氣體收集裝置中的_____(填字母);
(3)分析上述數據,你認為利用此法制氧氣,二氧化錳與氯酸鉀的最佳質量比為_____;
(4)催化劑能影響化學反應速度,溫度、反應物的濃度(或質量分數)、反應物接觸面積等也會影響化學反應速度。分析上表數據,結合影響化學反應速度的因素分析當二氧化錳與氯酸鉀的質量比低于最佳質量比時,反應速度變低的原因是_______。
(二)燃燒鎂帶
將鎂帶打磨,點燃,伸入盛滿氧氣的集氣瓶中,產生大量白煙,生成白色固體。
實驗結論:鎂與氧氣反應生成白色的氧化鎂。
(實驗二)鎂與氮氣的反應
(一)獲取氮氣:
方法1:工業(yè)上把空氣液化,然后蒸發(fā),先蒸發(fā)出來的氣體就是氮氣;
方法2:實驗室將氨氣通過紅熱的氧化銅,可制得純凈的氮氣和銅。屬于化學變化的是_____(填“方法1”或“方法2”)
(二)燃燒鎂帶
打磨鎂帶光亮,點燃,伸入盛氮氣的集氣瓶中,瓶內壁附著一層淡黃色的固體。
實驗結論:鎂與氮氣在點燃的條件下發(fā)生化合反應生成淡黃色的氮化鎂,其中氮元素的化合價為﹣3,則該反應的符號表達式為_____
(實驗三)鎂與水蒸氣的反應
實驗裝置如下圖所示:
(1)裝置A中放入幾粒沸石或碎瓷片的目的是______;
(2)實驗開始時,應先點燃A處酒精燈,等觀察到水沸騰后,再點燃B處酒精燈,這樣做的目的是_____;
(3)生成的氣體通入肥皂液中,用燃著的木條靠近肥皂泡,有爆鳴聲,稍后有肥皂泡飄到空中,說明生成的氣體是____;
實驗結論:鎂粉能和水蒸氣反應,但裝置B中并沒有產生黑色固體
(探究結論)根據以上信息,可以推理得出鎂在空氣中燃燒產生的黑色固體是鎂與空氣中的_____反應產生的。
【答案】檢查裝置氣密性 C 1:3 二氧化錳與氯酸鉀的接觸面積小 方法2 Mg+N2Mg3N2 防止暴沸 排盡空氣,防止鎂和氧氣及氮氣反應(只要答到前半句就對) H2 CO2
【解析】
實驗一:
(一)(1)實驗開始前先檢查裝置氣密性;
(2)為了完成本實驗,正確的收集裝置為C,其中AB不能將水排出收集氣體,D測量所排出水的體積不準確;
(3)分析上述數據,二氧化錳與氯酸鉀的最佳質量比為1:3時,生成200mL氧氣時間最短,故二氧化錳與氯酸鉀的最佳質量比為1:3;
(4)反應物接觸面積等會影響化學反應速度,分析上表數據,當二氧化錳與氯酸鉀的質量比低于最佳質量比時,反應速度變低的原因是二氧化錳與氯酸鉀的接觸面積小。
實驗二:
(一)方法1過程沒有新物質生成,屬于物理變化;方法2過程有新物質銅和氮氣生成,屬于化學變化;故屬于化學變化的是方法2;
(二)實驗結論:
鎂與氮氣在點燃的條件下發(fā)生化合反應生成淡黃色的氮化鎂,其中氮元素的化合價為﹣3,可知氮化鎂化學式為,則該反應的符號表達式為。
實驗三:
(1)裝置A中放入幾粒沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸;
(2)實驗開始時,應先點燃A處酒精燈,等觀察到水沸騰后,再點燃B處酒精燈,這樣做的目的是排盡空氣,防止鎂和氧氣及氮氣反應;
(3)生成的氣體通入肥皂液中,用燃著的木條靠近肥皂泡,有爆鳴聲,稍后有肥皂泡飄到空中,說明生成的氣體是氫氣;
探究結論:
根據以上信息,可以推理得出鎂在空氣中燃燒產生的黑色固體是鎂與空氣中的二氧化碳反應產生的。
科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】A-G是初中常見的7種物質,它們有如下圖所示的轉化關系 。已知A、C是無色液體,B、F、G是無色氣體,其中大量排放F會引起溫室效應,D是黑色固體,E在純凈的B中燃燒發(fā)出明亮的藍紫色火焰。
(1)請寫出下列物質的化學符號:D________,G________ 。
(2)請寫出下列變化文字表達式和基本反應類型:
①B→F__________________________
②A→B+C________________________
(3)不能選用D對空氣中氧氣含量進行探究,原因是___________。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】某;瘜W興趣小組學習了氣體的制取和收集后,對相關知識進行總結,并完成下面題目:
(1)寫出下列儀器名稱:a____,b___。
(2)實驗室若用AD組合裝置制取氧氣,反應的符號表達式為____;實驗結束時先熄滅撤酒精燈火焰,發(fā)現導管中有水開始倒吸了,應該采取什么措施補救:____;若用E裝置收集氧氣則驗滿方法是____。
(3)實驗室制取二氧化碳時,用C裝置代替B裝置在操作方面的優(yōu)點是____;若在裝置F內裝一些澄清石灰水來檢驗,則氣體應從____端通入(填c或d),反應的符號表達式是____。
(4)已知:實驗室可以用加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物制取氨氣。氨氣的密度比空氣的小,有毒,極易溶于水,溶于水后形成氨水。某同學用如圖F裝置來收集氨氣,氣體從____端進(選c或d)。
(5)在查閱資料時,某小組的同學們得知氧化鐵也可以作為過氧化氫分解制取氧氣的催化劑,他們聯想到MnO2可作為H2O2分解的催化劑,那么,氧化鐵和二氧化錳這兩種物質哪一種更適合呢?請你一起參與探究,完成下列問題。
(分析與討論)探究二氧化錳、氧化鐵對過氧化氫分解速率的影響時,他們在控制變量的問題上提出了不同的觀點,你認為不正確的是___。
A 過氧化氫溶液中溶質的質量分數一定相同 B 催化劑的質量一定相同
C 反應前過氧化氫溶液的溫度一定相同 D 反應容器的容積一定相同
(實驗驗證)研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行了探究。下表選取了部分實驗數據:用足量不同濃度的H2O2溶液制取相同體積O2所需的時間。
30%雙氧水 | 15%雙氧水 | 5%雙氧水 | |
加入agMnO2 | 0.2 | 0.8 | 2.0 |
加入agFe2O3 | 7.0 | 9.0 | 16.0 |
(實驗結論)從上表中能得出哪些結論?(寫出一點即可)_____。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】通過下列圖示實驗得出的結論中正確的是
A.所示實驗既說明氧氣具有助燃性,又說明瓶內已集滿氧氣
B.所示實驗既可探究可燃物的燃燒條件,又說明紅磷不是可燃物
C.所示實驗既說明溫度是影響反應速度的因素,又說明二氧化錳能加快反應速度
D.所示實驗既說明二氧化碳密度比空氣大,又說明二氧化碳不可燃不助燃
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】下列圖象不能正確反映對應變化關系的是( 。
A | B | C | D |
A. 硫在足量氧氣中燃燒 B. 加熱一定量高錳酸鉀固體
C. 加熱氯酸鉀和二氧化錳制氧氣 D. 實驗室利用雙氧水制取氧氣
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】合成氨是人類科學技術上的一項重大突破,對社會發(fā)展與進步做出了巨大貢獻。合成氨的工藝流程圖如下:
(1)該工藝流程中能循環(huán)利用的物質是_____________。
(2)寫出變化②中N2、H2反應生成NH3的符號表達式:_________________________。
(3)將沸點不同的氣體分離開來,常采用液化分離法。如本流程中將產物NH3與N2、H2分離開來的最適宜的溫度是-33.35℃。則根據下表判斷,變化①將空氣中N2與O2分離時最適宜的溫度是________℃。變化①屬于__________變化。
物質 | H2 | N2 | O2 | NH3 |
沸點/℃ | -252 | -195.8 | -183 | -33.35 |
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】下列是化學實驗中常見的基本操作,據圖回答下列問題:
(1)如圖A所示,手握細口瓶傾倒液體時,細口瓶標簽的一面要_______________,細口瓶的瓶塞要____在桌面上。
(2)如圖B所示,用完酒精燈后,必須用燈帽蓋滅,蓋滅后輕提一下燈帽,在重新蓋好。對其原因的敘述不正確的一項是______________(填序號)
A平衡氣壓,方便取下燈帽
B揮發(fā)水分,利于點燃酒精燈
C減少揮發(fā),利于節(jié)約酒精
(3)如圖C所示,用酒精燈加熱試管里的液體時:
①試管里的液體不應超過試管容積的_____________。
②先對試管進行____________________,然后用酒精燈的外焰對準藥品所在部位加熱。
(4)如圖D所示,如果試管內壁附有不易洗掉的物質時,清洗試管一般先用試管刷蘸去污粉_________,再用自來水沖洗和蒸餾水潤洗,然后倒放在試管架上曬干。實驗室里玻璃儀器洗凈的標準是____________。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E為初中化學常見物質,它們之間存在如圖所示的轉化關系,B和E組成元素相同,請根據信息和圖示回答問題(反應條件和部分生成物已略去)。
(1)E的化學式_____,B的化學式_____。
(2)寫出E轉化為D的化學方程式_____。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】在實驗室里,我們常用下列裝置制取某些氣體:
(1)儀器①的名稱是_____,儀器②的名稱是_____。
(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣,反應的文字表達式為_____,發(fā)生裝置可選擇_____。實驗時該裝置試管口應塞一團棉花,其目的是_____;試管口略向下傾斜的原因是_____。
(3)收集氧氣可選用裝置C或E,其原因是_____;若用裝置C收集氧氣,驗滿的方法是_____;用裝置E收集,要等到_____時才可以收集氧氣;集氣瓶收集滿氧氣后應_____。
(4)欲使用裝置F用排空氣法收集氧氣,則氣體應從______(填“a”或“b”)端通入;欲使用裝置F用排水法收集氧氣,應先將瓶中裝滿水,再將氣體從_____(填“a”或“b”)端通入
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