2020-2021化学探究题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、中考初中化学科学探究题
1.氢化钙(CaH2)是种白色细颗粒状固体,能与水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,常用作登山运动员的能源提供剂。
某化学实验小组为了探究氢化钙的性质,将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中,立即产生大量气泡,且溶液变浑浊。
充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤渣的主要成分是________(填写化学式)。
为进步确定滤液中所含溶质的成分,他们进行了以下实验探究。
(提出猜想)猜想一:NaOH: 猜想二:NaOH和Na2CO3;
猜想三:________________;猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
经过分析,大家一致认为上述猜想_______不需要验证,肯定是错误的,原因是(用化学方程式表示)___________________________。
(实验探究)
方案一:取一定量的滤液于试管中,往其中滴加少量稀盐酸,无明显实验现象。
方案二:取一定量的滤液于另一试管中,往其中滴加氯化钡溶液,观察到有白色沉淀产生。
(讨论交流)根据实验现象,得出猜想________是正确的。
请解释方案一中无明显现象的原因是_____________________________。
(拓展探究)上述小组同学将5g氢化钙样品(所含杂质不参与反应也不溶于水)加入到50g碳酸钠溶液中,充分混合后,恰好完全反应。
实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4g。
计算:
(1)样品中CaH2的质量分数为____。
(2)原碳酸钠溶液中溶质的质量为____。
(3)反应后溶液中溶质的质量分数为____。
(计算结果保留一位小数)
【答案】CaCO3 NaOH、Ca(OH)2四 Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓二稀盐酸的量很少,先全部与氢氧化钠反应了 84% 10.6g 18.3%
【解析】
【详解】
将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中,氢化钙先与水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,然后碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,滤渣的主要成分是CaCO3。
提出猜想:
猜想一:NaOH;猜想二:碳酸钠过量,NaOH和Na2CO3;猜想三:氢化钙过量,NaOH、Ca(OH)2;猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2;猜想四不需要验证,肯定是错误的,原因是碳酸钠和氢氧化钙不能共存,化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。
讨论交流:
方案一:取一定量的滤液于试管中,往其中滴加少量稀盐酸,无明显实验现象。
因为稀盐酸为少量的,所以可能溶液中的存在氢氧化钠先和稀盐酸反应,所以不能判断三个猜测是否正确。
方案二:取一定量的滤液于另一试管中,往其中滴加氯化钡溶液,观察到有白色沉淀产
生,生成的色沉淀是碳酸钠和氯化钡反应生成的碳酸钡沉淀。
故猜想二正确。
拓展探究:
上述小组同学将5g 氢化钙样品(所含杂质不参与反应也不溶于水)加入到50g 碳酸钠溶液中,充分混合后,恰好完全反应。
实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4g 。
解:设氢化钙样品中氢化钙的质量为x ,生成的氢氧化钙的质量为y ,参与反应的碳酸钠的质量为z ,生成的氢氧化钠为m ,生成碳酸钙的质量为n ,
()2222CaH 2H O Ca OH 2H +=+42744x y 0.4g
↑
42744=x y 0.4g
=,解得x=4.2g ,y=7.4g ,杂质=5g-4.2g=0.8g ,样品中CaH 2的质量分数为4.2g 100%5g
⨯=84%。
()2332+=+1067480100z 7.4g m Na CO Ca OH 2NaOH C n
aCO ↓
z=10.6g ,m=8g ,n=10g ,故原碳酸钠溶液中溶质的质量为10.6g ,反应后放入溶质为氢氧化钠,反应后溶液中溶质的质量分数为
8g 5g-0.8g+50g-0.4g-10g ×100%≈18.3%。
答:(1)样品中CaH 2的质量分数为84%。
(2)原碳酸钠溶液中溶质的质量为10.6g 。
(3)反应后溶液中溶质的质量分数为18.3%。
2.灰某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
(查阅资料)蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。
(作出猜想)蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
(实验验证)(1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到__________________,证明有水生成。
(2)用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。
二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为________________________________________。
小明提出质疑:石灰水变浑浊不一定是生成碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后__________,析出了氢氧化钙。
同学们又用右上图所示的装置进行实验,1分钟后,提起锥形瓶,翻转后注入20mL 饱和石灰水,加塞、振荡,观察到石灰水变浑浊,确定有二氧化碳生成。
实验中小明观察到一个意外现象:锥形瓶内壁上有少量黑色物质。
(交流讨论)经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的____________。
由此他们猜想还可能生成一氧化碳。
为验证一氧化碳,他们设计了如下图所示的实验。
(实验验证)(1)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是
___________________。
(2)将a端插入蜡烛的焰心。
(3)用酒精灯加热b端的氧化铜与水调和的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。
(4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是:
________________。
(拓展应用)含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源,且污染空气。
为使其充分燃烧,应采取的措施是______________________________________(答一条即可)。
【答案】烧杯内壁有水雾 CO2 +Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O 氢氧化钙溶解度减小(或水蒸发)碳黑阻挡炭黑,防止炭黑与氧化铜发生反应先撤酒精灯,稍后再撤蜡烛提供充足的空(氧)气(或增大燃料与氧气的接触面积)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,若烧杯内壁出现小水珠,说明蜡烛燃烧生成了水。
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成的是碳酸钙和水CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓+ H2O;氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,故加热也会使氢氧化钙溶液中的氢氧化钙析出产生沉淀。
[交流讨论]蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳,说明蜡烛中含有氢元素和碳元素,而碳不完全燃烧会生成炭黑。
[实验验证](1)由于碳具有还原性,故要检验一氧化碳的存在,要排除碳的干扰,故实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是阻挡炭黑,防止炭黑与氧化铜发生反应。
(4) 为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,那么熄灭酒精灯后要继续通一氧化碳,即先撤酒精灯,稍后再撤蜡烛;
[拓展应用]要使燃料充分燃烧要注意两点:要有足够多的氧气和可燃物与氧气要由足够大的接触面积,故应采取的措施是提供充足的空(氧)气(或增大燃料与氧气的接触面积)。
3.人被蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,使叮咬处又痛又痒。
化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。
[提出问题]蚁酸的成分是什么?它有什么性质?
[查阅资料]I.蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH;
II.蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物。
[实验探究]
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成___色,说明蚁酸溶液显酸性;
(2)小芳同学根据蚁酸中含有_______元素,推测出一种生成物是水;
(3)另一种生成的氧化物是气体,小敏提出两种猜想:
①猜想I:该气体是CO2;猜想II:该气体是_______;
他们将蚁酸分解产生的气体通过下图的装置。
②实验时装置A中无明显变化,则猜想I______(填“成立”或“不成立”);若猜想II成立,则:
③实验时装置B的作用是______________________________;
④实验时装置C中的现象是____________________________;
⑤实验时装置D中发生反应的化学方程式为___________________________;
[讨论交流]从环保角度看,该装置存在明显的缺陷,处理方法是_____________;
[拓展延伸]当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。
下列物质中,你不会选择的物质是____。
A.苏打水B.肥皂水C.食醋D.氨水
【答案】红色氢、氧(或H、O) CO(或一氧化碳)不成立干燥(CO)气体(或除去水蒸汽)黑色粉末变红色 CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓ + H2O 在D的导管出口点燃一支酒精灯或用气球收集 C
【解析】
【分析】
【详解】
[实验探究]
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成红色,说明蚁酸溶液显酸性;
(2)水是由氢、氧两种元素组成,蚁酸中含有H、O元素,根据质量守恒定律推测出一种生成物是水;
(3)①由于蚁酸中含有碳、氢、氧三种元素,蚁酸在隔绝空气并加热的条件下会分解生成两种氧化物,一种生成物是水,另一种生成的氧化物是气体,所以,小敏提出的猜想Ⅱ:该气体是CO(或一氧化碳);
②由于二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,实验时装置A中无明显变化,证明不是二氧化碳气体,则猜想Ⅰ不成立,若猜想Ⅱ成立,则:
③浓硫酸具有吸水性,实验时装置B的作用是干燥(CO)气体(或除去水蒸汽);
④在加热的条件下一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜,实验时装置C中的现象是:黑色粉末逐渐变红;
⑤二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,实验时装置D中发生反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓ + H2O;
[讨论交流]由于一氧化碳有毒能污染空气,从环保角度看,该装置存在明显的缺陷是缺少尾气处理,处理方法是:在D的导管出口点燃一支酒精灯或用气球收集;
[拓展延伸]由于蚁酸是一种酸,能与碳酸氢钠溶液、肥皂水、氨水反应,在叮咬处涂抹上述物质可减轻痛痒,不能与食醋反应,不能选择食醋。
故选C。
4.小明同学设计以下实验来探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量。
(已知:白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃。
)
实验装置实验过程实验现象
①取一烧杯,加入适量的生石灰,
再分别取少量白磷、红磷放在烧杯上的铜片上.
②…一会儿白磷发生燃烧,红磷不燃烧
③先在容积为350mL的集气瓶中装
进50mL滴有红墨水的水,在燃烧匙中放足量白磷,量筒中盛入足量水.
④按图连好仪器,用激光手电照射白磷,白磷.集气瓶和量筒中的水均为红色,量筒内的液体体积减少约60mL
(1)实验过程②是___________,烧杯中发生反应的化学方程式为_________________。
(2)白磷燃烧反应的化学方程式为_________________________________。
(3)根据实验2的结果,计算空气中氧气的体积分数约为__________(写出计算式和结果)。
(4)在整个实验2的过程中,集气瓶内的压强变化是______________。
集气瓶中预先装入50mL水,水起的作用是_________________________。
【答案】向烧杯中加入适量的冷水 CaO + H2O=Ca(OH)2 4P + 5O2点燃
2P2O5 60/(350-
50)=1/5 先变大后变小到与大气压相等防止集气瓶内的空气因瓶内温度升高、压强增大而泄出瓶外
【解析】
【详解】
(1)实验过程②是:向烧杯中加入适量的冷水,利用氧化钙与水反应放出大量的热来提供热量,从而达到白磷的着火点;发生反应的化学方程式为:CaO + H2O=Ca(OH)2
(2)白磷燃烧反应的化学方程式为:4P + 5O2点燃
2P2O5
(3)集气瓶的总容积为350mL,但由于事先加了50mL红墨水,即反应前只有300mL的空气,故根据实验2的结果,计算空气中氧气的体积分数约为:60/(350-50)=1/5
(4)在整个实验2的过程中,由于刚开始白磷燃烧放热,使集气瓶内的气体膨胀,压强增大,待冷却,氧气被消耗,瓶内气体量减少,压强又降低,打开止水夹,水进入集气瓶,这是压强由于大气压相等,故集气瓶内的压强变化是:先变大后变小到与大气压相等;集气瓶中预先装入50mL水,水起的作用是:防止集气瓶内的空气因瓶内温度升高、压强增大而泄出瓶外
5.某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液(如图),他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。
(提出问题)这瓶溶液的溶质是什么?
(获得信息)
(1)酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。
(2)实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。
(3)碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应;氯化钡溶液呈中性。
(提出猜想)猜想一:氢氧化钠;猜想二:碳酸钠;猜想三:碳酸氢钠。
(实验探究)
(1)小军取样滴加稀盐酸有_____产生,得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠或者是_____。
(2)小军另取样加入过量的氯化钡溶液,观察到有_____产生,进而得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠。
(3)小华认为小军的结论不完全正确,理由是_____。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
(4)取小军第二次实验后的上层清液,滴入无色酚酞试液,溶液呈红色。
(实验结论)这瓶溶液的原溶质是_____。
(探究启示)实验中取用液体药品时,应注意_____。
【答案】无色气泡;碳酸氢钠;白色沉淀;若溶液中的溶质是氢氧化钠,变质会生成碳酸钠,也会产生上述现象;氢氧化钠;标签正向手心,用后及时盖紧瓶盖
【解析】
【实验探究】(1)根据稀盐酸能与碳酸盐或碳酸氢盐反应生成气体解答;(2)根据氯化钡与碳酸钠不能共存解答;(3)根据氢氧化钠变质会生成碳酸钠,也能生成白色沉淀解答;【实验结论】根据【实验探究】(4)分析解答;【探究启示】根据液体药品的正确取用方法分析解答。
【实验探究】(1)稀盐酸能与碳酸钠或碳酸氢钠反应,有无色气泡产生;(2)碳酸钠能与氯化钡发生复分解反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,所以若另取样加入过量的氯化钡溶液,观察到有白色沉淀产生,进而得出结论:该溶液的溶质是碳酸钠。
(3)因为该试剂是敞口放置于空气中,若是氢氧化钠可能会和空气中二氧化碳反应变质生成部分碳酸钠,所以,小青认为小刚的结论不完全正确,理由是若溶液中的溶质是氢氧化钠,变质会生成碳酸钠,也会产生上述现象;【实验结论】取小军第二次实验后的上层清液,滴入无色酚酞试液,溶液呈红色,说明溶液中还存在氢氧化钠,即原溶液中的溶质是氢氧化钠;【探究启示】由于氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应,所以应注意取用时标签正向手心,用后及时盖紧瓶盖。
6.某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液﹙如图甲所示﹚,为确认其中的溶质,他设计并进行了如下探究活动,请回答下列问题。
(猜想与假设)
其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。
(资料查阅)上述四种物质的相关信息如下:
物质NaCl NaOH Na2CO3NaHCO3
常温下的溶解度/g3610921.59.6
(探究过程)
如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则其实验现象应是_____;在进行操作②时有无色无味得到气体产生,由此又可排除假设物质中的_____。
(探究结论)
你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的_______________,你的判断依据是
_____________________。
(探究反思)
(1)若上述探究结论是正确的,操作②产生的气体应是_____(写化学式),实验室检验该气体的实验操作及现象是___________________________。
(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4,但又没有Na2SO4的上述表列信息。
请你根据以上实验操作的相关现象,判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4,并叙述理由:
_______________
【答案】石蕊试液变成蓝色氢氧化钠碳酸钠碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%,而碳酸钠溶液可以 CO2将气体通入石灰水,石灰水变浑浊若滴加石蕊试液变成蓝色,则不含有硫酸钠
【解析】
【分析】
【详解】
[探究过程]根据题中提供的信息可知,氯化钠溶液显中性,而其他溶液显碱性,故在操作①后可确定溶质不是NaCl,则其实验现象应是石蕊试液变成蓝色;在进行操作②时有无色无味的气体产生,由此又可排除假设物质中的氢氧化钠。
[探究结论]依据题中提供的溶解性数据可知,溶液中的溶质可能是上述假设物质中的碳酸钠,因为碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%,而碳酸钠溶液可以。
[探究反思](1)若上述探究结论是正确的,操作②产生的气体应是二氧化碳化学式为
CO2,实验室检验该气体的实验操作及现象是将气体通入石灰水,石灰水变浑浊。
(2)因为硫酸钠是强酸和强碱反应生成的,水溶液显碱性,采用酸碱指示剂即可验证,故若滴加石蕊试液变成蓝色,则不含有硫酸钠。
考点:物质成分探究
7.某固体粉末由Mg、MgO、Mg (OH)2中的一种或几种组成。
某化学小组为了探究该固体粉末的成分,设计如图所示的装置(固定装置省略)。
(信息资料)本实验条件下,氢气密度为0.09g/L。
(实验过程)
步骤Ⅰ:检查装置气密性,装入药品并连接仪器。
步骤Ⅱ:倾斜Y形管,使样品充分反应,测的生成气体的探究为55.6mL。
步骤Ⅲ:拆下装置,往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液,至不再生成沉淀。
经过滤、洗涤和干燥后,称得沉淀质量为2.90g。
(回答问题)
(1)该套装置气密性的检验方法是___________________。
(2)①使样品与硫酸充分反应的正确操作是________(填标号)。
A.硫酸溶液转移到样品中 B.样品转移到硫酸溶液中
②判断样品完全反应的现象是__________________________。
(3)根据实验结果分析:
①通过步骤Ⅱ推断,样品中一定含有的物质是_____________。
通过步骤Ⅲ计算,样品中镁元素的总质量为_____________。
②结论:该样品中的成分是_______________________。
(反思)
(4)该化学小组同学经过讨论得出以下结论,正确的是________(填标号)。
A.利用该实验方案,能计算出样品中各物质的质量
B.实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量,确保样品完全反应
C.仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量,即能计算出样品中各物质的质量
【答案】把水准管下移一段距离,使水准管和量气管中的水形成一定的液面差,如果一段时间后液面差保持不变,则说明装置不漏气;反之,则表示装置漏气 A Y形管中的固体全部消失 Mg 1.20g Mg、MgO和Mg(OH)2 AB
【解析】
【详解】
(1)该套装置气密性的检验方法是把水准管下移一段距离,使水准管和量气管中的水形成一定的液面差,如果一段时间后液面差保持不变,则说明装置不漏气;反之,则表示装置漏气。
(2)①使样品与硫酸充分反应的,因为硫酸过量,故将硫酸溶液转移到样品中答案选择A;②判断样品完全反应的现象是Y形管中的固体全部消失;
(3)根据实验结果分析:①通过步骤Ⅱ推断,样品中一定含有的物质是金属镁,因为产生
一定量的氢气;通过步骤Ⅲ计算,样品中镁元素的总质量为2.90g×24/58=1.2g;②设混合物中金属镁的质量为x
Mg + H2SO4 =MgSO4+ H2↑
24 2
X 55.6mL÷1000L/mL×0.09 g/L
24/2=X/(55.6mL÷1000L/mL×0.09 g/L0
X=0.6g
由其他物质提供的金属镁的质量为:1.2g-0.6g=0.6g;镁元素的质量分数为:0.6g/(2g-0.6g)×100%=42%
该质量分数大于氢氧化镁中的镁的质量分数,小于氧化镁中的质量分数;得到结论:该样品中的成分是Mg、MgO和Mg(OH)2的混合物;
(4)该化学小组同学经过讨论得出以下结论,正确的是A.利用该实验方案,能计算出样品中各物质的质量B.实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量,确保样品完全反应。
8.氢化钙(CaH2)是一种常用的储氢材料,也是登山运动员常用的能源提供剂,某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙。
(查阅资料)
I、白色的无水硫酸铜粉末吸水后会变蓝;
Ⅱ、碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物;
Ⅲ、钙、氢化钙遇水立即发生剧烈反应:Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑;
Ⅳ、钙能燃烧生成氧化钙;氢化钙能燃烧生成氧化钙和水。
(实验原理)
用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气,再与金属钙在加热的条件下直接化合,即可制得CaH2。
(1)同学们设计了以下实验装置:
请回答:
①装置A中发生反应的化学方程式为____________________;为了实验安全,点燃C装置酒精灯前应先__________________;
②上图1装置B中装有无水氯化钙,其作用是干燥H2,若要证明进入C装置中的氢气已经干燥,在B、C之间应连接图2中的__________(选填:①或②)装置;
③图1装置D中浓硫酸的作用是__________________;
(进行实验)过程略
(验证产物)略
(实验拓展)(2)定性实验用化学方法鉴别Ca与Ca比,完成下表中内容。
实验步骤预期现象和结论
取少量固体样品,在干燥条件下与氧气反
___________________
应,将其产物通入装有无水硫酸铜的干燥
管;
(3)定量实验:测定Ca和CaH2混合物中CaH2的质量分数。
①取m1g样品与水完全反应,利用如图3装置测定生成的气体体积时,在_______时进行收集(选填字母);
a.刚开始有气泡时
b.气泡连续均匀冒出时 C.气体经过验纯
②按图3实验装置进行测定时,甲同学发现,即使气密性良好,操作正确,测得的气体体积还是偏大,可能原因是___________________;(写出任一点即可)
③乙同学将实验装置改进为如图4(固定装置省略)所示,调整水准管高度,使量气装置两边的液面保持在同一水平面上,读取量气管中液面所示刻度为10.0mL。
将Y形管慢慢倾斜,直至A中的水全部倒入B中,与样品混合反应,待反应结束后,冷却至室温,再次调节量气管与水准管液面相平,读取量气管中液面所示刻度为98.9mL。
已知该实验条件下,氢气的密度为0.09mg/mL。
样品中氢化钙的质量分数为_______________;(结果精确到
0.1%)
(反思与交流)
(4)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是氢化钙是固体,携带方便。
既然金属钙与水反应也能生成氢气,为什么还要将金属钙制备成氢化钙呢?
你的观点是________________________。
【答案】Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑在E导管口收集氢气进行验纯或先通一会儿氢气②防止空气中的水蒸汽进入C中若观察到无水硫酸铜变蓝色,证明是氢化钙,反之是钙(其他合理答案同样给分)a因液体加入引起气体排出(或反应放热气体温度升高,体积膨胀引起气体排出),导致气体体积测定变大66.3%(结果精确到0.11%)等质量的钙和CaH2与水完全反应, CaH2产生的氢气多
【解析】
(1)①装置A中,是锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气.对应的化学方程式为
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;由于氢气具有可燃性,为防止使用过程因为装置内有空气(氧气)而导致氢气爆炸,所以在点燃C装置酒精灯前应先在E导管口收集氢气进行验纯或先通一会儿氢气;
②上图1装置B中装有无水氯化钙,其作用是干燥H2,检验水蒸气应该使用无水硫酸铜,所以若要证明进入C装置中的氢气已经干燥,在B、C之间应连接图2中的②装置;
③图1装置D中浓硫酸的作用是防止空气中的水蒸汽进入C中;
【实验拓展】(2)由于“钙能燃烧生成氧化钙;氢化钙能燃烧生成氧化钙和水“,所以鉴定钙或者碳化钙,可以借助点燃固体检验对应物质是否含水,所以有如下的实验:
(3)①取m1g样品与水完全反应,利用如图3装置测定生成的气体体积时,由于生成的气体占有体积,所以从开始就应该收集,而不是强调达到一定纯度才可以收集,所以选:a;
②按图3实验装置进行测定时,由于滴入的液体是有体积的,滴入后导致右侧的体积变大,同时无论是钙还是氢化钙和水反应都有热量放出,导致气体体积膨胀,都会影响结果,所以,即使气密性良好,操作正确,测得的气体体积还是偏大;
③反应前读取量气管中液面所示刻度为10.0mL,反应后读取量气管中液面所示刻度为
98.9mL,则生成的氢气的体积为99.9mL-10.0mL=88.9mL.已知该实验条件下,氢气的密度为0.09mg/mL.则生成的氢气的质量为88.9mL×0.09mg/mL≈8mg;
设氢化钙的质量为x,则钙的质量为100mg-x,
Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;
40 2
100mg-x 100
20
mg x
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑;
42 4
x
442
x 10020mg x -+442x
=8mg x≈66.3mg
样品中氢化钙的质量分数为
66.3100mg
mg
×100%=66.3%;
【反思与交流】(4)设钙和CaH 2的质量均为ag .钙对应的氢气的质量为x ,氢化钙对应的氢气为y .
Ca+2H 2O=Ca (OH )2+H 2↑; 40 2 ag x
402ag x
= x=
120
ag CaH 2+2H 2O=Ca (OH )2+2H 2↑; 42 4 ag y
424ag y
= y=
221
ag 可见x <y
即:等质量的钙和CaH 2与水完全反应,CaH 2产生的氢气多。
9.梧州市某中学化学兴趣小组的同学查资料知道,乙醇(分子式为C 2H 6O)俗称酒精,通常情况下化学性质稳定,在一定条件下能与氧气反应。
现对乙醇与氧气反应进行探究。
(探究活动一)
同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯的外焰上灼烧到通红,取出铜丝,发现表面变黑,趁热插入装有无水乙醇的试管中(如图),铜丝很快变为红色,并闻到刺激性气味。
重复上述操作多次,得到A 溶液;经称量,实验前后铜丝质量不变。
铜丝灼烧后生成的黑色物质是___,铜丝除了给反应加热外,还起到__________作用。
(提出问题) 生成的激性气味的气体是什么?。