題目列表(包括答案和解析)
(14分)實驗室獲取氮氣有很多種途徑,常見的有3種方法。
方法一:將氨氣(NH3)通過赤熱的裝有氧化銅的玻璃管,生成銅、氮氣和水蒸氣,除去水蒸氣后測得氮氣的密度為1.2508g/L。
方法二:將空氣通過灼熱的銅,得到較純凈的氮氣和氧化銅粉末,測得該氣體的密度為1.2572g/L。 進行實驗時可選擇的實驗儀器如下圖所示(省略夾持裝置與加熱裝置)。
為保證所得氮氣盡可能純凈,除了使用銅外,還可以向裝置 (選填裝置編號)中加入 (填名稱)以除去其它雜質氣體。
方法三:將亞硝酸鈉(NaNO2)和氯化銨的飽和溶液加熱,氮元素全部轉化為氮氣。下圖是實驗室用這種方法制N2,并測定生成N2體積的裝置(部分裝置略去),請回答相關問題。
【查閱資料】
(1)NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
(此反應會放出大量的熱);
(2)B部分中冰鹽是冷凝作用
【實驗探究】
① ;
②20℃時,取含溶質0.21g飽和NH4Cl溶液放入燒瓶,連接裝置;
③調節(jié)水準管,使其與量氣管中液面相平,記錄量氣管中水面讀數為12.0mL;
④打開分液漏斗活塞,逐滴滴入飽和NaNO2溶液,加熱至反應發(fā)生,移走酒精燈;
⑤燒瓶中不再產生氣泡時,關閉活塞;
⑥待冷卻至室溫,調節(jié)兩邊液面高度相平,記錄量氣管中水面讀數為100.0mL;
⑦處理剩余藥品,整理實驗臺。
【實驗分析及數據處理】
(1)加入藥品前必須進行的實驗①是 ;
(2)步驟④中,移走酒精燈的目的是 ;
(3)計算生成氮氣的質量和密度。 (4分,計算過程中以及最終數據均保留2位小數)
【解釋與結論】
1892年,英國科學家瑞利(Rayleigh)發(fā)現,采用方法二得到的氮氣在相同條件下比其他方法得到的純氮氣密度總是偏大5‰左右。若實驗設計與操作均無錯誤,且氮氣已完全干燥,請解釋產生這一現象的原因是 (已知:相同條件下,氣體的相對分子質量越大,密度就越大)
【反思與評價】
(1)裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾瓶之間連接的導管所起的作用是
C
防止NaNO2飽和溶液蒸發(fā) B.保證實驗裝置不漏氣
C.使NaNO2飽和溶液順利滴下 D.防止溶液沖入U形管
(2)科學家瑞利僅僅是從小數點第三位數的差別,發(fā)現了新物質。這啟示我們在今后的學習 和生活中要學習科學家的 .
A.嚴謹求實的科學態(tài)度和敢于懷疑的批判精神
B.科學研究中遇到疑惑就趁早放棄,不要浪費時間
C.不能因為微小的差異而放過一次成功的機會
D.要相信權威,權威一定是正確的
比較項目 | 排水法 | 向上排空氣法 |
收集方法可行性分析 | CO2氣體生成和從水面逸出的速率遠大于其溶解和與水反應的速率 | CO2密度比空氣大, 不與空氣發(fā)生反應 不與空氣發(fā)生反應 . |
收集過程分析 | 集滿現象: 集氣瓶口有氣泡冒出 集氣瓶口有氣泡冒出 . |
“驗滿”分析:因氣體無色,故集滿與否較難確定.即便用燃著木條移近容器口火焰熄滅,也難以證明空氣完全排盡. |
向收集到的CO2集氣瓶內倒入等體積適量澄清石灰水,并振蕩 | 先渾濁后變澄清所需時間較短. | 先渾濁后變澄清所需時間較長. |
由上述實驗可得結論 | ① 二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集; 二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集; ;②用排水法收集到的二氧化碳比較純凈 用排水法收集到的二氧化碳比較純凈 . |
試管編號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
硫酸濃度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
氣體體積(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
試管編號 | A | B | C | D | E |
溫度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
現象和 比較 |
有少量氣泡 | 氣泡比A號試管多 | 氣泡明顯比B號試管多 | 大量氣泡產生,與常溫用鹽酸反應相似 | 反應激烈,迅速產生大量氣體 |
實驗編號 | 1 | 2 |
反應物 | 5%H2O2 | 5%H2O2 |
催化劑 | 無 | 1gMnO2 |
時間 | 無數天 | 46秒 |
實驗編號 | 1 | 2 |
反應物 | 5%H2O2 | 5%H2O2 |
催化劑 | 無 | 1gMnO2 |
時間 | 無數天 | 46秒 |
一、選擇
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
C
C
C
C
A
C
C
C
D
B
C
二、填空
14.② 燃燒更旺,發(fā)出白光;C + O2 CO2;
④ 明亮的藍紫色火焰;S + O2
SO2
15.(1)常溫反應,不需加熱(或操作簡便) (2)反應速率快 (3)便于回收二氧化錳 (4)制得的氧氣純凈(或無污染)
16.(1)①③⑤④②(或③①⑤④②)
(2)A C
(3)催化劑種類不同,催化效果不同
(4)單位時間內產生氧氣的濃度不同(或“產生氧氣的速率不同”)
三、簡答題
17.(1)化合反應 條件都是點燃 2Mg+O2 ==== 2MgO (2)生成物都是氧化物 22.植物的光合作用分離液態(tài)空氣
18.儀器名稱:錐形瓶 收集方法:排水集氣法【 結 論】在相同條件下,H2O2 生成O2 的快慢與催化劑種類有關【 反 思】質量和化學性質【假 設】濃度或質量分數或溫度等【實驗方案】在同溫下,取二份質量相等的不同濃度的H2O2 溶液,分別加入質量相等的同種催化劑,測量各收集一瓶氣體所需的時間
19. 2H2O22H2O+O2↑(或2KClO3
2KCl+3O2↑
或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑); B(或A); B和C(或B、C)
劇烈燃燒(或火星四射或生成黑色固體或放出熱量); 3Fe+2O2Fe3O4
生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體(或鹽酸濃度較高,揮發(fā)出了氯化氫氣體或石灰水變質或二氧化碳的量很少)
20.(1)實驗室用KClO3制02時MNO2做催化劑能加快反應速率
(2)木炭燃燒時O2不足生成CO,O2充足生成CO2
(3)留在空氣中和在氧氣中燃燒現象不同(其他答案正確也可)
21.鐵架臺、酒精燈、大試管、橡皮塞、導管。(少填一種不得分);將帶火量的木條伸入瓶內,木條復燃,表明收集的氣體是O2 。
22.⑴手握錐形瓶,使瓶內氣體受熱,微粒運動速率增大,間隔變大,氣體體積膨脹,能從導管口逸出。
⑵2H2O MnO2 2H2O+O2↑ 催化 過濾
⑶①再加入適量的雙氧水使反應繼續(xù)進行
②從分液漏斗向錐形瓶內加水,將錐形瓶內的氧氣壓入集氣瓶中
23.t3
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