【题目】世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的,某科学小组想对铁生锈进行探究。
(实验探究)探究一:铁钉锈蚀条件:如图1所示,取3根粗细、长度均相同的光亮细铁钉,其中两根放入经煮沸迅速冷却的蒸馏水中,A试管上方加一层植物油;C试管中的铁钉放在干燥的空气中,加盖密封。一段时间后观察到:A、C中铁钉都没有生锈,而B中铁钉生锈。根据探究回答下列问题。
试管中加植物油的作用______。
将蒸馏水煮沸的目的:______。
分析A、B、C试管中铁钉的锈蚀情况,由此可以得出铁制品锈蚀的条件______。
(实验探究)探究二:铁粉腐蚀的影响因素探究如图2所示,将包有样品潮湿的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶容积为
。当温度恢复至室温,且量筒内液面高度不变时读数
此时瓶内氧气含量近似为零
,记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表:
序号 | 铁粉 | 炭粉 | NaCl质量分数 | 量筒起始读数 | 量筒最终读数 | 所需时间 |
0 | 100 | 60 | 约190 | |||
5 | 100 | 60 | 约140 | |||
5 | 100 | 60 | 约160 | |||
10 | 100 | 60 | 约175 | |||
15 | 100 | 60 | 约185 |
实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是______
填“放热”或“吸热”
过程。
实验开始一段时间后,量筒内的水会沿着导管进入集气瓶内,原因是______。
从数据表上可以得出结论有______
写任意两点
。
影响金属锈蚀的因素除了上述的以外还有哪些其他因素______,请设计实验证明其中一种因素______。
【答案】防止空气中的氧气进入水中 排出水中溶解的氧气 铁与氧气、水同时接触 放热 广口瓶中氧气消耗,导致气压减小 氯化钠溶液能够促进铁生锈;氯化钠质量分数相等时,铁粉和炭粉质量比是1:1时,铁生锈速率较快 温度、氧气浓度等 取相同的铁钉放入试管中,加入等体积的水浸泡铁钉,在试管内通入不同浓度的氧气,然后观察铁钉生锈所用的时间
【解析】
(1)A试管中,将铁钉完全浸没在蒸馏水中后,在水面上放一层植物油,防止空气中的氧气进入水中,控制了氧气这个条件;故填:防止空气中的氧气进入水中;
(2)气体的溶解度随着温度的升高而减小,所以将蒸馏水煮沸的目的排出水中溶解的氧气;故填:排出水中溶解的氧气;
(3)A试管中,将铁钉完全浸没在蒸馏水中后,在水面上放一层植物油,防止空气中的氧气进入水中,控制了氧气这个条件。经过一周后,三个实验的现象是:B试管中,铁钉生锈;A试管和C试管中,铁钉没有生锈;因此铁生锈是铁、氧气和水共同作用的结果。故填:铁与氧气、水同时接触;
(4)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是放热过程;故填:放热;
(5)铁锈蚀消耗了装置内的氧气,造成装置内的压强减小,在外界大气压的作用下,量筒内的水会沿着导管进入集气瓶内;故填:广口瓶中氧气消耗,导致气压减小;
(6)由表中的数据可知,氯化钠溶液能够促进铁生锈;氯化钠质量分数相等时,铁粉和炭粉质量比是1:1时,铁生锈速率较快;故填:氯化钠溶液能够促进铁生锈;氯化钠质量分数相等时,铁粉和炭粉质量比是1:1时,铁生锈速率较快。
(7)影响金属锈蚀的因素除了上述的以外还有温度、氧气浓度等,探究氧气浓度对金属锈蚀因素的影响可设计如下实验:取相同的铁钉放入试管中,加入等体积的水浸泡铁钉,在试管内通入不同浓度的氧气,然后观察铁钉生锈所用的时间;故填:温度、氧气浓度等;取相同的铁钉放入试管中,加入等体积的水浸泡铁钉,在试管内通入不同浓度的氧气,然后观察铁钉生锈所用的时间。
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【题目】柴油机尾气中的主要污染物是氮氧化物,某种尾气处理技术利用氨气(NH3)与氮氧化物发生化学反应,降低污染物排放,反应的微观示意图如图:
(1)一个A分子是由_____个原子构成的;
(2)写出该反应的符号表达式为_____。
(3)结合该反应的微观过程,判断下列说法正确的是_____。
A 化学反应前后原子种类不变。
B 该反应中的催化剂一定是二氧化锰。
C 化学反应前后物质种类,分子种类均发生了改变。
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【题目】下图是A、B、C三种物质的溶解度曲线,请认真分析并回答:
(1)t3℃时,A、B、C三种物质的溶解度由小到大的顺序为 _________。
(2)t2℃时,A、B、C三种物质的饱和溶液降温到t l℃时变为不饱和溶液的是________。
(3)当A中含有少量的B,可采用____________(填“降温”或“蒸发”)结晶的方法提纯A物质。
(4)t3℃时,若用A、B两物质各50g配成饱和溶液,则所需加水的质量A_______B(填“>”、“<”、“=”)。
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【题目】小强想探究实验室内一瓶久置的氢氧化钠溶液是否变质,用如图进行实验。
(1)小强观察到有白色沉淀生成,证明氢氧化钠样品确已变质。写出生成白色沉淀的化学方程式______。
(2)小强想检验这瓶已经变质的氢氧化钠溶液中是否还有未变质的氢氧化钠,请你在小强实验的基础上,设计实验进行验证______。
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【题目】甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 20℃时甲和乙的饱和溶液,升温到30℃时仍为饱和溶液
B. 甲和乙的溶解度相等
C. 10℃时,甲和乙各10 g分别加入到50g水中,均形成饱和溶液
D. 10 ℃ 时,将甲和乙两种饱和溶液升温至30 ℃ ,溶液中溶质的质量分数都增大
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【题目】科学家最新发现,通过简单的化学反应,可以将树木纤维素转变为超级储能装置,如图是该反应的微观示意图,下列说法错误的是( )
A. 参加反应的X,Y两物质的粒子个数之比为3:4
B. 该反应不属于置换反应
C. W物质属于有机物
D. 化学反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变
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【题目】如图是配制溶质质量分数为10%的NaCl溶液的实验操作示意图:
(1)用图中序号表示配制溶液的正确操作顺序 ;
(2)图②中用来取用NaCl的仪器是 ;
(3)称量NaCl时,天平平衡后的状态如图⑤所示,游码标尺示位置见图,则称取的NaCl质量为 g;
(4)NaCl称量完毕放回砝码时,发现10g的砝码有缺损,若其他操作步骤正确,则所配制溶液的质量分数 (填“大于”、“小于”或“等于”)10%。
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【题目】小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白,于是想探究该固体的成份。
(提出问题)该淡黄色固体的化学成份是什么?
(查阅资料)
(1)硫单质是一种淡黄色固体,难溶于水,在空气中点燃硫单质,生成一种无色、有刺激性气味的气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应,生成气体并放出大量的热。
(设计实验方案)
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加2mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
比较以上两方案,你认为的最佳方案是_____(填“方案一”或“方案二”),理由是_____。
(实验验证并得出结论)
小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水,立刻观察到有无色气泡产生,并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH),确定该淡黄色粉末为过氧化钠(Na2O2)。
小明还想对生成的气体成分进行判断,他提出了以下三种假设:
A 该气体是CO2 B 该气体是O2 C 该气体是H2
①同学们首先一致认为上述假设中的_____(填“A”或“B”或“C”)肯定不合理,理由是_____。
②通过查阅资料,同学们又得知:在化学反应中,有元素化合价升高,就必然有元素化合价降低。于是通过小组讨论,大家一致认为上述假设中的_____(填“A”或“B”或“C”)肯定也不合理。
③同学们用图1装置(装置气密性良好)进行实验检验,验证了上述分析的合理性:
他们的方法是:打开活塞使水流入试管,将带火星的木条放在导管_____(填“a”或“b”)处,发现木条复燃,说明生成的气体是氧气。
④小佳同学待试管内固体完全溶解且不再有气泡产生后,往试管内加入少量二氧化锰,又立即产生大量气泡,由此可知过氧化钠与水反应后的溶液中含有过氧化氢,写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式:_____。
⑤小王同学用图2装置,测量生成氧气的体积:测量气体体积读数时,必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时才能进行,因此应选用图2装置中的_____(填“A”或“B”),否则测量结果会_____(填“偏大”或“偏小”)。
(交流与反思)
下列关于Na2O2说法不正确的是_____(填字母序号)。
a.Na2O2中氧元素的化合价是﹣2价
b.Na2O2必须密封保存
c.Na2O2着火后可用水扑灭
(定量计算)
通过进一步查阅资料可知:过氧化钠 (Na2O2)与水反应时,先生成氢氧化钠和过氧化氢,然后过氧化氢再分解产生氧气。总反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.小李同学将20g某过氧化钠样品放入足量水中,充分反应后共产生气体3.2g(杂质不与水反应)。求该样品中过氧化钠的质量分数_____。
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【题目】某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物,并测定样品中草酸晶体的质量分数(假设杂质不参与反应).已知:浓硫酸可作为干燥剂;草酸晶体(H2C2O42H2O )的性质见下表:
熔点 | 沸点 | 热稳定性 | 其他 |
101℃~102℃ | 150℃~160℃升华 | 100.1℃分解出水,175℃分解成CO2、CO、H2O | 与 Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4) |
(1)下图是加热装置.最适宜的加热分解草酸晶体装置是 c.若选装置 a 可能会造成的后果是___;若选装置b可能会造成的后果是___.
(2)下图是验证热分解产物中含CO、CO2的装置.
①装置A的作用是___,气囊的作用是___.
②证明存在CO2的现象是___,证明存在CO的现象是___.
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称取一定量样品,用上述装置进行实验,称量装置D反应前后的质量差.由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作因素,其可能原因:___.
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