2024综合实验2

1、某校实验室有一包潮湿的氧化铜粉末样品(其中还含有少量铜粉)。

小轩与小逸同学对该样品中氧化铜的含量进行了测定，他们按如图所示装置进行实验(装置气密性良好，部分固定装置已略去，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)
实验步骤如下：
I．称取12g锌粒放入装置A的小布袋中，再称取6.0g潮湿的样品装入装置C的玻璃管中Ⅱ．向下移动粗铜丝，使小布袋浸没酸液中，一段时间后，称量装置D的总质量为128.0g Ⅱ．点燃C处的酒精灯，反应充分后熄灭酒精灯，待装置冷却到室温后......
IV．取出小布袋中的锌固体洗涤干燥后，称量其质量为5.5g;称量装置C中剩余固体质量为3.4g，称量装置D的总质量为130.7g。

回答下列问题：
(1)仪器a的名称是。

(2)装置A中发生反应的化学方程式为。

(3)步骤Ⅱ中省略的操作是；
(4)该样品中氧化铜的质量分数为。

(精确的0.1%)
(5)下列说法正确的是。

(填序号)
Ⅱ装置A制气体的优点是能控制反应的速率
Ⅱ实验过程中与氧化铜反应的氢气质量是0.2g
Ⅱ装置B与装置D中盛放的液体均为浓硫酸，其作用都是用来吸收水
Ⅱ若没有装置B或装置E,均会使最终的测量结果偏大
2、小明同学学习了木炭还原氧化铜的实验后，对生成气体的成分产生了质疑。

他认为生成的气体中除含CO2外，可能还含CO。

【查阅资料】
Ⅱ浓硫酸具有吸水性，可除去气体中混有的水蒸气；
ⅡNaOH溶液可以吸收CO2，其反应方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。

为了探究木炭还原氧化铜实验中是否产生了一氧化碳，小明称取m1g的木炭和氧化铜混合
物放入装置A中，并设计了如图所示的装置进行实验探究。

(1)仪器a的名称为。

(2)从环保角度，实验时应先加热（填“A”或“E”）装置的硬质玻璃管。

(3)装置A中一定会发生的反应方程式为。

(4)若观察到的实验现象：，则证明木炭还原氧化铜的气体产物中含CO。

(5)小明同学通过反思：仅用虚线框中的实验装置也能判断装置A中生成的气体是否含CO，测定的实验数据如下：
若实验步骤及操作无误，能证明装置A生成的气体中含CO的证据是（用合适的“代数式”表示）。

3、电石灯(如图一)是电力普及前最常用的照明工具之一，其剖面构造如图三所示。

电石灯的原理是利用固体电石(CaC2)与水反应生成氢氧化钙和可燃性的气体乙炔(C2H2)，乙炔通过导管从出气口喷出，再被点燃就可以照明了。

请回答下列问题：
(1)照明时，电石放在 腔室中(填“上”或“下”)。

(2)电石与水反应的化学方程式为 。

(3)如下图所示，在实验室提供的仪器中选择并组装一套模拟电石灯的装置，要求功能相仿，最佳组合方案是 (填标号)。

(4)下列与电石灯相关的说法正确的是___________(填标号)。

A ．电石应保存在湿润、阴凉处
B ．乙炔气体可用排水集气法收集
C ．19世纪初矿工使用电石灯在井下照明是因为其没有安全隐患
D ．实验室制取氧气和二氧化碳都可用与电石灯的结构相同的发生装置
E ．当电石灯照明产生大量黑烟时，说明乙炔燃烧不充分，此时应将螺母旋转上移
(5)9.6gCaC 2与足量水充分反应产生的乙炔(C 2H 2)在灯口点燃，若消耗6.4g 氧气，生成了
2.7gH 2O 和2.2gCO 2，则通过计算合理推测燃烧的产物除H 2O 和CO 2外还有 (填化学式)。

4、碱式碳酸铜(简单表示为aCuO·bCO 2·cH 2O)可用于制备各种铜的化合物等，其受热易分解：2222aCuO bCO cH O aCuO+bCO +cH O ⋅⋅↑。

某学习小组进行如下实验。

I.验证碱式碳酸铜分解产生的气体中含有二氧化碳。

(1)试剂X 的名称是 。

(2)实验完毕后，停止实验的操作是。

Ⅱ.确定该碱式碳酸铜的组成并回收铜
取22.2g碱式碳酸铜样品装入硬质玻璃管，用如下装置实验：
已知：浓硫酸具有吸水性；NaOH溶液可吸收CO2；碱石灰可吸收水和二氧化碳；试剂均足量。

(3)为进一步优化图2装置，宜在装置中添加M于之间(填写装置下面对应的字母)。

(4)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。

a.加热反应一段时间
b.收集气体并检验其纯度
c.关闭分液漏斗活塞
d.停止加热，充分冷却
(5)实验后，B装置回收金属铜12.8g，D装置增重4.4g，则a：b：c= (写出最简整数比)。

若测得c的值偏大，可能的原因是(填标号)。

a.固体铜中残留有CuO
b.C中加入浓硫酸的量不足
c.D中加入NaOH溶液的量不足
d.NaOH溶液中部分水变为水蒸气进入E装置
5、某学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理，用下图所示装置测定空气中氧气的质量分数，并制备少量氮化镁。

（碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，装置气密性良好，夹持装置已略去，忽略气体密度变化）
已知：Ⅱ点燃或加热时，镁与氮气反应生成氮化镁固体（其中氮元素为-3价）。

Ⅱ装置丁内收集到气体的密度为ρg/mL。

部分实验步骤：
I、装入药品，连接装置，点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气。

Ⅱ、点燃丙处酒精灯，继续通入一段时间空气。

Ⅱ、停止通入空气，熄灭酒精灯，冷却至室温。

实验测得数据：装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加m1g、m2g：装置乙质量增加m3g：最终装置戊量筒里水的体积为VmL。

回答问题：
(1)空气中能供给呼吸的气体是（填化学式）。

(2)装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是。

(3)装置丙硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为。

(4)步骤I中点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气的目的是。

(5)空气中氧气的质量分数为（用m1、m2、m3、ρ、V的代数式表示）。

6、．某化学兴趣小组在实验室用下图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中各成分的质量分数，D装置的硬质双通玻璃管中固体物质是FeO和Fe2O3的混合物，其质量为m1g。

已知：稀盐酸受热会挥发出氯化氢气体；氢氧化钠溶液能吸收氯化氢气体；浓硫酸可以吸收水蒸气；所用试剂均足量且装置气密性良好。

(1)仪器甲的名称是。

(2)为了达到实验目的，B、C装置中的试剂依次是（填标号）。

Ⅱ浓硫酸、氢氧化钠溶液Ⅱ氢氧化钠溶液、浓硫酸
(3)在硬质双通玻璃管中发生的化学反应方程式是（写一个即可）。

(4)若反应完全后，E装置中增加的质量为m2g，则混合物中Fe2O3的质量为g（用m1、m2的代数式表示）。

(5)关于该实验，下列说法正确的是______（填标号）。

A．装置A的优点是可以控制反应的发生与停止
B．实验时应先加热固体，后打开止水夹a
C．若无装置C，测得Fe2O3的质量分数偏小
D．若无干燥管F，测得FeO的质量分数偏小
7、某小组用如图所示装置探究影响H2O2分解反应速率的因素(部分装置略去)。

Ⅱ.相同温度下，按下表进行实验，得到的数据如图1所示：
Ⅱ.某温度下，量取15mLH2O2溶液，加入0.2gMnO2粉末进行实验，仅改变H2O2溶液的浓度，得到的实验数据如图2。

Ⅱ.量取15mL4%的H2O2溶液，加入0.2gMnO2粉末进行实验，仅改变反应温度，得到的实验数据如图3。

根据以上信息回答下列问题。

(1)Ⅱ中，x= 。

(2)Ⅱ中发生反应的化学方程式为。

(3)对比Ⅱ和Ⅱ，实验目的是。

(4)依据图2分析，能证明H2O2溶液的浓度对H2O2分解反应速率有影响的证据是。

(5)请结合实验分析，图1、图2中4%的H2O2溶液与0.2gMnO2粉末混合后产生的气体压强明显不同(即图中A点与B点)，其原因是。

8、31 . (6分)活性碳酸钙 (CaCOⅡ) 和碳粉 (C) 常用作橡胶填充料，用来改良橡
胶性能。

现有一份由活性碳酸钙和碳粉组成的橡胶填充料样品，为测定其中活性碳酸钙的含量，用如图装置进行实验。

(已知：氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳)
步骤如下：
Ⅱ连接装置并检查装置的气密性；
Ⅱ取6.0g 样品，置于甲中硬质玻璃管内，乙中加入足量的氢氧化钠溶液；
Ⅱ通入一段时间氧气后，点燃酒精喷灯；
Ⅱ持续通入氧气，充分反应后，乙装置的质量增加了3.3g;
Ⅱ实验结束后……
请回答下列问题：
（1）步骤Ⅱ中先通入一段时间氧气的目的是
（2）写出活性碳酸钙反应的化学方程式
（3）计算样品中活性碳酸钙的质量分数为(结果精确到0.1%)。

（4）实验结束后应 (填序号)。

A. 先熄灭酒精喷灯，再停止通氧气
B. 先停止通氧气，再熄灭酒精喷灯
（5）某实验小组同学提出，也可将样品与足量的稀盐酸反应，测定样品中活性碳酸钙
的 质量分数，试推测该反应的现象为
9．注射器是一种普通的医疗器械，但它在化学实验装置中出现的越来越多，它对某些实验现象的观察或实验过程的改进，起到了意想不到的效果。

(1)图1用50mL 试管作反应容器，磷的燃烧均在密闭容器里进行，可防止白烟污染空气。

用50mL 注射器（活塞事先处在20mL 刻度处）测量磷燃烧消耗的氧气体积。

操作：
Ⅱ检查装置的气密性；
Ⅱ装入药品，连好仪器；
Ⅱ夹紧弹簧夹，加热白磷，观察试管中所发生的现象为 。

Ⅱ燃烧结束，试管冷却后打开弹簧夹，可以看到活塞慢慢左移到约 mL 刻度处（取整数值）。

说明空气中氧气的体积分数约为20%。

(2)图2用推拉注射器活塞的方法可以检查装置的气密性，当缓缓向外拉动活塞时，如果能观察到____（选填序号）则说明装置气密性良好。

A ．注射器内有液体
B ．瓶中液面上升
C ．长颈漏斗内液面上升
D ．长颈漏斗下端管口产生气泡
(3)某学生为了测定由两种元素形成的气态化合物X 的组成，做了如图3所示的实验。

他把注射器A 中的气体X 缓慢送入装有CuO 的B 装置，使之完全反应，得到如下结果： Ⅱ实验前B 管及药品的质量为21.32g ，实验后为21.16g ；
ⅡC 管中收集到的物质电解后得到2H 和2O ，在D 中收集到的是2N ；
ⅡX 中两元素的质量比是14:3，问：
i ．收集到的液体质量是 g 。

ii ．在实验中看到的现象是 。

iii ．B 中反应的化学方程式是 。

10、《汉代古火井碑序》记载：“诸葛丞相躬莅视察，改进技法，刳斑竹以导气(气指天然气)，
引井火以煮盐”。

5月24日仪征打通了西气、川气、海气等通道互联互通，国家管网天然气运行输送系统可靠性再次提升。

天然气的主要成分是甲烷，化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与探究与分析：
【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质？
【资料】Ⅱ含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；
Ⅱ无水CuSO4是一种白色粉末状固体，遇水变蓝色。

【猜想与假设】
(1)有人认为丙同学的猜想是错误的，理由是。

【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将3.2g甲烷和xg氧气在密闭容器中充分燃烧(甲烷和氧气均没有剩余)，将燃烧产物依次通过下列装置(假设每步均完全反应)：
(2)实验中观察到A中固体由白色变成蓝色，并增重g，说明有水生成。

(3)装置B中变浑浊，装置B中发生反应的化学方程式。

(4)装置C中出现_______的现象，质量减少2.4g，D中变浑浊，说明甲烷燃烧产物中有_______生成，由此推断丁同学的猜想成立。

【拓展反思】
(5)关于以上实验的下列说法正确的是。

Ⅱ该实验用纯净氧气而不用空气是因为空气中的二氧化碳和水蒸气会对实验造成干扰
ⅡA、B装置的顺序颠倒，对实验没有影响
Ⅱ为避免CO污染环境，生活中燃烧含碳物质时应尽量使燃烧物接触到足够多的氧气
Ⅱ通过以上实验数据可计算出x的值为10.4。