题型03 科学探究题-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级化学上学期期末真题分类汇编(江苏专用)
2024-12-02
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内容正文:
题型03 科学探究题
1. (2023-2024九年级上·江苏盐城·期末)草酸亚铁晶体()是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料,也常用作分析试剂及显影剂等,某学校化学兴趣小组为检验草酸亚铁晶体热分解的气体产物,查阅相关资料,进行了如下实验和分析:
【查阅资料】①白色无水硫酸铜遇水会变成蓝色。②氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳气体。③浓硫酸具有吸水性。
【猜想】草酸亚铁晶体分解会产生CO、CO2和H2O三种气体。
【实验方案】按照下图装置进行实验,验证猜想(夹持装置部分未画出)。
【问题讨论】
(1)实验开始前需要先通入一段时间的N2,该操作的目的是 。
(2)E中澄清石灰水的作用是 。
【结果分析】
(3)实验过程中观察到B中无水硫酸铜变蓝,则证明有 生成。
(4)C中澄清石灰水变浑浊,则证明产物中有CO2,请写出C装置中发生反应的化学方程式 。
(5)证明分解产物中存在CO的现象是 。
【实验结论】通过实验探究证明:猜想成立。
【反思评价】
(6)从环保角度考虑,装置H后明显缺少尾气处理装置,下列装置合理的是 (填字母序号)。
【拓展提升】二氧化碳是空气的重要组成成分,对我们的生产、生活有着重大的影响。
(7)为比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速率,小组同学进行了如图1所示实验,并用压强传感器测得锥形瓶内气压变化情况如图2所示。
①图1中的数值为 。
②曲线 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸的反应。
③对比分析图2中 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)两点实验数据,可比较锥形瓶内的反应速率。
(8)小组同学为了测定石灰石中的CaCO3的质量分数,他们做了如下实验:取24克样品放入烧杯中,向其中逐渐加入100克一定质量分数的稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),所用稀盐酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示,请根据图中的数据进行计算,求所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
2. (2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)菱铁矿主要成分是碳酸亚铁(FeCO3),是一种分布广泛的矿物,为探究碳酸亚铁的性质并测定某菱铁矿中碳酸亚铁的质量分数,进行了如下探究。
活动一:探究在空气中煅烧碳酸亚铁的固体生成物。
【查阅资料】:
①FeCO3在空气中加热生成铁的一种氧化物和二氧化碳。
② FeO是一种黑色粉末,在空气中加热,能迅速被氧化成四氧化三铁。
③Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水,Fe3O4能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
④酸性条件下,FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能使高锰酸钾溶液褪色,向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色;向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红色.
【猜想与假设】:
猜想1:固体成分是Fe2O3;猜想2:固体成分是Fe3O4;猜想3:固体成分是FeO。
【进行实验】:
①利用如图装置进行实验,连接仪器,________;
②打开弹簧夹K,通入氧气,加热FeCO3;
③当石灰水中沉淀不再增多时,停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却;
④取玻璃管里的少量固体于试管中,滴加过量盐酸,微热,固体完全溶解;
⑤将所得溶液分成甲、乙两份进行实验。实验步骤和现象记录如下
实验编号
实验步骤
实验现象
a
向甲溶液中滴加KSCN
溶液变红色
b
向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液的紫红色不消失
【解释与结论】:
(1)步骤①中空格内的操作是 。
(2)在实验前就可以判断猜想 不成立,因为 。
(3)实验b的目的是 ,由实验a、b的现象可知,猜想 成立,则FeCO3与氧气在加热时反应的化学方程式为 。
活动二:测定菱铁矿中碳酸亚铁的质量分数。
(4)碳酸亚铁中铁元素的质量分数为 (精确到0.1%)。
(5)乙组同学称取10.0 g菱铁矿样品,把80 g稀盐酸分四次加入样品中与盐酸反应的化学方程式为FeCO3+2HCl=FeCl2+CO2↑+H2O,矿石中杂质不与稀盐酸反应),测得实验数据见下表:
实验序号
第1次
第2次
第3次
第4次
加入盐酸质量/g
20.0
20.0
20.0
20.0
剩余固体质量/g
7.2
4.4
3.0
m
①m= 。
②实验测出菱铁矿样品中FeCO3的质量分数为 。
③计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数 (写出计算过程,结果精确到0.1%)。
3. (2023-2024九年级上·江苏南通·期末)土壤是生态系统中物质与能量交换的重要场所。学习小组对土壤进行如下探究。
I.研究土壤的盐碱化
农业上,灌溉或施肥时,当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时,随着水分蒸发,残留的盐会导致土壤盐碱化,对农作物的生长产生不良影响。某地土壤盐碱化由Na2CO3、Na2SO4引起,学习小组配制土壤样品浸出液进行实验,并对土壤改良问题进行研究。
(1)用pH试纸测得浸出液显碱性,则其pH (填“>”“=”或“<”)7。
(2)设计实验方案并通过实验验证浸出液中含有Na2CO3、Na2SO4,请将实验方案(包括操作和现象)补充完整:取少量浸出液于试管中, 。(实验中须使用的试剂:稀盐酸、BaCl2溶液)
(3)下列应对土壤盐碱化的措施合理有 (填字明)。
a.合理施肥 b.引海水灌溉 c.种植耐盐碱作物 d.用熟石灰改良
(4)施加硫粉也可改良碱性土壤,其原因是硫粉在微生物、水、空气的共同作用下最终生成硫酸,写出该反应的化学方程式: 。
II.测定土壤的含氮量
步骤1:取100g土壤于烧杯中,加入足量浓硫酸和一定量的催化剂,将土壤中的含氮物质转化为Na2SO4;充分反应后过滤、洗涤滤渣,得滤液;
步骤2:按如图(夹持装置省略)所示方式处理上述滤液;
[锥形瓶中发生的反应为:2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]
步骤3:将锥形瓶内溶液稀释至250mL,取出25mL稀释液,向其中滴加某种指示剂,逐滴滴加盐酸至恰好完全反应,所加盐酸中含0.0657gHCl
[反应原理:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3]
(5)装置A中,烧瓶内碎瓷片的作用是 ,用作热源的仪器是 。
(6)在B装置中(NH4)2SO4转化为NH3,写出该反应的化学方程式: 。
(7)该土壤样品的含氮量(以N元素计算)为 g•kg-1(即1kg该土壤样品中所含氮元素的质量)。
4.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期末)水是生命之源。某兴趣小组同学以“水”为主题展开项目式学习。
任务一 探究雨水
(1)某天收集某市不同区域雨水样品并测定其pH,结果如下表。
地区
A
B
C
D
pH现象
4.93
5.62
5.46
6.01
降雨属于酸雨的是 区域(填序号)。
任务二 探究水的组成
【实验现象】
(2)用如图装置进行水的电解实验,实验中观察到,甲玻璃管中气泡首先出现的位置在 (选填“a”、“b”或“c”)处。甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
切断电源后,打开甲处活塞,将带火星的木条放在甲玻璃管尖嘴口,观察到木条复燃;打开乙处活塞,将燃着的木条放在乙玻璃管尖嘴口,观察到气体燃烧。
【实验结论】
(3)本实验得出的结论是 ;其理论依据是 。
【实验改进】
(4)电解纯水速率较慢,实验时常在水中加入NaOH增强导电性,NaOH本身不参与反应。NaOH溶液能导电是因为含有自由移动的钠离子和 (填化学符号)。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图所示。由图可知,上述实验中,电解水速率最快的条件是: 。
任务三 探究白色浑浊物成分
兴趣小组使用石墨电极进行电解饱和Ca(OH)2溶液探究水的组成及变化。连接电源,发现液体温度升高,正极附近出现明显的白色浑浊。
【发现问题】白色浑浊物是什么物质?
【提出猜想】猜想一:Ca(OH)2 猜想二:CaCO3 猜想三:Ca(OH)2、CaCO3
【理论依据】
(5)白色浑浊物中可能存在Ca(OH)2的原因有 (填字母序号)。
a.水的减少 b.反应生成 c.液体温度升高
(6)白色浑浊物中可能存在CaCO3的原因是 。
【进行实验】
(7)
试剂名称___ 。
(8)猜想 正确。
5.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)铜是一种应用广泛的金属。
一、铜的应用与防护
(1)铜作导线是利用了铜具有良好的 性。
(2)铜制品长期露置在空气中会生成“铜绿”,反应的化学方程式为 。
二、实验室制备铜及产物分析
某小组取16.0gCuO粉末,按下图装置进行实验。
资料:碱石灰能吸收水蒸气和二氧化碳
加热一段时间后,固体全部变为红色后停止加热,冷却得剩余固体,测得剩余固体质量为13.6g。
【分析】
(3)实验时,应先 (选填“加热样品”或“通一段时间的CO”)。
(4)A装置减少的质量 B装置增重的质量(选填“大于”或“等于”或“小于”)。
资料:Cu和Cu2O均为红色固体
【猜想】生成的红色固体成分:
猜想1:Cu 猜想2:Cu2O 猜想3:Cu与Cu2O的混合物
【讨论】
(5)若为猜想1,则得到剩余固体的质量应该为 g。
经分析、计算后得到猜想1、2均错误。结论:猜想3正确。
【结论】
(6)通过计算得到:剩余固体中Cu和Cu2O的质量分别为 。
(7)利用所得数据,写出该实验中装置A中发生反应的化学方程式 。
(提示:要考虑反应生成的Cu与Cu2O的质量关系)
6.(2023-2024九年级上·江苏·期末)在高铁建设中需要用到金属材料。化学兴趣小组开展主题调查探究。
任务一:高铁建设中金属材料的选择
沿海地区铁路,由于酸雨、高温、潮湿、盐雾(主要成分为氯化钠)等影响,钢轨和扣件锈蚀都十分严重。某地区隧道在3年时间内,锈蚀严重的区域,剥落厚度达1mm。化学兴趣小组同学探究铁生锈的条件,进行①②③实验。
(1)通过对比实验 可知铁生锈需要水。
(2)为探究醋酸、氯化钠对铁生锈的影响,小组同学补充⑤⑥实验,利用数字化实验检测管内氧气含量随时间的变化关系。由图可获得的结论是 。
任务二:高铁建设中金属材料的获取
(3)2021年,我国科学家们用竹子做原料,研发出的竹缠绕复合材料已正式投入到高铁车厢的建造中。从资源或环保的角度看,竹缠绕复合材料相较于纯金属制造高铁车厢的意义有 。
(4)工业上可通过高炉利用赤铁矿石冶炼铁,冶炼的原理是 (化学方程式表示)。铝可通过电解氧化铝制得,产物为铝和另一种单质,反应的化学方程式为 。
任务三:高铁建设中金属材料的保护
(5)铁易生锈,高铁车身选用铝合金在运行过程中较光亮,原因是 。
(6)列车弓网系统铜导线表面生成铜绿(Cu2(OH)2CO3)导致强度降低,甚至开断脱落,引起故障。据铜绿组成分析,铜相较于铁,其生锈还与空气中 (填化学式)有关。综合因素考虑,在高铁建设中应选用铜合金减少锈蚀。
任务四:我为列车蚀刻车牌
“金属蚀刻”需要先将蚀刻的图形转移到金属基材上,基材与蚀刻液接触后,保护膜以外的部分会溶解腐蚀,形成凹坑,蚀刻的图形就出来了。
(7)工业处理大量金属基材时常用“酸洗”去除金属表面上的氧化膜和锈蚀物。比如用盐酸去除铁锈,但是“酸洗”时间不宜过长,原因是 (写化学方程式)。
(8)实验室提供以下试剂制成蚀刻液:稀盐酸、Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液,同时常用用品有:镊子、砂纸、石蜡、笔等。在铝和铁材料表面蚀刻图案可用酸作为蚀刻液,在铜材料表面蚀刻图案,由实验室提供的蚀刻液中选择 作为蚀刻液。在铁材料表面蚀刻图案过程如下:用砂纸将表面打磨干净光亮, (填操作),2-3分钟后,洗涤干净后晾干。
7.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学对溶液的性质进行探究。
【知识回顾】
(1)生理盐水是医疗上常用的一种溶液。一瓶合格的生理盐水密封放置一段时间后,不会出现浑浊现象,原因是 。
(2)在20℃时,氯化钠的溶解度为36g。这句话的含义是 。
【提出问题】溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证?
【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱;一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小;蒸馏水几乎不导电,其电导率几乎为0。
【实验探究1】蔗糖溶液、氯化钠溶液电导率的测定。
用电导率传感器分别测定相同浓度的蔗糖溶液、氯化钠溶液中不同位置的电导率。实验数据如图1所示。
(3)蔗糖溶液的电导率几乎为0,因为蔗糖在溶液中以 (写具体微观粒子的名称)形式存在。
(4)通过实验中 现象,可以说明氯化钠溶液是均一的。
【实验探究2】氯化钠溶于水形成溶液的过程中电导率的测定。
第一步:读取室温为20℃,取100mL蒸馏水,加入烧杯中,放入磁力搅拌器磁珠;
第二步:校准传感器,组装仪器,设定搅拌档位;
第三步:用电导率传感器采集数据,迅速将6g氯化钠加入烧杯中、实验数据如图2所示。
(5)请说明实验过程中液体的电导率变化的原因 。
8.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)铜及铜的化合物在生产生活中应用广泛。
I.《梦溪笔谈》中记载了青铜的冶炼工艺。以孔雀石和木炭为原料,经高温煅烧,冷却得到块状金属铜,冶炼过程如图。
选取孔雀石共同装入土封盖并保留炉火炭火
与过量木炭制球形容器细小通气孔充分煅烧
已知:铜的熔点1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。
(1)工艺中木炭的主要作用有:① ;②与CO2反应生成CO;③直接与CuO反应生成Cu。
(2)球形容器封盖后保留细小通气孔的目的是 。
(3)结合已知条件,此法冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒,原因是 。
II.景泰蓝的制作工艺主要有制胎、掐丝、烧蓝、磨光、镀金等。
(4)以Cu为材料,加工成丝后弯曲转折成所需的图案,主要利用了Cu的 (填物理性质)。
(5)景泰蓝工艺将釉料涂在铜器表面,烧制后牢固附着于金属表面,既能够 ,又起到了美化装饰效果。
(6)现代工业炼铜时,竖炉内部进气管常设计成环形(如图),该设计的优点为 。
III.探究H2还原CuO。
已知:1.H2+CuOCu+H2O。
2.氧化钙为干燥剂,可以除去某些气体中的水蒸气。
3.氧化亚铜(Cu2O)为红色固体,溶于氨水得到蓝色溶液,Cu不与氨水发生反应。
有文献报道:在H2还原CuO反应的一些实验中,得到的固体产物是Cu和Cu2O组成的混合物。
某兴趣小组对此开展如下探究。
探究一:设计如图实验装置,开展H2还原CuO实验并检验固体产物。
(7)实验开始时, (填字母)。
A.先向分液漏斗中加稀硫酸 B.先点燃酒精灯
(8)取反应后的红色固体于烧杯中,加入足量氨水并搅拌,观察到溶液变成 色,证明固体产物中有Cu2O。
探究二:探究反应生成Cu2O的变化情况。
称取若干份质量均为1.6000g的CuO,在相同条件下分别用H2还原CuO,不同时间(t)检测固体中Cu2O的质量(m)结果如图。
(9)由图可知,在H2还原CuO反应过程中,Cu2O质量的变化趋势是 。
(10)结合图,为确保H2还原CuO所得固体产物不含Cu2O,应采取的措施是 。
探究三:探究反应生成Cu2O的原因。
(11)H2还原CuO的反应过程涉及如下两个反应:
①H2+2CuOCu2O+H2O,②H2+Cu2O2Cu+H2O。
如果1.6000g的CuO全部转化Cu2O,试计算得到Cu2O的质量(写出计算过程) 。
请结合计算结果和图判断,①②两个反应是 (选填“同时反应”或“依次反应”)。
9.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)镁和含镁化合物都是十分重要的物质。
实验一:
取一段镁条打磨后放入图1的烧瓶中(气密性良好),再将注射器中的稀盐酸推入,通过数字传感器测定密闭容器内压强与时间的关系如图2。
(1)b点所含的溶质为 (填化学式),图中c点镁条已完全消失,cd段容器内压强略有减小的原因为 。
实验二:
小睿同学将镁条放入碳酸钠溶液中,快速产生较多气泡。
【查阅资料】
①镁能与水缓慢反应生成氢气;
②碳酸钠溶液中除含有Na+、外,还含有OH-。
【探究1】
镁条放入碳酸钠溶液中产生的气体仅是氢气吗?
(2)小翔设计如图3所示方案进行检验。根据B中 现象,C中导管口气体燃烧,烧杯内壁有“水珠”的现象,确认气体为氢气。
(3)小组同学讨论认为,C中有水珠产生不能作为A中有氢气的依据,其原因为 。
【探究2】
碳酸钠溶液中什么微粒加速了镁与水的反应?
【猜想假设】
猜想Ⅰ:Na+能促进镁与水的反应
猜想Ⅱ:能促进镁与水的反应
猜想Ⅲ:OH-能促进镁与水的反应
【实验探究】
(4)补全下面表格内的实验操作内容
实验操作
实验现象
实验结论
取少量镁条于试管中,加入1-2滴 溶液
缓慢产生气泡
猜想Ⅰ和猜想Ⅲ不成立
取少量镁条于试管中,加入1-2滴Na2CO3溶液
快速产生较多气泡
猜想Ⅱ成立
【实验结论】
碳酸钠溶液中促进镁与水的反应。
实验三:
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业都有广泛的应用。以镁矿石(主要成分为MgCO3、FeCO3、Fe2O3和SiO2等)为原料生产MgSO4·7H2O,流程如图4。
已知:SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。
请回答下列问题:
(5)镁矿石酸浸前需碾碎的目的是 。
(6)“酸浸”时通入空气能使FeSO4转化为Fe2(SO4)3,写出该反应的化学方程式是 。
(7)“酸浸”时,硫酸需略过量,过量的目的是 ;滤渣b为一种红褐色固体,其化学式为 ,“一系列操作”主要是指蒸发浓缩、 、过滤、洗涤干燥。
(8)现取样品15g配成100g溶液,向其中滴加氢氧化钠溶液。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为2.9g。求样品中MgSO4·7H2O的质量分数。(假设杂质不参与反应,请写出计算过程)
10.(2023-2024九年级上·江苏南京·期末)乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,常温下为固体,是生产、生活中常用的漂白剂。加热时,草酸发生分解反应,兴趣小组围绕草酸分解产物开展如下探究。
【查阅资料】①CO与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色沉淀,可用于检验CO,反应原理可用化学方程式表示为:PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;
②浓硫酸可吸水,氢氧化钠溶液可吸收CO2。
【活动一】探究草酸分解的产物。
(1)兴趣小组设计了如图所示两套实验方案,实验中均观察到PdCl2溶液中出现黑色沉淀和澄清石灰水变浑浊的现象,由此得出“草酸分解产物中有CO和CO2”的结论。你认为方案 (填“I”或“II”)不合理,理由是 。
(2)写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
(3)加热时,草酸(H2C2O4)发生分解反应,生成三种氧化物,生成物的分子个数比为1:1:1,写出该反应的化学方程式 。
【活动二】利用草酸分解产物中的CO测定物质的组成。
兴趣小组设计实验测定某只含铁、氧两种元素的固体样品中铁、氧原子个数比,实验装置如图所示(假设每步反应均完全):
(4)用文字描述装置C中发生反应的原理 。
(5)进行实验并记录实验数据如表所示:计算该固体样品中铁、氧原子的个数比为 (最简整数比)。
装置
D和E
反应前质量
492.4g
反应后质量
505.6g
(6)若缺少装置A,利用上述方法测得结果将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同);若缺少装置E,测得结果将 。
11.(2022-2023九年级上·江苏无锡·期末)化学兴趣小组对燃烧条件进行了探究。
【探究一】实验装置如图所示,通过长颈漏斗加入80 ℃的热水,并将燃烧匙上的红磷和白磷都淹没,然后连接注射器并推动注射器活塞,将部分热水压回长颈漏斗,使白磷和红磷露出水面。
【资料】红磷的着火点为240 ℃,白磷的着火点为40 ℃。白磷有剧毒,能与高锰酸钾反应。
(1)写出白磷燃烧的现象 ,对应的化学方程式 。
(2)说明可燃物燃烧需要氧气的现象是 ;说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点的现象是 。
(3)实验后从长颈漏斗中加入酸性高锰酸钾溶液的目的可能是 。
【探究二】在老师指导下,小组分别用酒精和柴油探究燃烧的条件,查阅资料如下:
表1:各物质的着火点和沸点
物质
着火点(℃)
沸点(℃)
酒精
423
48
柴油
220
400
实验中发现用火柴可以点燃酒精,但柴油很难被点燃。研究小组通过高温传感器测得燃烧匙内柴油的温度与燃烧情况如表2。
表2: 燃烧匙内柴油的温度
燃烧匙内柴油温度
345 ℃
507 ℃
柴油是否燃烧
不燃烧
燃烧
【资料】酒精、柴油等液体燃料在燃烧时先汽化为气态,然后气态的燃料再开始燃烧,燃烧放出的热量促使液体燃料不断汽化,不断燃烧下去。
(4)结合小组的实验,请分析火柴很难点燃柴油的原因 。
(5)研究小组将内有燃着的酒精的燃烧匙移至冰面上面(没有浸没),观察到的现象是 ,请分析原因 。
12.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)水是人类不可或缺的物质。水有硬水和软水之分,硬水中含有较多的Mg(HCO3)2。
(1)生活中常用 来区分硬水和软水。
(2)将CO2通入Mg(OH)2悬浊液中可获得Mg(HCO3)2溶液,反应的化学方程式为 。煮沸Mg(HCO3)2溶液,产生白色固体:xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O。
某同学对该白色固体组成进行下列探究。
【查阅资料】①浓硫酸可以吸收H2O不吸CO2,成石灰可以吸收H2O和CO2
②xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O充分加热生成MgO、CO2和H2O
【实验步骤】装配好实验装置。将质量为4.66g白色固体装入下图的玻璃管中,通入空气后称量C、D装置的质量。启动B处电加热器进行实验。充分反应后,通入空气后再次称量C、D装置的质量。测得C装置增重0.90g,D装置增重1.76g。
【实验讨论】
(3)装配好实验装置后先要 。停止加热后再通入空气的目的是防止倒吸和 。
(4)样品中MgCO3的质量为 g,x:y:z= 。
【实验反思】
(5)若实验过程中缺少E装置,则y:z的值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
13.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期末)高铁给我们带来的不仅是交通方便,出行快捷,甚至是带来旅游业的繁荣。制造铁轨需要大量的合金钢,某化学兴趣小组为此展开探究:
(一)工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图:
已知:生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
(1)炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是 、 (用方程式表示);
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是 。
(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体是 (填化学式);
(二)该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。
【知识回顾】
(4)铁生锈的条件为铁与 、 同时接触,为了防止铁制品生锈,应采取的措施是 (写出一种)。
【查阅资料】铁锈成分复杂,化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O,在加热时会分步反应, 首先失去结晶水,其反应可表示为Fe2O3•nH2O=Fe2O3+nH2O,浓硫酸可以吸水,碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
【提出问题】铁锈(Fe2O3•nH2O)中n的值等于多少呢?
【问题探究】小明发现实验室中有一保管不善的铁粉,大部分已经结块成红褐色,为了探究铁锈(Fe2O3•nH2O)的组成,称取27.0g这种铁粉样品,按如图2所示装置进行实验。
(5)实验前应先 ;
(6)为了保证实验安全,实验开始时应先 ,目的是 ;
(7)A中的现象是 ;
(8)请指出该装置中有一处明显不足 ;
【数据处理】如图是加热时间和A中固体质量关系图象,下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。
反应前(g)
反应后(g)
B
100
105.4
C
150
163.2
(9)铁锈(Fe2O3•nH2O)中n的值是 ;
(10)写出T3-T4时间段发生反应的化学方程式 ;
(11)计算原样品中单质铁的质量分数是 。(计算结果保留到0.1%)
14.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)气体的制取是初中化学的重要内容。
实验一:研究氧气的制取
(1)写出有标号的仪器名称:① ,② 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制氧气选用的发生装置是 (填序号),反应的化学方程式为 。
实验二:研究二氧化碳的制取
(3)选用药品。按下表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示
实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石、10%稀硫酸
Ⅱ
块状大理石、7%稀盐酸
Ⅲ
粉状大理石、7%稀盐酸
上表中实验Ⅰ对应如图曲线 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。小组同学决定用实验Ⅱ的药品制取二氧化碳气体,不用实验Ⅲ药品制备二氧化碳的原因是 。
(4)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的 作发生装置。
(5)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同溶剂中的溶解度如下表。
物质种类
水
酒精
饱和NaHCO3溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用如图装置收集一瓶纯净的二氧化碳,对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和NaHCO3)进行选择。
①选择时首先排除酒精的原因是 。
②最终选择的液体是 。
③用如图装置来收集二氧化碳气体,气体从 (填“a”或“b”)口通入。
(6)定量计算。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。小明同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,分别设计了如下实验并进行计算。将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后放入锥形瓶里,加入足量的稀盐酸充分反应(假设其他杂质不与盐酸反应)。
测得相关数据如图所示:
【数据处理】
①生成的二氧化碳质量为 。
②请帮小明计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,并写出计算过程 。
15.(2023-2024九年级上·江苏南京·期末)探究水的组成及变化。
I、研究氢气的燃烧是人们认识水组成开始。
(1)实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气的化学方程式为 。
(2)请设计实验检验如图装置中氢气的纯度并完成下表。
实验步骤
实验现象
实验结论
氢气较纯
II、研究水的分解实验。
(3)如图所示,通电一段时间后,玻璃管甲中收集的气体是 ,玻璃管乙中收集的气体可用 来检验。
III、还原法探究水的组成。
(4)下列反应中,不能用来确定水由氢、氧元素组成的是______。(填字母)
A.H2和O2反应 B.电解水
C.H2和Cl2反应 D.H2和CuO反应
(5)某化学兴趣小组利用纯净干燥的氢气还原氧化铜并测定相关数据。
反应前
反应后
装置A玻璃管及固体的质量
m1
m2
装置B中氯化钙和U型管质量
m3
m4
①据此可计算出水中H、O元素的质量比为 。(用含m1、m2、m3、m4的式子表示)。
②在B装置的后面的干燥装置的作用 。
IV研究水应用
查阅资料:将水加热到超过374℃,压强大于221MPa时,水会形成气、液相互交融的状态,这样的水被称为超临界水。超临界水能大量溶解氧气,从而发展了超临界水氧化技术。
(6)一定条件下,乙醇(C2H5OH)通过超临界水氧化技术可以发生氧化反应转化为碳的氧化物和水,该过程中各含碳物质的量随时间变化如图。
请写出0~2s时间内乙醇发生氧化反应的化学方程式 。
16.(2022-2023九年级上·江苏宿迁·期末)某化学学习小组同学通过实验探究物质化学反应前后物质质量的变化。
【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体,遇水变蓝色,可以检验是否有水,也可以吸收水。
【提出问题】反应前后物质的总质量存在什么关系?
【提出假设】参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等。
【设计实验】甲同学设计的实验如A图所示,乙同学设计的实验如B图所示,他们反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察,甲同学实验过程中观察到气球先膨胀后缩小。
【实验结论】甲认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量相等;乙认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量不相等,你认为 (填:“甲”或“乙”)结论正确,请解释导致另一种结论错误的原因 。
【结论分析】请你从原子的角度说明质量守恒的原因 。
【反思拓展】(1)小明设计了实验C来验证质量守恒定律,小刚认为该实验设计是错误的,原因是 。
(2)实验D中丙同学发现镁条燃烧后生成物的质量大于参加反应的镁条质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。丁同学对此提出了异议,丁同学的理由是 。
(3)应用质量守恒定律从元素的角度解释为什么不能“点石成金”(石头的主要成分是CaCO3) 。
【交流应用】为了测定蜡烛元素组成,小华设计蜡烛燃烧实验并用下列装置吸收反应生成的二氧化碳和水(假定每步吸收完全),实验过程已省略。测定质量结果如下表:
A装置
B装置
C装置
反应前的质量/g
65.9
80
105
反应后的质量/g
64.4
81.8
109.4
请根据实验数据计算:
(1)蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为 。
(2)蜡烛中 (填“含”或“不含”)氧元素。
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题型03 科学探究题
1. (2023-2024九年级上·江苏盐城·期末)草酸亚铁晶体()是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料,也常用作分析试剂及显影剂等,某学校化学兴趣小组为检验草酸亚铁晶体热分解的气体产物,查阅相关资料,进行了如下实验和分析:
【查阅资料】①白色无水硫酸铜遇水会变成蓝色。②氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳气体。③浓硫酸具有吸水性。
【猜想】草酸亚铁晶体分解会产生CO、CO2和H2O三种气体。
【实验方案】按照下图装置进行实验,验证猜想(夹持装置部分未画出)。
【问题讨论】
(1)实验开始前需要先通入一段时间的N2,该操作的目的是 。
(2)E中澄清石灰水的作用是 。
【结果分析】
(3)实验过程中观察到B中无水硫酸铜变蓝,则证明有 生成。
(4)C中澄清石灰水变浑浊,则证明产物中有CO2,请写出C装置中发生反应的化学方程式 。
(5)证明分解产物中存在CO的现象是 。
【实验结论】通过实验探究证明:猜想成立。
【反思评价】
(6)从环保角度考虑,装置H后明显缺少尾气处理装置,下列装置合理的是 (填字母序号)。
【拓展提升】二氧化碳是空气的重要组成成分,对我们的生产、生活有着重大的影响。
(7)为比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速率,小组同学进行了如图1所示实验,并用压强传感器测得锥形瓶内气压变化情况如图2所示。
①图1中的数值为 。
②曲线 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸的反应。
③对比分析图2中 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)两点实验数据,可比较锥形瓶内的反应速率。
(8)小组同学为了测定石灰石中的CaCO3的质量分数,他们做了如下实验:取24克样品放入烧杯中,向其中逐渐加入100克一定质量分数的稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),所用稀盐酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示,请根据图中的数据进行计算,求所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)排除装置中的空气
(2)检验CO2是否除尽
(3)水
(4)
(5)E中澄清石灰水不变浑浊,G中固体由黑色变为红色,H中澄清石灰水变浑浊
(6)ABD
(7) 10 1 ac或bd
(8)设所用稀盐酸溶质质量分数为x。
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数为。
【解析】(1)实验开始前需要先通入一段时间的N2,为了排除装置中的空气,防止加热时一氧化碳和空气混合发生爆炸;
(2)C中的石灰水是检验产物中是否有二氧化碳存在的,D中氢氧化钠溶液是为了除去二氧化碳的,E中澄清石灰水的作用是检验CO2是否除尽,避免对H产生影响的;
(3)水能使无数硫酸铜变蓝,故B中无水硫酸铜变蓝,说明产物中有水;
(4)C中澄清石灰水变浑浊,是CO2与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为:;
(5)一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,故证明一氧化碳存在的现象为:E中澄清石灰水不变浑浊,G中固体由黑色变为红色,H中澄清石灰水变浑浊;
(6)A、气球可以收集CO,可行;
B、从左边通入CO,气体将装置内的水压到右边烧杯中,也可以把CO收集起来,可行;
C、左边通入气体没法将水排出,气体会从水中溢出经导管到烧杯中排入大气,不可行;
D、将CO点燃转换成CO2排放,不污染空气,可行。
故选ABD;
(7)①对比实验要控制变量,实验过程中探究的是状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速率,除药品碳酸钙的形状不同,气体条件均应相同,故图1中的数值为C应为10;
②碳酸钙粉末与酸接触面积更大,反应速率更快,故Ⅰ表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸的反应;
③ac两点数据对比,产生相同的气体,所用时间不同,可比较锥形瓶内的反应速率;cd两点数据对比,相同时间产生气体的气体体积不同,可比较锥形瓶内的反应速率;
(8)见答案。
2. (2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)菱铁矿主要成分是碳酸亚铁(FeCO3),是一种分布广泛的矿物,为探究碳酸亚铁的性质并测定某菱铁矿中碳酸亚铁的质量分数,进行了如下探究。
活动一:探究在空气中煅烧碳酸亚铁的固体生成物。
【查阅资料】:
①FeCO3在空气中加热生成铁的一种氧化物和二氧化碳。
② FeO是一种黑色粉末,在空气中加热,能迅速被氧化成四氧化三铁。
③Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水,Fe3O4能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
④酸性条件下,FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能使高锰酸钾溶液褪色,向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色;向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红色.
【猜想与假设】:
猜想1:固体成分是Fe2O3;猜想2:固体成分是Fe3O4;猜想3:固体成分是FeO。
【进行实验】:
①利用如图装置进行实验,连接仪器,________;
②打开弹簧夹K,通入氧气,加热FeCO3;
③当石灰水中沉淀不再增多时,停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却;
④取玻璃管里的少量固体于试管中,滴加过量盐酸,微热,固体完全溶解;
⑤将所得溶液分成甲、乙两份进行实验。实验步骤和现象记录如下
实验编号
实验步骤
实验现象
a
向甲溶液中滴加KSCN
溶液变红色
b
向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液的紫红色不消失
【解释与结论】:
(1)步骤①中空格内的操作是 。
(2)在实验前就可以判断猜想 不成立,因为 。
(3)实验b的目的是 ,由实验a、b的现象可知,猜想 成立,则FeCO3与氧气在加热时反应的化学方程式为 。
活动二:测定菱铁矿中碳酸亚铁的质量分数。
(4)碳酸亚铁中铁元素的质量分数为 (精确到0.1%)。
(5)乙组同学称取10.0 g菱铁矿样品,把80 g稀盐酸分四次加入样品中与盐酸反应的化学方程式为FeCO3+2HCl=FeCl2+CO2↑+H2O,矿石中杂质不与稀盐酸反应),测得实验数据见下表:
实验序号
第1次
第2次
第3次
第4次
加入盐酸质量/g
20.0
20.0
20.0
20.0
剩余固体质量/g
7.2
4.4
3.0
m
①m= 。
②实验测出菱铁矿样品中FeCO3的质量分数为 。
③计算实验中所用稀盐酸的溶质质量分数 (写出计算过程,结果精确到0.1%)。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2) 3 因为FeO在加热时,能迅速被氧化成四氧化三铁
(3) 检验溶液中是否含有氯化亚铁 1
(4)48.3%
(5) 3.0/3 70% 解:设实验中所用稀盐酸的溶质质量分数为x
x≈8.8%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为8.8%
【解析】(1)FeCO3在空气中加热生成铁的一种氧化物和二氧化碳,有气体生成,故步骤①先连接仪器,后检查装置的气密性;
(2)FeO是一种黑色粉末,在空气中加热,能迅速被氧化成四氧化三铁,故在实验前就可以判断猜想3不成立;
(3)根据资料可知,FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色,因此实验b的目的是检验溶液中是否含有氯化亚铁;
向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色;向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红色,故向甲溶液中滴加KSCN,溶液变红色,说明溶液中含有氯化铁,酸性条件下,FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能使高锰酸钾溶液褪色,故向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液的紫红色不消失,说明溶液中不含氯化亚铁,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,故固体成分是氧化铁,故猜想1成立;
故FeCO3与氧气在加热时反应生成氧化铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:
(4)碳酸亚铁中铁元素的质量分数为:;
(5)①由表中数据可知,第1次加入20.0g稀盐酸,参加反应的固体的质量为:10.0g-7.2g=2.8g,第2次加入20.0g稀盐酸,参加反应的固体的质量为:7.2g-4.4g=2.8g,第3次加入20.0g稀盐酸,参加反应的固体的质量为:4.4g-3.0g=1.4g,说明第3次碳酸亚铁已经完全反应,剩余的3.0g固体为杂质,故m=3.0;
②实验测出菱铁矿样品中FeCO3的质量分数为:;
③见答案。
3. (2023-2024九年级上·江苏南通·期末)土壤是生态系统中物质与能量交换的重要场所。学习小组对土壤进行如下探究。
I.研究土壤的盐碱化
农业上,灌溉或施肥时,当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时,随着水分蒸发,残留的盐会导致土壤盐碱化,对农作物的生长产生不良影响。某地土壤盐碱化由Na2CO3、Na2SO4引起,学习小组配制土壤样品浸出液进行实验,并对土壤改良问题进行研究。
(1)用pH试纸测得浸出液显碱性,则其pH (填“>”“=”或“<”)7。
(2)设计实验方案并通过实验验证浸出液中含有Na2CO3、Na2SO4,请将实验方案(包括操作和现象)补充完整:取少量浸出液于试管中, 。(实验中须使用的试剂:稀盐酸、BaCl2溶液)
(3)下列应对土壤盐碱化的措施合理有 (填字明)。
a.合理施肥 b.引海水灌溉 c.种植耐盐碱作物 d.用熟石灰改良
(4)施加硫粉也可改良碱性土壤,其原因是硫粉在微生物、水、空气的共同作用下最终生成硫酸,写出该反应的化学方程式: 。
II.测定土壤的含氮量
步骤1:取100g土壤于烧杯中,加入足量浓硫酸和一定量的催化剂,将土壤中的含氮物质转化为Na2SO4;充分反应后过滤、洗涤滤渣,得滤液;
步骤2:按如图(夹持装置省略)所示方式处理上述滤液;
[锥形瓶中发生的反应为:2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]
步骤3:将锥形瓶内溶液稀释至250mL,取出25mL稀释液,向其中滴加某种指示剂,逐滴滴加盐酸至恰好完全反应,所加盐酸中含0.0657gHCl
[反应原理:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3]
(5)装置A中,烧瓶内碎瓷片的作用是 ,用作热源的仪器是 。
(6)在B装置中(NH4)2SO4转化为NH3,写出该反应的化学方程式: 。
(7)该土壤样品的含氮量(以N元素计算)为 g•kg-1(即1kg该土壤样品中所含氮元素的质量)。
【答案】(1)>
(2)加入过量稀盐酸,有气泡产生,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
(3)ac
(4)2S+2H2O+3O22H2SO4
(5) 防止暴沸 酒精灯
(6)(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O
(7)2.52
【解析】(1)用pH试纸测得浸出液显碱性,则其pH>7,故填:>;
(2)取少量浸出液于试管中,加入足量稀盐酸,产生气泡(稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳),再加入适量氯化钡溶液,产生白色沉淀(氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠),故填:加入过量稀盐酸,有气泡产生,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀;
(3)应对土壤盐碱化的合理措施有合理施肥、种植耐盐碱作物,而引海水灌溉、用熟石灰改良会导致土壤盐碱化,故选ac;
(4)施加硫粉也可改良碱性土壤,其原因是硫粉在微生物、水、空气的共同作用下最终生成硫酸,反应的化学方程式为2S+2H2O+3O22H2SO4,故填:2S+2H2O+3O22H2SO4;
(5)装置A中,烧瓶内碎瓷片的作用是防止液体暴沸,用作热源的仪器是酒精灯,故填:防止液体暴沸;酒精灯;
(6)在B装置中硫酸铵和氢氧化钠反应生成硫酸钠、水和氨气,反应的化学方程式为(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O,故填:(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O;
(7)解:由反应的化学方程式2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O、(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3可知,关系式为NH3~HCl,设25mL稀释液中氨气质量是x,
250mL稀释液中氨气质量是0.306g,100g土壤中氮元素质量是0.306g××100%=0.252g,则1kg该土壤样品的含氮量是×1000g=2.52g,故填:2.52。
4.(2023-2024九年级上·江苏泰州·期末)水是生命之源。某兴趣小组同学以“水”为主题展开项目式学习。
任务一 探究雨水
(1)某天收集某市不同区域雨水样品并测定其pH,结果如下表。
地区
A
B
C
D
pH现象
4.93
5.62
5.46
6.01
降雨属于酸雨的是 区域(填序号)。
任务二 探究水的组成
【实验现象】
(2)用如图装置进行水的电解实验,实验中观察到,甲玻璃管中气泡首先出现的位置在 (选填“a”、“b”或“c”)处。甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
切断电源后,打开甲处活塞,将带火星的木条放在甲玻璃管尖嘴口,观察到木条复燃;打开乙处活塞,将燃着的木条放在乙玻璃管尖嘴口,观察到气体燃烧。
【实验结论】
(3)本实验得出的结论是 ;其理论依据是 。
【实验改进】
(4)电解纯水速率较慢,实验时常在水中加入NaOH增强导电性,NaOH本身不参与反应。NaOH溶液能导电是因为含有自由移动的钠离子和 (填化学符号)。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率影响,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图所示。由图可知,上述实验中,电解水速率最快的条件是: 。
任务三 探究白色浑浊物成分
兴趣小组使用石墨电极进行电解饱和Ca(OH)2溶液探究水的组成及变化。连接电源,发现液体温度升高,正极附近出现明显的白色浑浊。
【发现问题】白色浑浊物是什么物质?
【提出猜想】猜想一:Ca(OH)2 猜想二:CaCO3 猜想三:Ca(OH)2、CaCO3
【理论依据】
(5)白色浑浊物中可能存在Ca(OH)2的原因有 (填字母序号)。
a.水的减少 b.反应生成 c.液体温度升高
(6)白色浑浊物中可能存在CaCO3的原因是 。
【进行实验】
(7)
试剂名称___ 。
(8)猜想 正确。
【答案】(1)AC
(2) c 1:2
(3) 水由氢元素和氧元素组成 化学反应前后元素(或原子)种类保持不变或质量守恒定律
(4) OH- 10%NaOH溶液、12V
(5)ac
(6)电解水产生的氧气与石墨电极反应,生成了二氧化碳;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙
(7)酚酞试液
(8)三
【解析】(1)由于pH<5.6的降雨属于酸雨,所以降雨属于酸雨的是AC区域。故填:AC。
(2)由于电解水时,在电极上产生气泡,所以甲玻璃管中气泡首先出现的位置在c处,与电源正极相连那端产生氧气,与电源负极相连那端产生氢气,所以甲玻璃管中产生氧气,乙玻璃管中产生氢气,氢气体积约是要求体积的2倍。所以甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为1:2。故填:c;1:2。
(3)由于化学反应前后元素种类保持不变,所以电解水实验得出的结论是水由氢元素和氧元素组成。故填:水由氢元素和氧元素组成;化学反应前后元素(或原子)种类保持不变或质量守恒定律。
(4)NaOH溶液中含有自由移动的钠离子和氢氧根离子,氢氧根离子的符号是OH-。据图可知,10%NaOH溶液、12V是电解水速率最快的条件。
故填:OH-;10%NaOH溶液、12V。
(5)a、由于电解水时,水的减少,会有氢氧化钙析出。a符合题意;
b、电解水不会生成氢氧化钙。b不符合题意;
c、液体温度升高,氢氧化钙溶解度减小,会有氢氧化钙析出。c符合题意。
故填:ac。
(6)由于电解水产生的氧气与石墨电极反应,生成了二氧化碳;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,所以白色浑浊物中可能存在CaCO3。故填:电解水产生的氧气与石墨电极反应,生成了二氧化碳;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙。
(7)由于白色浑浊物中含有氢氧化钙,所以滤液显碱性,使酚酞试液变红。故填:酚酞试液。
(8)滤液滴加酚酞试液,试液变红,说明白色浑浊物中有氢氧化钙;滤渣滴加足量盐酸,产生气泡,说明白色浑浊物中有碳酸钙。所以猜想三正确。故填:三。
5.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)铜是一种应用广泛的金属。
一、铜的应用与防护
(1)铜作导线是利用了铜具有良好的 性。
(2)铜制品长期露置在空气中会生成“铜绿”,反应的化学方程式为 。
二、实验室制备铜及产物分析
某小组取16.0gCuO粉末,按下图装置进行实验。
资料:碱石灰能吸收水蒸气和二氧化碳
加热一段时间后,固体全部变为红色后停止加热,冷却得剩余固体,测得剩余固体质量为13.6g。
【分析】
(3)实验时,应先 (选填“加热样品”或“通一段时间的CO”)。
(4)A装置减少的质量 B装置增重的质量(选填“大于”或“等于”或“小于”)。
资料:Cu和Cu2O均为红色固体
【猜想】生成的红色固体成分:
猜想1:Cu 猜想2:Cu2O 猜想3:Cu与Cu2O的混合物
【讨论】
(5)若为猜想1,则得到剩余固体的质量应该为 g。
经分析、计算后得到猜想1、2均错误。结论:猜想3正确。
【结论】
(6)通过计算得到:剩余固体中Cu和Cu2O的质量分别为 。
(7)利用所得数据,写出该实验中装置A中发生反应的化学方程式 。
(提示:要考虑反应生成的Cu与Cu2O的质量关系)
【答案】(1)导电
(2)2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
(3)通一段时间的CO
(4)小于
(5)12.8
(6)6.4g、7.2g
(7)3CO+4CuO2Cu+Cu2O+3CO2
【解析】(1)铜具有良好的导电性,可用作导线;
(2)铜器长期露置在空气中会生成铜绿,它的主要成份是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3,铜在空气中与氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜的化学反应方程式为:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3;
(3)实验时,应先通一段时间的CO,排尽装置内的空气,防止一氧化碳与氧气混合发生爆炸;
(4)A中减少的质量是氧化铜中的氧元素质量,B中增加的质量为生成的二氧化碳质量,由方程式可以生成的二氧化碳质量等于氧化铜中的氧元素与参加反应的一氧化碳的质量和,故A装置减少的质量小于B装置增重的质量;
(5)若为猜想1,则得到剩余固体为铜,根据质量守恒定律,反应前后铜元素质量不变,则得到剩余固体的质量应该为;
(6)设生成的氧化亚铜质量为x,
铜的质量为13.6g-7.2g=6.4g;
(7)一氧化碳与氧化铜反应生成铜、氧化亚铜和二氧化碳,其中铜和氧化亚铜的质量比为6.4g:7.2g=8:9,设反应中铜和氧化亚铜的化学计量数比为a:b,则80a:144b=8:9,a:b=2:1,则方程式为:。
6.(2023-2024九年级上·江苏·期末)在高铁建设中需要用到金属材料。化学兴趣小组开展主题调查探究。
任务一:高铁建设中金属材料的选择
沿海地区铁路,由于酸雨、高温、潮湿、盐雾(主要成分为氯化钠)等影响,钢轨和扣件锈蚀都十分严重。某地区隧道在3年时间内,锈蚀严重的区域,剥落厚度达1mm。化学兴趣小组同学探究铁生锈的条件,进行①②③实验。
(1)通过对比实验 可知铁生锈需要水。
(2)为探究醋酸、氯化钠对铁生锈的影响,小组同学补充⑤⑥实验,利用数字化实验检测管内氧气含量随时间的变化关系。由图可获得的结论是 。
任务二:高铁建设中金属材料的获取
(3)2021年,我国科学家们用竹子做原料,研发出的竹缠绕复合材料已正式投入到高铁车厢的建造中。从资源或环保的角度看,竹缠绕复合材料相较于纯金属制造高铁车厢的意义有 。
(4)工业上可通过高炉利用赤铁矿石冶炼铁,冶炼的原理是 (化学方程式表示)。铝可通过电解氧化铝制得,产物为铝和另一种单质,反应的化学方程式为 。
任务三:高铁建设中金属材料的保护
(5)铁易生锈,高铁车身选用铝合金在运行过程中较光亮,原因是 。
(6)列车弓网系统铜导线表面生成铜绿(Cu2(OH)2CO3)导致强度降低,甚至开断脱落,引起故障。据铜绿组成分析,铜相较于铁,其生锈还与空气中 (填化学式)有关。综合因素考虑,在高铁建设中应选用铜合金减少锈蚀。
任务四:我为列车蚀刻车牌
“金属蚀刻”需要先将蚀刻的图形转移到金属基材上,基材与蚀刻液接触后,保护膜以外的部分会溶解腐蚀,形成凹坑,蚀刻的图形就出来了。
(7)工业处理大量金属基材时常用“酸洗”去除金属表面上的氧化膜和锈蚀物。比如用盐酸去除铁锈,但是“酸洗”时间不宜过长,原因是 (写化学方程式)。
(8)实验室提供以下试剂制成蚀刻液:稀盐酸、Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液,同时常用用品有:镊子、砂纸、石蜡、笔等。在铝和铁材料表面蚀刻图案可用酸作为蚀刻液,在铜材料表面蚀刻图案,由实验室提供的蚀刻液中选择 作为蚀刻液。在铁材料表面蚀刻图案过程如下:用砂纸将表面打磨干净光亮, (填操作),2-3分钟后,洗涤干净后晾干。
【答案】(1)①②/②①
(2)稀醋酸和氯化钠能加快铁的锈蚀,且稀醋酸对铁锈蚀的影响大于食盐水
(3)节约金属资源,减少环境污染
(4) 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 2A12O34A1+3O2↑
(5)铝在空气中会生成一层致密的氧化铝膜,阻止反应进一步发生
(6)CO2、H2O、O2
(7)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(8) AgNO3溶液
熔化石蜡,将铁板表面覆盖一层石蜡,冷却后,用笔在处理后的铁板上画出蚀刻图案,在图案凹坑内滴加盐酸或硫酸铜等蚀刻液。
【解析】(1)①试管中铁钉与空气和水接触,生锈,②试管中铁钉只与空气接触,不生锈,③试管中铁钉只与水接触,不生锈,故对比①②,说明铁生锈需要与水接触。
(2)由图线变化可知,稀醋酸和氯化钠能加快铁的锈蚀,且稀醋酸对铁锈蚀的影响大于食盐水。
(3)使用竹缠绕复合材料代替金属材料,可以节约金属资源,减少环境污染。
(4)利用赤铁矿石冶炼铁是利用一氧化碳和氧化铁高温生成铁单质和二氧化碳,化学方程式为:3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
氧化铝电解生成铝和氧气,化学方程式为:2A12O34A1+3O2↑。
(5)高铁车身选用铝合金在运行过程中较光亮,原因是铝在空气中会生成一层致密的氧化铝膜,阻止反应进一步发生。
(6)根据铜绿化学式中含有碳元素可以猜测,铜生锈与空气中的二氧化碳有关;所以铜生锈可能是铜与空气中的水、氧气和二氧化碳共同作用的结果,故填:CO2、H2O、O2。
(7)若酸洗时间过长,会导致稀盐酸和铁单质发生反应,铁本身被消耗,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
(8)若想要在铜材料表面蚀刻图案,则应该选择比铜金属活动性弱的金属离子溶液,因为铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银单质,故选择硝酸银溶液作为蚀刻液。
用砂纸将表面打磨干净光亮,熔化石蜡,将铁板表面覆盖一层石蜡,冷却后,用笔在处理后的铁板上画出蚀刻图案,在图案凹坑内滴加盐酸或硫酸铜等蚀刻液,2-3分钟后,洗涤干净后晾干。
7.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学对溶液的性质进行探究。
【知识回顾】
(1)生理盐水是医疗上常用的一种溶液。一瓶合格的生理盐水密封放置一段时间后,不会出现浑浊现象,原因是 。
(2)在20℃时,氯化钠的溶解度为36g。这句话的含义是 。
【提出问题】溶液的某些性质是否可以通过定量实验进行验证?
【查阅资料】电导率传感器用于测量溶液的导电性强弱;一定条件下,电导率的大小能反映离子浓度的大小;蒸馏水几乎不导电,其电导率几乎为0。
【实验探究1】蔗糖溶液、氯化钠溶液电导率的测定。
用电导率传感器分别测定相同浓度的蔗糖溶液、氯化钠溶液中不同位置的电导率。实验数据如图1所示。
(3)蔗糖溶液的电导率几乎为0,因为蔗糖在溶液中以 (写具体微观粒子的名称)形式存在。
(4)通过实验中 现象,可以说明氯化钠溶液是均一的。
【实验探究2】氯化钠溶于水形成溶液的过程中电导率的测定。
第一步:读取室温为20℃,取100mL蒸馏水,加入烧杯中,放入磁力搅拌器磁珠;
第二步:校准传感器,组装仪器,设定搅拌档位;
第三步:用电导率传感器采集数据,迅速将6g氯化钠加入烧杯中、实验数据如图2所示。
(5)请说明实验过程中液体的电导率变化的原因 。
【答案】(1)溶液具有均一性
(2)在20℃时,在100g水中最多可溶解氯化钠的质量为36g
(3)蔗糖分子
(4)氯化钠溶液不同位置的电导率相同
(5)蒸馏水几乎不导电,当氯化钠溶解后,随着溶液中离子浓度的增加,电导率增大,当氯化钠完全溶解后,电导率不变
【解析】(1)溶液具有均一性,则外界条件不变,放置一段时间后,不会出现浑浊现象。
(2)在20℃时,氯化钠的溶解度为36g,是指在20℃时,在100g水中最多可溶解氯化钠的质量为36g。
(3)蔗糖在溶液中主要以蔗糖分子形式存在。
(4)氯化钠溶液不同位置的电导率相同,而电导率的大小能反映离子浓度的大小,则说明氯化钠溶液是均一的。
(5)刚开始时电导率几乎为零,说明蒸馏水几乎不导电,当氯化钠溶解后,随着溶液中离子浓度的增加,电导率增大,当氯化钠完全溶解后,电导率不变。
8.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)铜及铜的化合物在生产生活中应用广泛。
I.《梦溪笔谈》中记载了青铜的冶炼工艺。以孔雀石和木炭为原料,经高温煅烧,冷却得到块状金属铜,冶炼过程如图。
选取孔雀石共同装入土封盖并保留炉火炭火
与过量木炭制球形容器细小通气孔充分煅烧
已知:铜的熔点1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。
(1)工艺中木炭的主要作用有:① ;②与CO2反应生成CO;③直接与CuO反应生成Cu。
(2)球形容器封盖后保留细小通气孔的目的是 。
(3)结合已知条件,此法冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒,原因是 。
II.景泰蓝的制作工艺主要有制胎、掐丝、烧蓝、磨光、镀金等。
(4)以Cu为材料,加工成丝后弯曲转折成所需的图案,主要利用了Cu的 (填物理性质)。
(5)景泰蓝工艺将釉料涂在铜器表面,烧制后牢固附着于金属表面,既能够 ,又起到了美化装饰效果。
(6)现代工业炼铜时,竖炉内部进气管常设计成环形(如图),该设计的优点为 。
III.探究H2还原CuO。
已知:1.H2+CuOCu+H2O。
2.氧化钙为干燥剂,可以除去某些气体中的水蒸气。
3.氧化亚铜(Cu2O)为红色固体,溶于氨水得到蓝色溶液,Cu不与氨水发生反应。
有文献报道:在H2还原CuO反应的一些实验中,得到的固体产物是Cu和Cu2O组成的混合物。
某兴趣小组对此开展如下探究。
探究一:设计如图实验装置,开展H2还原CuO实验并检验固体产物。
(7)实验开始时, (填字母)。
A.先向分液漏斗中加稀硫酸 B.先点燃酒精灯
(8)取反应后的红色固体于烧杯中,加入足量氨水并搅拌,观察到溶液变成 色,证明固体产物中有Cu2O。
探究二:探究反应生成Cu2O的变化情况。
称取若干份质量均为1.6000g的CuO,在相同条件下分别用H2还原CuO,不同时间(t)检测固体中Cu2O的质量(m)结果如图。
(9)由图可知,在H2还原CuO反应过程中,Cu2O质量的变化趋势是 。
(10)结合图,为确保H2还原CuO所得固体产物不含Cu2O,应采取的措施是 。
探究三:探究反应生成Cu2O的原因。
(11)H2还原CuO的反应过程涉及如下两个反应:
①H2+2CuOCu2O+H2O,②H2+Cu2O2Cu+H2O。
如果1.6000g的CuO全部转化Cu2O,试计算得到Cu2O的质量(写出计算过程) 。
请结合计算结果和图判断,①②两个反应是 (选填“同时反应”或“依次反应”)。
【答案】(1)提供热量
(2)可防止容器因气体增多、压强过大而炸裂
(3)煅烧的温度高于铜的熔点,反应过程中铜熔化成液体,冷却至室温后凝固成块状
(4)延展
(5)防止生锈
(6)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(7)A
(8)蓝
(9)先增大后减小
(10)确保加热条件下通氢气时间足够长
(11) 设得到氧化亚铜的质量为x,则
解得x=1.44g
答:计算得到Cu2O的质量为1.44g。 同时反应
【解析】(1)木炭燃烧放热,则能为反应提供热量,且碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,则为反应提供一氧化碳,其碳能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳。
(2)在高温条件下,碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,装置中的气体会增大,球形容器封盖后保留细小通气孔,可防止容器因气体增多、压强增大而炸裂。
(3)铜的熔点1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右,可知煅烧的温度高于铜的熔点,反应过程中铜熔化成液体,冷却至室温后凝固成块状,故此法冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒。
(4)铜能加工成丝,说明其具有良好的延展性。
(5)在铜器表面涂釉料,能隔绝氧气,防止生锈,同时还能起到美化装饰效果。
(6)将进气管设计成环形,可将一氧化碳分散成多个气流,使反应物充分接触。
(7)由于氢气为可燃性气体,不纯时点燃会发生爆炸,则实验开始前,先向分液漏斗中加稀硫酸,通入一段时间氢气后,再点燃酒精灯开始加热。
(8)由于氧化亚铜溶于氨水后得到蓝色溶液,但铜不和氨水反应,则若观察到溶液变成蓝色,则证明固体产物中有氧化亚铜。
(9)由图可知,随着反应的进行,氧化铜的质量先变大后变小。
(10)由图可知,反应到5min时氧化亚铜的质量达到最高值,之后氧化亚铜的质量不断减小,则若想确保产物中不含氧化亚铜,则确保加热条件下通氢气时间足够长。
(11)计算过程见答案。
由于最多生成的氧化亚铜的质量为0.6436g<1.44g,则说明反应同时进行。
9.(2023-2024九年级上·江苏扬州·期末)镁和含镁化合物都是十分重要的物质。
实验一:
取一段镁条打磨后放入图1的烧瓶中(气密性良好),再将注射器中的稀盐酸推入,通过数字传感器测定密闭容器内压强与时间的关系如图2。
(1)b点所含的溶质为 (填化学式),图中c点镁条已完全消失,cd段容器内压强略有减小的原因为 。
实验二:
小睿同学将镁条放入碳酸钠溶液中,快速产生较多气泡。
【查阅资料】
①镁能与水缓慢反应生成氢气;
②碳酸钠溶液中除含有Na+、外,还含有OH-。
【探究1】
镁条放入碳酸钠溶液中产生的气体仅是氢气吗?
(2)小翔设计如图3所示方案进行检验。根据B中 现象,C中导管口气体燃烧,烧杯内壁有“水珠”的现象,确认气体为氢气。
(3)小组同学讨论认为,C中有水珠产生不能作为A中有氢气的依据,其原因为 。
【探究2】
碳酸钠溶液中什么微粒加速了镁与水的反应?
【猜想假设】
猜想Ⅰ:Na+能促进镁与水的反应
猜想Ⅱ:能促进镁与水的反应
猜想Ⅲ:OH-能促进镁与水的反应
【实验探究】
(4)补全下面表格内的实验操作内容
实验操作
实验现象
实验结论
取少量镁条于试管中,加入1-2滴 溶液
缓慢产生气泡
猜想Ⅰ和猜想Ⅲ不成立
取少量镁条于试管中,加入1-2滴Na2CO3溶液
快速产生较多气泡
猜想Ⅱ成立
【实验结论】
碳酸钠溶液中促进镁与水的反应。
实验三:
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业都有广泛的应用。以镁矿石(主要成分为MgCO3、FeCO3、Fe2O3和SiO2等)为原料生产MgSO4·7H2O,流程如图4。
已知:SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。
请回答下列问题:
(5)镁矿石酸浸前需碾碎的目的是 。
(6)“酸浸”时通入空气能使FeSO4转化为Fe2(SO4)3,写出该反应的化学方程式是 。
(7)“酸浸”时,硫酸需略过量,过量的目的是 ;滤渣b为一种红褐色固体,其化学式为 ,“一系列操作”主要是指蒸发浓缩、 、过滤、洗涤干燥。
(8)现取样品15g配成100g溶液,向其中滴加氢氧化钠溶液。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为2.9g。求样品中MgSO4·7H2O的质量分数。(假设杂质不参与反应,请写出计算过程)
【答案】(1) MgCl2、HCl/ HCl、MgCl2 反应结束,温度降低或该反应放热,反应停止后恢复室温
(2)澄清石灰水不变浑浊
(3)气体从B装置出来会携带水蒸气
(4)NaOH/氢氧化钠
(5)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(6)4FeSO4+O2+ 2H2SO4=2Fe2(SO4)3 +2H2O
(7) 使得MgCO3、FeCO3、Fe2O3完全反应 Fe(OH)3 降温结晶
(8)设参加反应的MgSO4的质量为x。
x=6g
样品中MgSO4·7H2O质量=;
样品中MgSO4·7H2O的质量分数=。
答:样品中MgSO4·7H2O的质量分数82%。
【解析】(1)根据图1可知,b点是反应过程中,稀盐酸有剩余,故所含的溶质为MgCl2 、HCl。图中c点镁条已完全消失,cd段容器内压强略有减小的原因为:反应结束,温度降低或该反应放热,反应停止后恢复室温;
(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氢气不能使澄清石灰水变浑浊,但氢气具有可燃性,氢气燃烧生成水。所以根据“B中澄清石灰水不变浑浊现象,C中气体燃烧,烧杯内壁有水珠”的现象,确认气体为氢气;
(3)小组同学讨论认为,C中有水珠产生不能作为A中有氢气的依据,其原因为:气体从B装置出来会携带水蒸气;
(4)实验操作:因为NaOH中含有钠离子、氢氧根离子,用NaOH溶液可验证猜想I和猜想III是否正确,所以取少量镁条于试管中,加入1-2滴NaOH溶液,缓慢产生气泡,则猜想I、III不成立;
取少量镁条于试管中,加入1-2滴Na2CO3溶液,快速产生较多气泡,则猜想Ⅱ成立;
(5)镁矿石酸浸前需碾碎的目的是增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(6)“酸浸”时通入空气能使FeSO4转化为Fe2(SO4)3,该反应是FeSO4、O2和H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和水该反应的化学方程式是4FeSO4+O2+ 2H2SO4=2Fe2(SO4)3 +2H2O;
(7)“酸浸”时,硫酸需略过量,过量的目的是使得MgCO3、FeCO3、Fe2O3完全反应;通常情况下,亚铁离子及亚铁的化合物在空气中都不稳定,易被空气中的氧气氧化为铁离子或铁的化合物。所以向镁矿石中通入空气、加入稀硫酸,过滤后得到滤液1,滤液1中含有铁离子,向其中加入氨水,因为氨水中含有氢氧根离子,氢氧根离子能与铁离子结合生成氢氧化铁沉淀,然后过滤,则滤渣b的化学式为Fe(OH)3。硫酸镁溶解度随温度降低而减小,“一系列操作”主要是指蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥;
(8)详见答案。
10.(2023-2024九年级上·江苏南京·期末)乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,常温下为固体,是生产、生活中常用的漂白剂。加热时,草酸发生分解反应,兴趣小组围绕草酸分解产物开展如下探究。
【查阅资料】①CO与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色沉淀,可用于检验CO,反应原理可用化学方程式表示为:PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;
②浓硫酸可吸水,氢氧化钠溶液可吸收CO2。
【活动一】探究草酸分解的产物。
(1)兴趣小组设计了如图所示两套实验方案,实验中均观察到PdCl2溶液中出现黑色沉淀和澄清石灰水变浑浊的现象,由此得出“草酸分解产物中有CO和CO2”的结论。你认为方案 (填“I”或“II”)不合理,理由是 。
(2)写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
(3)加热时,草酸(H2C2O4)发生分解反应,生成三种氧化物,生成物的分子个数比为1:1:1,写出该反应的化学方程式 。
【活动二】利用草酸分解产物中的CO测定物质的组成。
兴趣小组设计实验测定某只含铁、氧两种元素的固体样品中铁、氧原子个数比,实验装置如图所示(假设每步反应均完全):
(4)用文字描述装置C中发生反应的原理 。
(5)进行实验并记录实验数据如表所示:计算该固体样品中铁、氧原子的个数比为 (最简整数比)。
装置
D和E
反应前质量
492.4g
反应后质量
505.6g
(6)若缺少装置A,利用上述方法测得结果将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同);若缺少装置E,测得结果将 。
【答案】(1) I PdCl2溶液能与一氧化碳反应生成二氧化碳,会对二氧化碳的检验产生干扰
(2)
(3)
(4)一氧化碳和铁的氧化物在高温下反应生成铁和二氧化碳
(5)5:6
(6) 偏小 偏大
【解析】(1)CO与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色沉淀,可用于检验CO,但是该反应会生成二氧化碳,会对二氧化碳的检验产生干扰,故应先用澄清石灰水检验二氧化碳,然后用PdCl2溶液检验一氧化碳,故方案I不合理,理由是:PdCl2溶液能与一氧化碳反应生成二氧化碳,会对二氧化碳的检验产生干扰;
(2)澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(3)加热时,草酸(H2C2O4)发生分解反应,生成三种氧化物,生成物的分子个数比为1:1:1,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、O,生成物中也应含C、H、O,由以上分析可知,草酸分解生成了二氧化碳和一氧化碳,故生成的三种氧化物应是二氧化碳、一氧化碳、水,该反应的化学方程式为:;
(4)装置C中发生反应的原理为一氧化碳和铁的氧化物在高温下反应生成铁和二氧化碳;
(5)设铁的氧化物为化学式为:FexOy,一氧化碳和铁的氧化物在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:,由化学方程式可知,二氧化碳中的氧元素一般来自铁的氧化物。D和E装置中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为:505.6g-492.4g=13.2g,则铁的氧化物中氧元素的质量为:,则铁元素的质量为:18.8g-4.8g=14g,则该固体样品中铁、氧元素的原子个数比为:;
(6)若缺少装置A,由于草酸分解生成了二氧化碳,故会导致测得C装置中生成二氧化碳的质量偏大,导致测得固体样品中氧元素的质量偏大,铁元素的质量偏小,则测得结果将偏小;
若缺少装置E,气体会从D装置中携带出水蒸气,会导致测得C装置中生成二氧化碳的质量偏小,导致测得固体样品中氧元素的质量偏小,铁元素的质量偏大,则测得结果将偏大。
11.(2022-2023九年级上·江苏无锡·期末)化学兴趣小组对燃烧条件进行了探究。
【探究一】实验装置如图所示,通过长颈漏斗加入80 ℃的热水,并将燃烧匙上的红磷和白磷都淹没,然后连接注射器并推动注射器活塞,将部分热水压回长颈漏斗,使白磷和红磷露出水面。
【资料】红磷的着火点为240 ℃,白磷的着火点为40 ℃。白磷有剧毒,能与高锰酸钾反应。
(1)写出白磷燃烧的现象 ,对应的化学方程式 。
(2)说明可燃物燃烧需要氧气的现象是 ;说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点的现象是 。
(3)实验后从长颈漏斗中加入酸性高锰酸钾溶液的目的可能是 。
【探究二】在老师指导下,小组分别用酒精和柴油探究燃烧的条件,查阅资料如下:
表1:各物质的着火点和沸点
物质
着火点(℃)
沸点(℃)
酒精
423
48
柴油
220
400
实验中发现用火柴可以点燃酒精,但柴油很难被点燃。研究小组通过高温传感器测得燃烧匙内柴油的温度与燃烧情况如表2。
表2: 燃烧匙内柴油的温度
燃烧匙内柴油温度
345 ℃
507 ℃
柴油是否燃烧
不燃烧
燃烧
【资料】酒精、柴油等液体燃料在燃烧时先汽化为气态,然后气态的燃料再开始燃烧,燃烧放出的热量促使液体燃料不断汽化,不断燃烧下去。
(4)结合小组的实验,请分析火柴很难点燃柴油的原因 。
(5)研究小组将内有燃着的酒精的燃烧匙移至冰面上面(没有浸没),观察到的现象是 ,请分析原因 。
【答案】(1) 产生大量白烟,放出热量
(2) 白磷在水中不燃烧,露出水面燃烧 白磷露出水面燃烧,红磷露出水面不燃烧
(3)把剩余的白磷除去
(4)柴油沸点太高,难以汽化,故火柴很难点燃柴油
(5) 酒精熄灭 因为冰吸收热量,使酒精的温度低于着火点
【解析】(1)白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量;
白磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为:;
(2)白磷在水中隔绝空气,温度达到了着火点,不燃烧,露出水面,与空气接触,温度达到了着火点,燃烧,说明可燃物燃烧需要氧气;
白磷露出水面,与空气接触,温度达到了着火点,燃烧,红磷露出水面,与空气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故填:白磷在水中不燃烧,露出水面燃烧;白磷露出水面燃烧,红磷露出水面不燃烧。
(3)根据资料,白磷有剧毒,能与高锰酸钾反应,故实验后从长颈漏斗中加入酸性高锰酸钾溶液的目的是:把剩余的白磷除去;
(4)酒精、柴油等液体燃料在燃烧时先汽化为气态,然后气态的燃料再开始燃烧,燃烧放出的热量促使液体燃料不断汽化,不断燃烧下去,由提供的资料可知,柴油沸点太高,难以汽化,故火柴很难点燃柴油。
(5)研究小组将内有燃着的酒精的燃烧匙移至冰面上面(没有浸没),因为冰吸收热量,使酒精的温度低于着火点,所以观察到的现象是酒精熄灭。
12.(2023-2024九年级上·江苏镇江·期末)水是人类不可或缺的物质。水有硬水和软水之分,硬水中含有较多的Mg(HCO3)2。
(1)生活中常用 来区分硬水和软水。
(2)将CO2通入Mg(OH)2悬浊液中可获得Mg(HCO3)2溶液,反应的化学方程式为 。煮沸Mg(HCO3)2溶液,产生白色固体:xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O。
某同学对该白色固体组成进行下列探究。
【查阅资料】①浓硫酸可以吸收H2O不吸CO2,成石灰可以吸收H2O和CO2
②xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O充分加热生成MgO、CO2和H2O
【实验步骤】装配好实验装置。将质量为4.66g白色固体装入下图的玻璃管中,通入空气后称量C、D装置的质量。启动B处电加热器进行实验。充分反应后,通入空气后再次称量C、D装置的质量。测得C装置增重0.90g,D装置增重1.76g。
【实验讨论】
(3)装配好实验装置后先要 。停止加热后再通入空气的目的是防止倒吸和 。
(4)样品中MgCO3的质量为 g,x:y:z= 。
【实验反思】
(5)若实验过程中缺少E装置,则y:z的值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)肥皂水
(2)
(3) 检查装置的气密性 使反应生成的二氧化碳和水全部被C、D装置吸收
(4) 3.36 4:1:4
(5)偏小
【解析】(1)生活中常用肥皂水来区分硬水和软水,肥皂水在硬水中易起浮渣,在软水中泡沫较多;
(2)将CO2通入Mg(OH)2悬浊液中可获得Mg(HCO3)2溶液,反应的化学方程式为:;
(3)该实验中有气体生成,故装配好实验装置后先要检查装置的气密性;
停止加热后再通入空气的目的是防止倒吸和使反应生成的气体全部被C、D装置吸收,防止气体残留于装置中,影响实验结果;
(4)C装置增加的质量为反应生成水的质量,则生成水的质量为:0.90g,D装置增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为:1.76g,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,生成二氧化碳中碳元素的质量与碳酸镁中碳元素的质量相等,则样品中碳酸镁的质量为:;
生成氧化镁的质量为:4.66g-0.90g-1.76g=2g,则氧化镁中镁元素的质量为:,碳酸镁中镁元素的质量为:,则氢氧化镁的质量为:,则xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O中结晶水的质量为:4.66g-3.36g-0.58g=0.72g,则x:y:z=;
(5)若实验过程中缺少E装置,空气中的二氧化碳和水会被D装置吸收,导致测得二氧化碳的质量偏大,则导致测得碳酸镁的质量偏大,导致测得生成氧化镁的质量偏小,导致测得氢氧化镁的质量偏小,生成水的质量不变,而生成的水一部分来自结晶水,一部分来自氢氧化镁反应生成的水,测得氢氧化镁的质量偏小,则测得氢氧化镁生成水的质量偏小,则测得结晶水的质量偏大,则y:z的值偏小。
13.(2023-2024九年级上·江苏盐城·期末)高铁给我们带来的不仅是交通方便,出行快捷,甚至是带来旅游业的繁荣。制造铁轨需要大量的合金钢,某化学兴趣小组为此展开探究:
(一)工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图:
已知:生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
(1)炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是 、 (用方程式表示);
(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是 。
(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体是 (填化学式);
(二)该兴趣小组发现未经处理的钢铁容易生锈。同学们接着探究了铁生锈的相关问题。
【知识回顾】
(4)铁生锈的条件为铁与 、 同时接触,为了防止铁制品生锈,应采取的措施是 (写出一种)。
【查阅资料】铁锈成分复杂,化学式可简单表示为Fe2O3•nH2O,在加热时会分步反应, 首先失去结晶水,其反应可表示为Fe2O3•nH2O=Fe2O3+nH2O,浓硫酸可以吸水,碱石灰可以吸收水和二氧化碳。
【提出问题】铁锈(Fe2O3•nH2O)中n的值等于多少呢?
【问题探究】小明发现实验室中有一保管不善的铁粉,大部分已经结块成红褐色,为了探究铁锈(Fe2O3•nH2O)的组成,称取27.0g这种铁粉样品,按如图2所示装置进行实验。
(5)实验前应先 ;
(6)为了保证实验安全,实验开始时应先 ,目的是 ;
(7)A中的现象是 ;
(8)请指出该装置中有一处明显不足 ;
【数据处理】如图是加热时间和A中固体质量关系图象,下表是B、C中质量不再变化时B中浓硫酸、C中碱石灰装置质量变化情况。
反应前(g)
反应后(g)
B
100
105.4
C
150
163.2
(9)铁锈(Fe2O3•nH2O)中n的值是 ;
(10)写出T3-T4时间段发生反应的化学方程式 ;
(11)计算原样品中单质铁的质量分数是 。(计算结果保留到0.1%)
【答案】(1)
(2)增大反应物的接触面积
(3)CO2
(4) 水 氧气 保持铁制品表面干燥(合理均可)
(5)检查装置气密性
(6) 通一段时间一氧化碳,再加热 将硬质试管中的空气排尽
(7)红棕色固体变为黑色
(8)没有对尾气进行处理
(9)3
(10)
(11) 20.7%
【解析】(1)炼铁的固体原料中加入焦炭的作用是将焦炭与热空气中的氧气充分反应生成二氧化碳,二氧化碳在高温下再被焦炭还原成一氧化碳,用一氧化碳还原铁矿石,故填写:和;
(2)原料需经过粉碎,其目的是增大反应物的接触面积,使反应物充分反应;
(3)高炉气体中主要成分为产物二氧化碳,热空气中也有二氧化碳,故填写:CO2;
(4)铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果,故铁生锈的条件为铁与水、氧气(空气)同时接触;
根据铁生锈的条件,为了防止铁制品生锈,应采取的措施是:保持铁制品表面干燥,刷漆,烤瓷等(合理均可);
(5)有气体生成或气体参与的实验,实验前必须检查装置的气密性,故填写:检查装置的气密性;
(6)由图可知,该实验中通有一氧化碳,且加热,为保证实验安全,实验开始时应先通一段时间一氧化碳,再加热,该操作的目的是:将硬质试管中的空气排尽,防止混有空气加热,发生爆炸,故填写:通一段时间一氧化碳,再加热;将硬质试管中的空气排尽,防止混有空气加热,发生爆炸;
(7)由图可知,A中是一氧化碳还原生锈的铁粉(主要成分为Fe2O3),因此现象为:红棕色固体变为黑色,故填写:红棕色固体变为黑色;
(8)该实验有一氧化碳参与,因此尾气中可能含有一氧化碳,必须进行尾气处理,故填写:没有对尾气进行处理;
(9) 设氧化铁质量为x,反应生成水的质量:105.4g-100g=5.4g,反应生成二氧化碳质量:163.2g-150g=13.2g,根据题意有:
根据化学式Fe2O3•nH2O有160:18n=16g:5.4g,n=3,
故填:3;
(10)由资料可知,T1-T2时间段为Fe2O3•nH2O失去结晶水的过程,T3-T4时间段,为高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳过程,方程式:;
(11)设原样品中单质铁的质量为为x
原样品中单质铁的质量分数是:;
答:原样品中单质铁的质量分数是20.7%。
14.(2022-2023九年级上·江苏扬州·期末)气体的制取是初中化学的重要内容。
实验一:研究氧气的制取
(1)写出有标号的仪器名称:① ,② 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制氧气选用的发生装置是 (填序号),反应的化学方程式为 。
实验二:研究二氧化碳的制取
(3)选用药品。按下表进行实验,取等质量的同种大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳的体积随时间变化曲线如图2所示
实验编号
药品
Ⅰ
块状大理石、10%稀硫酸
Ⅱ
块状大理石、7%稀盐酸
Ⅲ
粉状大理石、7%稀盐酸
上表中实验Ⅰ对应如图曲线 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。小组同学决定用实验Ⅱ的药品制取二氧化碳气体,不用实验Ⅲ药品制备二氧化碳的原因是 。
(4)选择发生装置。实验小组同学在制取二氧化碳时想要控制反应的发生和停止,应选择图1中的 作发生装置。
(5)选择收集方法。已知:二氧化碳在不同溶剂中的溶解度如下表。
物质种类
水
酒精
饱和NaHCO3溶液
每毫升液体中溶解二氧化碳的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用如图装置收集一瓶纯净的二氧化碳,对集气瓶中的液体(水、酒精、饱和NaHCO3)进行选择。
①选择时首先排除酒精的原因是 。
②最终选择的液体是 。
③用如图装置来收集二氧化碳气体,气体从 (填“a”或“b”)口通入。
(6)定量计算。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。小明同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,分别设计了如下实验并进行计算。将鸡蛋壳洗净、干燥并捣碎后放入锥形瓶里,加入足量的稀盐酸充分反应(假设其他杂质不与盐酸反应)。
测得相关数据如图所示:
【数据处理】
①生成的二氧化碳质量为 。
②请帮小明计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,并写出计算过程 。
【答案】(1) 酒精灯 分液漏斗
(2) B
(3) 丙 反应速率太快,难以控制
(4)C
(5) 二氧化碳在酒精中溶解度较大 饱和碳酸氢钠溶液 b
(6) 4.4 设鸡蛋壳中碳酸钙质量为x。
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为。
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为80%。
【解析】(1)标号的仪器名称:①是酒精灯,②是分液漏斗。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应在常温下发生,则发生装置选B,反应的化学方程式为。
(3)实验I药品是块状大理石、10%稀硫酸,碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物,覆盖在大理石表面,反应速率较慢,产生二氧化碳的时间较长,则上表中实验Ⅰ对应图曲线丙,粉状大理石、7%稀盐酸反应速率较快,反应不好控制,则用实验Ⅱ的药品制取二氧化碳气体,不用实验Ⅲ药品制备二氧化碳的原因是反应速率太快,难以控制。
(4)C装置含有多孔隔板,使固体物质在隔板上,当反应进行时隔板上的固体与液体接触,反应进行。当把止水夹关闭时,产生的气体使压强增大,把液体压入长颈漏斗,隔板上的固体与液体分离,反应停止,则应选择图1中的C作发生装置。
(5)①二氧化碳在酒精中溶解度较大,实验时要防止二氧化碳溶于酒精而收集的二氧化碳含量较少,对实验造成影响,则选择时首先排除酒精的原因是二氧化碳在酒精中溶解度较大。
②二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解,则最终选择的液体是饱和碳酸氢钠溶液。
③用如图装置来收集二氧化碳气体,二氧化碳密度比液体小,二氧化碳从短管通入,则气体从b口通入。
(6)①由质量守恒定律可知,参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量,则生成的二氧化碳质量为。
②见答案。
15.(2023-2024九年级上·江苏南京·期末)探究水的组成及变化。
I、研究氢气的燃烧是人们认识水组成开始。
(1)实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气的化学方程式为 。
(2)请设计实验检验如图装置中氢气的纯度并完成下表。
实验步骤
实验现象
实验结论
氢气较纯
II、研究水的分解实验。
(3)如图所示,通电一段时间后,玻璃管甲中收集的气体是 ,玻璃管乙中收集的气体可用 来检验。
III、还原法探究水的组成。
(4)下列反应中,不能用来确定水由氢、氧元素组成的是______。(填字母)
A.H2和O2反应 B.电解水
C.H2和Cl2反应 D.H2和CuO反应
(5)某化学兴趣小组利用纯净干燥的氢气还原氧化铜并测定相关数据。
反应前
反应后
装置A玻璃管及固体的质量
m1
m2
装置B中氯化钙和U型管质量
m3
m4
①据此可计算出水中H、O元素的质量比为 。(用含m1、m2、m3、m4的式子表示)。
②在B装置的后面的干燥装置的作用 。
IV研究水应用
查阅资料:将水加热到超过374℃,压强大于221MPa时,水会形成气、液相互交融的状态,这样的水被称为超临界水。超临界水能大量溶解氧气,从而发展了超临界水氧化技术。
(6)一定条件下,乙醇(C2H5OH)通过超临界水氧化技术可以发生氧化反应转化为碳的氧化物和水,该过程中各含碳物质的量随时间变化如图。
请写出0~2s时间内乙醇发生氧化反应的化学方程式 。
【答案】(1)
(2) 用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,(试管口向下)移开拇指点火 声音很小或有轻微爆鸣声(噗声)
(3) 氧气/O2 燃烧的木条
(4)C
(5) 防止空气进入装置B,干扰实验结果的测定
(6)
【解析】(1)锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的方程式为;
(2)氢气属于可燃性气体,点燃之前需用验纯,氢气密度小于空气,故应用试管收集少量气体,拇指堵住试管口,管口冲下移近酒精灯火焰,移开拇指,声音很小或有轻微爆鸣声(噗声),说明氢气较纯;
(3)电解水实验中,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1:2,故玻璃管甲中收集的气体是氧气;
玻璃管乙中收集的气体是氢气,可用燃着的木条来检验,观察到气体燃烧,发出蓝色火焰;
(4)确定水是由氢氧两种元素组成时首先要求反应中必须有水出现,其依据一般是质量守恒定律中化学反应前后元素的种类不变;
A、H2和O2在点燃的条件下反应可以生成水,依据化学反应前后元素的种类不变能确定水是由氢氧两种元素组成,选项正确;
B、水在通电的条件下可以生成氢气与氧气,依据化学反应前后元素的种类不变能确定水是由氢氧两种元素组成,选项正确;
C、H2和Cl2反应生成氯化氢与水无关,所以不能确定水是由氢氧两种元素组成,选项错误;
D、H2和CuO反应生成铜和水,依据化学反应前后元素的种类不变能确定水是由氢氧两种元素组成,选项正确;
故选C;
(5)①氢气还原氧化铜生成铜和水,生成水的质量为装置B中氯化钙和U型管质量在反应前后的差,即生成水的质量为;氧元素的质量为氧化铜和生成铜的质量之差,即;水中氢元素的质量为生成水的质量减去氧元素的质量,即;故水中H、O元素的质量比为;
②空气中含有水蒸气,在B装置的后面的干燥装置的作用防止空气进入装置B,干扰实验结果的测定;
(6)由图像可知,0~2s时间内乙醇和氧气反应生成一氧化碳和水,反应的方程式为。
16.(2022-2023九年级上·江苏宿迁·期末)某化学学习小组同学通过实验探究物质化学反应前后物质质量的变化。
【查阅资料】无水硫酸铜是一种白色固体,遇水变蓝色,可以检验是否有水,也可以吸收水。
【提出问题】反应前后物质的总质量存在什么关系?
【提出假设】参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等。
【设计实验】甲同学设计的实验如A图所示,乙同学设计的实验如B图所示,他们反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察,甲同学实验过程中观察到气球先膨胀后缩小。
【实验结论】甲认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量相等;乙认为:在化学反应中,生成物总质量与参加反应的反应物总质量不相等,你认为 (填:“甲”或“乙”)结论正确,请解释导致另一种结论错误的原因 。
【结论分析】请你从原子的角度说明质量守恒的原因 。
【反思拓展】(1)小明设计了实验C来验证质量守恒定律,小刚认为该实验设计是错误的,原因是 。
(2)实验D中丙同学发现镁条燃烧后生成物的质量大于参加反应的镁条质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。丁同学对此提出了异议,丁同学的理由是 。
(3)应用质量守恒定律从元素的角度解释为什么不能“点石成金”(石头的主要成分是CaCO3) 。
【交流应用】为了测定蜡烛元素组成,小华设计蜡烛燃烧实验并用下列装置吸收反应生成的二氧化碳和水(假定每步吸收完全),实验过程已省略。测定质量结果如下表:
A装置
B装置
C装置
反应前的质量/g
65.9
80
105
反应后的质量/g
64.4
81.8
109.4
请根据实验数据计算:
(1)蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为 。
(2)蜡烛中 (填“含”或“不含”)氧元素。
【答案】 甲 过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气是气体,散逸到了空气中 化学反应前后,原子的质量、原子的种类、原子的个数不变 质量守恒定律适用于一切化学变化,而酒精和蒸馏水混合,没有新物质生成,发生的是物理变化,不能用质量守恒定律解释 根据质量守恒定律,生成物的质量应该等于参加反应的镁和氧气的质量之和,但是参加反应的氧气的质量没有称到,所以生成物的质量大于反应物镁条的质量 化学反应前后,元素的种类不改变,而反应前石头中只含有钙、碳、氧元素,不含金元素,所以反应后也不会产生含金元素的物质 6:1 含
【解析】实验结论:
甲结论正确,乙结论错误,是因为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气是气体,散逸到了空气中,反应中涉及到有气体的,实验时装置应该密闭;
结论分析:
化学反应的实质是分子分成原子,原子再重新组合成新的分子,所以反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量没有变化,所以,在化学反应中,反应物的质量总和与生成物的质量总和必然相等,故质量守恒的原因是化学反应前后,原子的质量、原子的种类、原子的个数不变;
反思拓展:
(1)小刚认为该实验设计是错误的,原因是质量守恒定律适用于一切化学变化,而酒精和蒸馏水混合,没有新物质生成,发生的是物理变化,不能用质量守恒定律解释;
(2)实验D中镁条与氧气点燃燃生成氧化镁,丙同学发现镁条燃烧后生成物的质量大于参加反应放热镁条的质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律,丁同学对此提出了异议,丁同学的理由是根据质量守恒定律,生成物的质量应该等于参加反应的镁和氧气的质量之和,但是参加反应的氧气的质量没有称到,所以生成物的质量大于反应物镁条的质量;
(3)石头的主要成分是CaCO3,化学反应前后,原子种类不变,所以元素的种类也不改变,而反应前石头中只含有钙、碳、氧元素,不含金元素,所以反应后也不会产生含金元素的物质,故不能点石成金;
交流应用:
(1)无水硫酸铜具有吸水性,可以吸收蜡烛燃烧后产生的水蒸气,澄清的石灰水可吸收蜡烛燃烧后生成的二氧化碳气体,所以装置B和C增加的质量分别是水和二氧化碳的质量,反应后生成的水:81.8g-80g=1. 8g,反应后生成的二氧化碳:109.4g-105g=4. 4g,蜡烛中碳元素的质量为:4.4g××100%=1.2g,氢元素的质量为: 1.8g××100%=0.2g ,故蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为1. 2g:0. 2g=6:1;
(2)参加反应的石蜡的质量是:65.9g-64.4g=1.5g,故氧元素的质量是1.5g-1.2g-0.2g=0.1g,所以蜡烛中含氧元素。
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