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科学探究题---气体的制备
1.某化学兴趣小组设计实验甲、乙(装置如下图)探究二氧化氮气体能否使带火星木条复燃。
【资料】Ⅰ.硝酸铜加热分解生成氧化铜、红棕色二氧化氮气体(有毒)和氧气。
Ⅱ.同温同压下,不同气体的体积之比等于分子个数之比。
①甲实验中硝酸铜加热分解的化学方程式为________________,NaOH溶液的作用是____________。
②根据实验过程中的____________________现象得出“NO2能使带火星木条复燃”的结论。请你从气体的组成角度分析,该结论正确的理由是_______________。
2.该小组设计了如下图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于探究物质性质。
(1)当打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可进行的实验是 _________ (填字母)。
a.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
b.锌粒和稀盐酸反应制取氢气(提示:氢气的密度小于空气)
(2)当打开K2、关闭K1时,可以利用工、Ⅲ装置制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳的符号表达式是 _______________;
若要证明二氧化碳能与水反应,应向烧杯的水中加入________________,现象是_______。
(3)某同学用下图甲所示的装置制取二氧化碳并测定其体积,装置中植物油的作用是_____________,另一位同学对装置进行了认真分析,认为即使操作均正确,测量结果也会偏大,于是设计了如乙图所示的装置。你认为造成甲装置造成实验结果偏大的原因是_________________。
3.学习酸碱中和反应时,同学们发现稀盐酸与氢氧化钠溶液混合在一起无明显现象。学习小组的同学们对其产生探究兴趣,于是他们分别从不同的角度探究酸碱中和反应。
【探究一】通过能量变化的角度,证明酸碱发生中和反应。
(1)毛毛同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论,牛牛同学认为毛毛同学推理不合理,理由是 ____________。
(2)牛牛同学为了验证毛毛同学的结论,将实验加以改进:将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,用温度计测出氢氧化钠溶液温度随加入稀硫酸质量的变化如图①所示:
①由图知,稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 _____(填“放热”或“吸热”)反应。
②从A到B过程中,烧杯中溶液pH逐渐 _____,到达C时溶液中溶质有 _____。
【探究二】通过溶液酸碱性变化的角度,证明酸碱发生中和反应。
(3)娇娇同学利用图②实验进行反应,证明碱与酸发生反应的现象是 __________。
(4)明明同学观察到实验过程中有气泡产生,他认为氢氧化钠溶液已经变质,请你分析变质的原因(用化学方程式表示) ________________。
【探究三】通过证明有新物质生成的角度,证明酸碱发生中和反应。
为验证中和反应有水生成,萌萌同学在老师的指导下,查阅了相关资料,进行如图所示的三个实验。
已知:①变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。
②无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。
(5)证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是 _________________________。
4.氮的氧化物(NO2)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NO2还原成N2,某同学在实验室中对NH3与NO2的反应进行了探究。
(资料:NO2有毒,常温下为红棕色,实验中常用氢氧化钠溶液进行尾气处理;同温同压下,不同气体的体积之比等于分子个数之比。)
现将收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按如图装置进行实验。
①打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y中,Y管中的现象______,化学方程式为______。同温同压下参加反应的NH3和NO2的气体体积比为______。
②将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温,Y中有少量水珠。
③打开K2,观察到的现象______,原因是______。
5.为了证明氢氧化钙溶液与稀盐酸能发生反应,氢氧化钠溶液与二氧化碳能发生反应。如图所示进行实验(装置气密性良好,实验前弹簧夹K1、K2处于关闭状态)。
资料:CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
实验一:氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应。
(1)实验过程中需缓缓通入氮气,其作用是什么____________?
(2)写出氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验操作及现象__________。
实验二:氢氧化钠溶液与二氧化碳反应。
(3)打开活塞Ⅱ,将足量氢氧化钠溶液加入锥形瓶中,立即关闭活塞Ⅱ,写出利用图示装置证明氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的实验操作及现象_______