題目列表(包括答案和解析)
(14分)實(shí)驗(yàn)室獲取氮?dú)庥泻芏喾N途徑,常見的有3種方法。
方法一:將氨氣(NH3)通過赤熱的裝有氧化銅的玻璃管,生成銅、氮?dú)夂退魵,除去水蒸氣后測得氮?dú)獾拿芏葹?.2508g/L。
方法二:將空氣通過灼熱的銅,得到較純凈的氮?dú)夂脱趸~粉末,測得該氣體的密度為1.2572g/L。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下圖所示(省略夾持裝置與加熱裝置)。
為保證所得氮?dú)獗M可能純凈,除了使用銅外,還可以向裝置 (選填裝置編號)中加入 (填名稱)以除去其它雜質(zhì)氣體。
方法三:將亞硝酸鈉(NaNO2)和氯化銨的飽和溶液加熱,氮元素全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)。下圖是實(shí)驗(yàn)室用這種方法制N2,并測定生成N2體積的裝置(部分裝置略去),請回答相關(guān)問題。
【查閱資料】
(1)NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
(此反應(yīng)會(huì)放出大量的熱);
(2)B部分中冰鹽是冷凝作用
【實(shí)驗(yàn)探究】
① ;
②20℃時(shí),取含溶質(zhì)0.21g飽和NH4Cl溶液放入燒瓶,連接裝置;
③調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管,使其與量氣管中液面相平,記錄量氣管中水面讀數(shù)為12.0mL;
④打開分液漏斗活塞,逐滴滴入飽和NaNO2溶液,加熱至反應(yīng)發(fā)生,移走酒精燈;
⑤燒瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),關(guān)閉活塞;
⑥待冷卻至室溫,調(diào)節(jié)兩邊液面高度相平,記錄量氣管中水面讀數(shù)為100.0mL;
⑦處理剩余藥品,整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】
(1)加入藥品前必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)①是 ;
(2)步驟④中,移走酒精燈的目的是 ;
(3)計(jì)算生成氮?dú)獾馁|(zhì)量和密度。 (4分,計(jì)算過程中以及最終數(shù)據(jù)均保留2位小數(shù))
【解釋與結(jié)論】
1892年,英國科學(xué)家瑞利(Rayleigh)發(fā)現(xiàn),采用方法二得到的氮?dú)庠谙嗤瑮l件下比其他方法得到的純氮?dú)饷芏瓤偸瞧?‰左右。若實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作均無錯(cuò)誤,且氮?dú)庖淹耆稍,請解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是 (已知:相同條件下,氣體的相對分子質(zhì)量越大,密度就越大)
【反思與評價(jià)】
(1)裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾瓶之間連接的導(dǎo)管所起的作用是
C
防止NaNO2飽和溶液蒸發(fā) B.保證實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣
C.使NaNO2飽和溶液順利滴下 D.防止溶液沖入U(xiǎn)形管
(2)科學(xué)家瑞利僅僅是從小數(shù)點(diǎn)第三位數(shù)的差別,發(fā)現(xiàn)了新物質(zhì)。這啟示我們在今后的學(xué)習(xí) 和生活中要學(xué)習(xí)科學(xué)家的 .
A.嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和敢于懷疑的批判精神
B.科學(xué)研究中遇到疑惑就趁早放棄,不要浪費(fèi)時(shí)間
C.不能因?yàn)槲⑿〉牟町惗胚^一次成功的機(jī)會(huì)
D.要相信權(quán)威,權(quán)威一定是正確的
操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論或化學(xué)反應(yīng)方程式 |
取少量樣品置于試管中,加入足量稀硫酸,將試管用導(dǎo)管與澄清石灰水相連. | ①產(chǎn)生大量氣體,使石灰水變渾濁. ②樣品全部溶解,溶液呈藍(lán)色. |
①樣品中含有 ②樣品中含有 |
在上述藍(lán)色溶液中,插入一根潔凈的鐵絲. | ①鐵絲表面緩緩產(chǎn)生少量氣泡. ②片刻后鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì). |
① ② (均用方程式表示) |
裝置A | 裝置B | 裝置C | 裝置D | |
第一次 加熱后 |
綠色粉末變黑色 | 質(zhì)量增加0.9g |
出現(xiàn)白色沉淀, 質(zhì)量增加2.2g |
無明顯變化 質(zhì)量不改變 |
第二次 加熱后 |
黑色粉末變紅色 質(zhì)量為6.4g |
無明顯變化, 質(zhì)量不改變 |
沉淀先增加后部分溶解; 質(zhì)量增加 |
無明顯變化 質(zhì)量不改變 |
操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論或化學(xué)反應(yīng)方程式 |
取少量樣品置于試管中,加入足量稀硫酸,將試管用導(dǎo)管與澄清石灰水相連. | ①產(chǎn)生大量氣體,使石灰水變渾濁. ②樣品全部溶解,溶液呈藍(lán)色. | ①樣品中含有________離子 ②樣品中含有________離子 |
在上述藍(lán)色溶液中,插入一根潔凈的鐵絲. | ①鐵絲表面緩緩產(chǎn)生少量氣泡. ②片刻后鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì). | ①________ ②________ (均用方程式表示) |
裝置A | 裝置B | 裝置C | 裝置D | |
第一次 加熱后 | 綠色粉末變黑色 | ________ 質(zhì)量增加0.9g | 出現(xiàn)白色沉淀, 質(zhì)量增加2.2g | 無明顯變化 質(zhì)量不改變 |
第二次 加熱后 | 黑色粉末變紅色 質(zhì)量為6.4g | 無明顯變化, 質(zhì)量不改變 | 沉淀先增加后部分溶解; 質(zhì)量增加 | 無明顯變化 質(zhì)量不改變 |
聰聰同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室?guī)屠蠋熣韽U棄藥品時(shí)發(fā)現(xiàn)一瓶沒有標(biāo)簽的綠色粉末,對其組成很好奇。征得老師允許后,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論或化學(xué)反應(yīng)方程式 |
取少量樣品置于試管中,加入足量稀硫酸,將試管用導(dǎo)管與澄清石灰水相連。 | ①產(chǎn)生大量氣體,使石灰水變渾濁。 ②樣品全部溶解,溶液呈藍(lán)色。 | ①樣品中含有 離子 ②樣品中含有 離子 |
在上述藍(lán)色溶液中,插入一根潔凈的鐵絲。 | ①鐵絲表面緩緩產(chǎn)生少量氣泡。 ②片刻后鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)。 | ① ② (均用方程式表示) |
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【資料查閱】白色的無水硫酸銅可做吸水劑,遇水會(huì)變成藍(lán)色。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①如圖搭建實(shí)驗(yàn)儀器,并檢驗(yàn)裝置的氣密性。
②在A裝置中裝入11.1g綠色粉末。關(guān)閉K1,打開K2、K3,持續(xù)通入適量N2。
③關(guān)閉K2、K3,分別稱量裝置B、C、D的質(zhì)量,記錄數(shù)據(jù)。
④打開K3,點(diǎn)燃酒精燈加熱綠色粉末直至裝置C中無氣泡產(chǎn)生時(shí),關(guān)閉K3,熄滅酒精燈。分別稱量裝置B、C、D的質(zhì)量,記錄數(shù)據(jù)。
⑤待A冷卻后,打開K1、K3,持續(xù)通入適量CO,再次點(diǎn)燃酒精燈加熱。
⑥當(dāng)A中粉末全部變紅后,熄滅酒精燈。試管冷卻后,關(guān)閉K1。稱量裝置A、B、C、D的質(zhì)量,記錄數(shù)據(jù)。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)處理】
裝置A | 裝置B | 裝置C | 裝置D | |
第一次 加熱后 | 綠色粉末變黑色 | ▲ 質(zhì)量增加0.9g | 出現(xiàn)白色沉淀, 質(zhì)量增加2.2g | 無明顯變化 質(zhì)量不改變 |
第二次 加熱后 | 黑色粉末變紅色 質(zhì)量為6.4g | 無明顯變化, 質(zhì)量不改變 | 沉淀先增加后部分溶解; 質(zhì)量增加 | 無明顯變化 質(zhì)量不改變 |
【實(shí)驗(yàn)分析與反思】
1、老師看了實(shí)驗(yàn)方案后認(rèn)為,從環(huán)保的角度來看,此裝置有一個(gè)缺陷,建議裝置D后還應(yīng)添加一個(gè)酒精燈,并在實(shí)驗(yàn)步驟 (填實(shí)驗(yàn)步驟的序號)中點(diǎn)燃
2、步驟②通入氮?dú)獾哪康氖牵?u>
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
該綠色粉末的組成元素是: ;各元素的質(zhì)量比為: (寫出計(jì)算過程)
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