【题目】实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。化学兴趣小组对CO还原粉末”的实验进行探究:
Ⅰ.探究CO与的反应产物(夹持仪器已略去)
(1)(实验过程)步骤1,在通风橱中,按图Ⅰ连接装置并检验装置的气密性。
步骤2装入试剂:玻璃管内装入粉末,试管Ⅰ中装入澄清石灰水。
步骤3从a端通入CO一段时间,待_____,再点燃酒精灯。
(2)(实验现象)反应一段时间后,玻璃管内粉末由_____色变成黑色,生成的黑色固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。试管Ⅰ中出现白色沉淀(用化学反应方程式表示:_____)。
(3)(查阅资料)铁粉、FeO、均为黑色固体;铁粉、均能被磁铁吸引。
(提出猜想)对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想:猜测Ⅰ:Fe;猜测Ⅱ:;猜测Ⅲ:Fe和
(实验验证)取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的硫酸铜溶液,振荡,充分反应后静置,观察到红色固体中混有黑色颗粒,说明_____(填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正确的。
(4)(拓展研究)进一步查阅资料,发现CO能溶于铜液醋酸二氨合铜(Ⅰ)和氨水的混合液。因此可在装置Ⅰ后再连接下图装置Ⅱ,其目的是_____,装置Ⅰ、Ⅱ的连接顺序:连接_____(填“c”或“d”)。
(5)Ⅱ原料气的制备
方法一:加热、Zn的混合物可快速制备CO,同时还得到两种金属氧化物:_____、_____(填化学式)。
(6)方法二:加热草酸晶体()制备CO:
已知:常压下,草酸晶体的熔点为。比较草酸晶体的熔点和分解温度,分析若选用下图装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO,可能存在的问题是__________。
【答案】待试管内空气排尽后 红棕 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 猜想Ⅲ 吸收尾气中的CO d ZnO MgO 草酸流到试管口,反应不能继续进行
【解析】
Ⅰ、[实验过程]在用一氧化碳还原氧化铁时,应先通入一段时间的一氧化碳气体,在点燃酒精灯加热,以免发生爆炸,所以从a端通入CO一段时间,待试管内空气排尽后,再点燃酒精灯;故填:待试管内空气排尽后;
[实验现象]氧化铁是红棕色固体,加热一段时间后,被一氧化碳还原为黑色的铁粉,同时生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;故填:红棕;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
[实验验证]四氧化三铁与硫酸铜溶液不反应,而铁能与其反应生成红色金属铜,因为取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的硫酸铜溶液,振荡,充分反应后静置,观察到红色固体中混有黑色颗粒,这说明原黑色固体中含有四氧化三铁与铁,即猜想Ⅲ成立;故填:猜想Ⅲ;
[拓展研究]尾气中的一氧化碳有毒,所以需要将尾气吸收;气体影从长管进入铜液;故填:吸收尾气中的CO;d;
Ⅱ、方法一:加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO,同时还得到两种金属氧化物,由质量守恒定律可知,这两种氧化物是氧化镁与氧化锌;故填:ZnO;MgO;
方法二:因为常压下,草酸晶体的熔点为101℃,加热过程中草酸会熔化流到试管口,导致反应不能进行,所以不能用装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO;故填:草酸流到试管口,反应不能继续进行。
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【题目】模型是联系宏观与微观的桥梁。
(1)如图是钠原子结构示意图。
①X的数值为_________________。
②“11”指的是_________________。
③钠原子在化学反应中易失去1个电子,形成_______(填离子符号)。
(2)下图是氢分子和氧分子运动的示意图。
①在A、B和C中,能比较得出“温度越高,分子运动速率越快”的是__________(填标号)。
②从图中可见,影响分子运动速率的因素除温度外,还与______________________有关。
③举一个能说明“温度升高,分子运动速率加快”的生活事例:___________________________。
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【题目】碳的家族:碳家族是化学世界中最庞大的家族,碳单质及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。碳单质中的金刚石、石墨、C60是我们常见的几位成员。金刚石是目前在地球上天然物质里最坚硬的物质。石墨质软、能导电、导热。C60分子形似足球,很稳定,C60的发现使人类了解到一个全新的世界。它的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质,有可能广泛应用于超导、催化、材料医学及生物等领域。
碳在“常温”下具有稳定性,不易反应,故古代名画能保存到现代,书写档案要用碳素墨水。但在一定的条件下,碳能和许多种物质发生反应,这些含碳的物质在我们的生活中无处不在,没有它们,生命不可能存在。但是,随着人类社会的不断发展,排放在大气中的二氧化碳逐渐增多,导致了温室效应加剧。“低碳出行”、“低碳经济”已经成为我国新时期经济社会可持续发展的重要经济战略之一,相信我们会做得更好。总之,碳是自然界中一种神奇而不可或缺的元素,相信未来人们还会对碳有新的认识。
综合分析上述材料,回答下列问题:
(1)碳的原子结构示意图为_____,因此碳在常温下化学性质相对稳定。
(2)金刚石和石墨的化学性质相似,而物理性质差异很大的原因是_____。
(3)“低碳经济”的核心是节能减排,从下图中可以看出:
I.导致空气中二氧化碳增加的因素有_____(填写 数字序号)。
II.通过⑤海水溶解消耗二氧化碳的化学方程式为_____,该反应属于_____(填基本反应类型)反应。
Ⅲ.作为一名中学生,请你举出一例在日常生活中符合“节能减排”的做法:_____。
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【题目】根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)仪器a的名称是______________。
(2)写出实验室在B装置中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式_________。
(3)用A装置制取氧气,试管中的棉花的作用是________________________。
(4)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为__________________________。用澄清石灰水检验CO2的化学方程式为_______________________;用C装置收集验满的方法是___________________________。图F实验中,将二氧化碳慢慢倒入烧杯中,观察到燃着的棉芯自下而上熄灭,说明二氧化碳具有的化学性质是_________________。
(5)已知白色的硫酸铜粉末遇水变蓝,某同学欲用下列装置证明气体中含有CO和H2(装置中药品均足量),应将气体依次通过_________________(选填字母,每个装置现用一次)。
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【题目】在“宏观——微观——符号”之间建立联系是化学学科特有的思维方式。下图是某化学反应的微观模拟示意图,根据该图判断,下列说法中正确的是
A.图中的反应物都是单质
B.化学反应前后碳元素化合价没有改变
C.该反应属于分解反应
D.该反应的化学方程式是 H2O+CCO+H2
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【题目】我国科学家成功合成新型催化剂,能将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)。这不仅可以缓解碳排放引起的温室效应,还将成为理想的能源补充形式。该化学反应的微观过程如下图所示。
(1)物质丙属于____(填“无机物”或“有机物”)。
(2)反应前后,_____(填“分子”或“原子”)的种类不变。
(3)物质丁的化学式____。
(4)参加反应的甲、乙物质分子个数比为_____。
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【题目】某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学对该气体的成分进行如下探究:
(猜想与假设)小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。
(1)小明说:不可能含有N2,因为_____。
(2)小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO_____。该小组同学认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
(进行实验)
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 将气体通入澄清的石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 |
② | 将带火星的木条伸入该气体中 | 带火星的木条没有复燃 |
(得出结论)(3)由实验①可知,该气体中肯定含有_____,写出该反应的化学方程式_____。
(4)由实验②_____(填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气,理由是_____。
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【题目】甲和乙两种物质在一定条件下反应生成丙和丁,其微观示意图如图所示。下列判断正确的是( )
A. 甲、乙、丁都属于氧化物
B. 反应前后原子的种类改变
C. 反应前后分子数不变
D. 生成物丙和丁的质量比为7:11
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【题目】碳和碳的氧化物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)下列物质的用途(如图1所示)中,利用了金刚石硬度的是_____(填序号,下同),利用了石墨导电性的是______。
(2)炭雕(如图2所示)是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合,因为活性炭有疏松多 孔的结构,具有_______能力,所以,炭雕既可以美化居住环境,又可以净化室内空气。
(3)二氧化碳是可以利用的重要资源,如在一定条件下可以制造金刚石,其化学反应为:3CO2+4NaC(金刚石)+2X,X的化学式为_______,反应中涉及到的物质属于单质的为_______(填化学式)。
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