- 研究型实验
- 共4868题
下图是某同学设计的探究反应热效应的观察装置。其操作顺序是:
①按下图所示将实验装置连接好;
②在U形管内加入少量红墨水溶液(或品红)。打开T形管螺旋夹,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再夹紧螺旋夹。
③在中间的试管里盛有1g氧化钙,当滴入2mL左右的蒸馏水后,即可观察。试回答
(1)实验中观察到的现象是_____________。
(2)该实验中必须进行的一步实验操作是_______________。
(3)该实验的原理是_______________。
(4)实验中进行的化学方程式是_______________。
(5)该实验表明CaO和H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系为_______________。
正确答案
(1)U形玻璃管里的红墨水左侧液面下降,而右侧开口端液面上升
(2)检查装置的气密性
(3)CaO与水反应放出热量,使大试管中的空气受热膨胀,压强变大,引起红墨水在U形管中的位置不再相平
(4)CaO+H2O=Ca(OH)2 (5)CaO和H2O的能量和大于Ca(OH)2的能量
为了探究乙醇和金属钠反应的原理,做了如下四个实验
实验一:向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块金属钠,观察现象,并收集产生的气体。
实验二:设法检验实验一收集到的气体。
实验三:向试管中加入3 mL水,并加入一小块金属钠,观察现象。
实验四:向试管中加入3 mL乙醚,并加入一小块金属钠,观察现象。
回答以下问题:
(1)简述实验二中检验气体的实验方法及作出判断的依据:____________________。
(2)从结构上分析,该实验选取水和乙醚做参照物的原因是___________。
(3)实验三的目的是欲证明___________;实验四的目的是欲证明___________;根据实验三和实验四的结果,可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式为___________。
正确答案
(1)将收集到的气体点燃,若能燃烧或发出爆鸣声则证明该气体是氢气
(2)乙醇分子中含有乙基和羟基而水分子中含羟基,乙醚分子中含有乙基
(3)羟基氢可和钠发生置换反应;乙基上的氢不能和钠发生置换;2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
铁是应用最广泛的金属,自远古时代人类就学会了炼铁,到目前为止,人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程,实验装置如图
(1)写出得到单质铁的化学方程式:_____________________。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑,请设计一个实验来验证生成了单质铁:__________________________。
(3)装置末端气球的作用为___________________,实验结束时,应该先停止加热还是先停止通入CO,原因是____________________。
正确答案
(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2)取少量粉末放于试管中,加少量盐酸,若产生无色、无味气体,则证明生成了单质铁
(3)收集CO,防止污染空气;先停止加热,防止生成的铁再次被氧化
浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑请从下图中选用所需仪器(可重复使用)组成一套进行该反应并检验出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他、固液试剂自选(连接和固体仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
正确答案
两个学习小组用下图装置探究乙二酸(HOOC-COOH)受热分解的部分产物。
(1)甲组:
①按接口顺序:a-b-c-d-e-f-g-h连接装置进行实验。B中溶液变浑浊,证明分解产物有______________________;装置C的作用是______________________;E中溶液变浑浊,D中的现象是___________,证明分解产物有___________。
②乙二酸受热分解的化学方程式为___________。
(2)乙组:
①将接口a与j连接进行实验,观察到F中生成的气体可使带火星的木条复燃,则F中最主要反应的化学方程式为______________________。
②从A-F中选用装置进行实验,证明甲组通入D的气体能否与Na2O2反应。最简单的装置接口连接顺序是
___________ ;实验后用F中的固体进行验证的方法是___________(可另选试剂)。
正确答案
(1)①CO2;充分除去CO2;溶液褪色或变浅;CO;
②HOOC-COOHCO2↑+CO↑+H2O
(2)①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;②a→d→e→j;取F中的固体,滴加稀硫酸,将生成的气体通入澄清石灰水,若变浑浊,则发生了反应,若不浑浊,则未发生反应。
为了测定气体摩尔体积,用如图所示的装置和下列实验药品:将一定量锌片与足量的稀硫酸在试管A中反应,量气管B是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装适量水,甲管有刻度,甲、乙管可固定在铁架台上,供量气用,乙管可上下移动,以调节液面高低。回答下列问题
(1)写出锌和稀硫酸反应的化学方程式:________________________。
(2)如果发生反应的锌片质量为0.260克,实验测得生成的氢气体积为92 mL,则此状况下的气体摩尔体积为_________L/mol。
(3)如果在此实验条件下,甲管的刻度最大值是100 mL,则实验中称取锌片的最大质量是___________克。
(4)为了准确地测量H2的体积,在读取反应后甲管中液面的读数时,应注意__________(填写序号)。
A.视线与凹液面最低处相平
B.等待片刻,待乙管液面不再上升时读数
C.读数时应上、下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
D.读数不一定使甲、乙两管液面相平
正确答案
(l)Zn+H2SO4 =ZnSO4+H2↑
(2)23.0
(3)0.283
(4)ABC
SO2是一种重要的化工原料,也是引起酸雨污染的重要来源。
(1)下列有关酸雨的说法正确的是________(填序号)。
A. SO2、NO2或CO2都会导致酸雨的形成
B. NO不溶于水,所以不会造成酸雨污染
C. 燃煤时鼓入足量空气,可以减少酸雨的产生
D. 采用清洁能源,可以减少酸雨的产生
(2)某兴趣小组采用下图装置制取并探究SO2气体的性质。
①下列实验方案适用于用上图所示装置制取所需SO2的是________(填序号)。
A. Na2SO3溶液与HNO3B. Na2SO3固体与浓硫酸
C. 固体硫在纯氧中燃烧
D. 铜与浓H2SO4
②组装完仪器后,检查装置气密性的方法是:关闭活塞b,____________________
③指导老师指出应增加一尾气吸收装置,并帮助同学们设计了如下装置,其中合理的是________(填序号)。
④小组同学设计在试管d中加入FeCl3溶液,验证SO2的还原性,为了验证SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们在通入足量SO2后,取试管d中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案A:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去;
方案B:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红;
方案C:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是___________;原因是_____________
正确答案
(1)D
(2)①B
②试管d中加水至浸没长导管口,(塞紧试管c和d的胶塞)加热c(或用手捂热c),试管d中有气泡冒出,停止加热后,试管d中有一段水柱上升,说明装置气密性良好
③AD
④A;因为SO2和Fe2+都可以使KMnO4溶液褪色,所以无法确定一定有Fe2+生成
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含等)中模拟工业生产来提取镁,主要过程如下
回答下列问题:
(1)工业上从盐卤中获取用石灰乳而不用
溶液的主要原因是__________________。
(2)从过程①得到的沉淀中混有少量的
,除去少量
的方法是先将沉淀加入到盛有________溶液的烧杯中,充分搅拌后经__________、___________(填操作方法)可得纯净的
。
(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图
装置A由分液漏斗、________、铁架台(带铁圈)、石棉网、双孔塞和导管组成,该实验装置在过程③中的作用是_________________________。
正确答案
(1)石灰乳原料丰富,成本低
(2)(或氯化镁);过滤;洗涤
(3)圆底烧瓶;制备干燥的气体,抑制氯化镁水解
已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题
(1)A中加入的物质是_______________。发生反应的化学方程式是_______________。
(2)B中加入的物质是____________,其作用是_______________
(3)实验时在C中观察到的现象是____________,发生反应的化学方程式是___________________。
(4)实验时在D中观察到的现象是___________,D中收集到的物质是____________,检验该物质的方法和
现象是________________。
正确答案
(1)氯化铵和消石灰;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)碱石灰;干燥氨气
(3)黑色粉末逐渐变成紫红色;2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(4)试管内出现无色液体;氨水;用红色石蕊试纸检验,试纸呈蓝色,用无水硫酸铜粉未检验,粉末变蓝色
下图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图,请回答下列问题:
(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式_____________________。
(2)I实验装置中能否证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体_____(填“能”或“不能”),简述理由___________________________。
(3)若用Ⅱ实验装置进行实验可证明铜与稀硝酸反应生成的气体是 _______________。在烧杯中加入一定体积的稀硝酸,打开止水夹,用注射器慢慢抽取干燥管内的空气,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到充满整个干燥管,停止抽拉注射器,关闭止水夹,观察干燥管内的现象_________________________。反应停止后,打开止水夹,用注射器抽取干燥管内的气体(事先已将注射器内原有的空气推出),关闭止水夹后取下注射器,并抽取一定量的空气,观察到的现象是_______________________________________。
(4)上述实验完成后,将注射器内的气体通入到NaOH溶液中,其目的是________________。
正确答案
(1)3Cu+8H++2NO3- = 3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)不能;因烧瓶内有空气,用排水法收集时,NO与O2生成NO2,NO2又与水反应生成NO
(3)NO;铜片上产生大量无色气泡,管内液面下降,液面上有无色气体;无色气体立即变为红棕色
(4)防止氮的氧化物污染大气
如图所示,把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中,开始向试管中放入几小块镁片,再用滴管滴入5
mL盐酸于试管中。试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是____________________。
(2)产生上述现象的原因是____________________。
(3)写出有关的离子方程式____________________。
(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量_______ (填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
正确答案
(1)①镁片溶解;②产生大量气泡;③饱和石灰水出现浑浊
(2)镁和盐酸反应使镁溶解且放出氢气,反应放出的热使饱和石灰水的温度升高,Ca(OH)2溶解度降低而析出固体,使溶液面浑浊
(3)Mg+2H+==Mg2++H2↑
(4)小于
证明“光合作用需要CO2的实验”可利用下图中的甲(玻璃缸中盛有NaOH溶液)、乙(玻璃缸中盛有清水)两个装置,将这两个装置同时放在黑暗处一昼夜,然后一起放到阳光下,几小时以后分别取下甲、乙装置中的叶片,分别在酒精中热水浴脱水,用水漂洗后分别加碘,发现甲装置中的叶片不变蓝,而乙装置中的叶片却变蓝。
(1)加碘后甲装置中的叶片不变蓝,说明其叶片没有生成_____________,其原因是甲装置里的CO2_______________,反应的化学方程式为_________________________。
(2)加碘后乙装置中的叶片变蓝,则细胞中变蓝的结构是___________,其原因是_______________。
正确答案
(1)淀粉;被NaOH溶液吸收;CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
(2)叶绿体;植物利用CO2在叶绿体中进行光合作用,合成糖类--淀粉,淀粉遇碘变蓝
某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。
(1)实验条件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01 mol·L-1、0.001 mol·L-1, 催化剂的用量可选择0.5g、0g,实验温度可选择298K、323K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.1 mol·L-1)的用量均为2mL。如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成_______个实验进行对比即可得出结论。
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
① 计算用0.001 mol·L-1KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率(忽略混合前后溶液的体积变化)_________________。
② 若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行?_______。若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案:______________。
正确答案
(1)4
(2)① 反应开始时:c(KMnO4)=0.00067 mol·L-1 反应时间:t=6.7min,KMnO4的平均反应速率: ν(KMnO4)=1×10-4 mol·L-1·min-1 ② 否(或:不可行);取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值,体积已换算成标准状态))
(1)哪一时间段___________(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大,原因是_____________。
(2)哪一段时段的反应速率最小__________________,原因是_________________________。
(3)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变)______________。
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液
你认为可行的是(填编号)________________。
正确答案
(1)2~3min;因为该反应是放热反应,2~3min时温度高
(2)4~5min;因为4~5min是H+浓度小
(3)0.1 mol/(L·min)
(4)AB
某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:
依据反应方程式:
计算实验①在70-90 s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程)。
(3)请在答题卡的框图中,画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
正确答案
(1)
(2)反应时间70~90 s范围内; △m(CO2)=0.95g-0.84g=0.l1g
△n( CO2)=0.11 g÷44 g/mol=0.0025 moI
HNO3的减少量:△n(HNO3)=0.0025mol÷1/2=0.0050 mol
HNO3的平均反应速率:
(3)
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