【題目】某興趣小組對(duì)氯酸鉀(KClO3)展開如下探究:

(探究一)工業(yè)制備KClO3

以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如下:

(資料卡片):氯化時(shí),主要反應(yīng)為6Ca(OH)2 + 6X ═ Ca(ClO3)2 + 5CaCl2 + 6H2O,少量 X與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(ClO)2、CaCl2和H2O,Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2

(1)根據(jù)資料,X的化學(xué)式為______,寫出氯化時(shí),X和Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式______。

(2)氯化時(shí),為提高X轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是______(填序號(hào))。

A.充分?jǐn)嚢铦{料 B.加足量水使Ca(OH)2完全溶解 C.緩緩?fù)ㄈ隭

(3)操作1在實(shí)驗(yàn)室中的名稱是______,需要用到的玻璃儀器有______、______和玻璃棒,玻璃棒的作用是______。氯化過程控制電石渣過量,固體殘?jiān)闹饕煞譃?/span>____________(填化學(xué)式)。

(4)操作1后得到溶液中Ca(ClO3)2與CaCl2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比______1:5(填“”、“”或“=”)。轉(zhuǎn)化時(shí),加入KCl發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

(5)操作2包含一系列實(shí)驗(yàn)操作,結(jié)合如圖分析,主要操作為蒸發(fā)濃縮 →______→過濾→洗滌→低溫烘干。

(探究二)探究KClO3制氧氣

某小組利用如圖所示裝置對(duì)KClO3制氧氣進(jìn)行了探究:

(資料卡片):

①KClO3的熔點(diǎn)約為356℃,MnO2在加熱條件下不分解。

②KClO3分解時(shí),傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖及使用不同催化劑時(shí)的固體殘留率示意圖如下:

(6)由圖可知KClO3分解溫度______(填“高于”、“等于”或“低于”)其熔點(diǎn)。

(7)圖中,在KClO3分解前,傳感器測(cè)得氧氣濃度降低的原因可能是______。

(8)分析圖中,對(duì)KClO3分解催化效果更好的催化劑是______

(9)將3.06gKClO3和MnO2混合物以4:1配比加熱至完全反應(yīng),可得氧氣體積約為多少升____?(寫出計(jì)算過程,計(jì)算時(shí)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。已知氧氣密度約為1.43g / L。)

【答案】Cl2 2Cl2+ 2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O AC 過濾 漏斗 燒杯 引流 CaCO3 Ca(OH)2 Ca(ClO3)2+2KCl=2KClO3+CaCl2 降溫結(jié)晶 高于 試管內(nèi)氣壓增大,排出一部分空氣,氯酸鉀還沒有分解生成氧氣 納米二氧化錳 0.67L

【解析】

1)根據(jù)資料和質(zhì)量守恒定律可得,X的化學(xué)式為 Cl2;XCa(OH)2反應(yīng)生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為:2Cl2+ 2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;

(2)氯化時(shí),為提高X轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的轉(zhuǎn)化率,需要增加反應(yīng)物之間的接觸面積。

A、充分?jǐn)嚢铦{料,能增大接觸面積,提高轉(zhuǎn)化率;

B、加足量水使Ca(OH)2完全溶解,導(dǎo)致接觸面積降低而降低了轉(zhuǎn)化率;

C、緩緩?fù)ㄈ隭,能使反應(yīng)物接觸時(shí)間長(zhǎng),提高轉(zhuǎn)化率。故選AC。

(3)操作1是固體和液體分離,在實(shí)驗(yàn)室中的名稱是過濾,需要用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒,玻璃棒的作用是引流。氯化過程控制電石渣過量,導(dǎo)致氫氧化鈣過量,同時(shí)還含有碳酸鈣,所以固體殘?jiān)闹饕煞值幕瘜W(xué)式為 CaCO3Ca(OH)2

4)由于主要反應(yīng)生成物Ca(ClO3)2CaCl2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為15,而還發(fā)生生成氯化鈣的反應(yīng),所以操作1后得到溶液中Ca(ClO3)2CaCl2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比<1:5。轉(zhuǎn)化時(shí),加入KCl發(fā)生反應(yīng)是氯酸鈣和氯化鉀反應(yīng)生成溶解度更小的氯酸鉀和氯化鈣,對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(ClO3)2+2KCl=2KClO3↓+CaCl2。

5)根據(jù)給出的溶解度曲線可知,氯酸鉀在低溫和氯酸鈣等相比溶解度更小,結(jié)合對(duì)應(yīng)的操作,可知操作2包含一系列實(shí)驗(yàn)操作,結(jié)合圖分析,主要操作為蒸發(fā)濃縮→降溫結(jié)晶→過濾→洗滌→低溫烘干。

6)由圖可知KClO3分解溫度高于其熔點(diǎn)。

(7)圖中,在KClO3分解前,傳感器測(cè)得氧氣濃度降低的原因可能是試管內(nèi)氣壓增大,排出一部分空氣,氯酸鉀還沒有分解生成氧氣。

(8)分析圖像,由于納米二氧化錳需要的溫度低且固體剩余更少即反應(yīng)更快,所以對(duì)KClO3分解催化效果更好的催化劑是納米二氧化錳。

(9)將3.06g KClO3和MnO2混合物以4:1配比加熱至完全反應(yīng),則KClO3的質(zhì)量為:3.06g×≈2.45g,設(shè)生成氧氣的質(zhì)量為x,

x=0.96g

故生成氧氣的體積V== 0.67L

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】第七組同學(xué)在探究鋅、鐵、銅三種金屬活動(dòng)性順序中,又發(fā)現(xiàn)影響化學(xué)反應(yīng)的劇烈程度的因素。探究過程如下:

(1)甲同學(xué)分別取等量的稀硫酸與足量的相同大小的三種金屬進(jìn)行如右圖所示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)可通過觀察是否產(chǎn)生氣泡及產(chǎn)生氣泡的快慢,判斷金屬活動(dòng)性為Zn>Fe>Cu。同時(shí)可說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)劇烈程度還與______有關(guān)。

(2)乙同學(xué)用一只試管,取一次稀硫酸和足量的銅片、鐵片、鋅片, 通過設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行金屬活動(dòng)性順序的判定。填寫下表內(nèi)容:

實(shí)驗(yàn)步驟

觀察到的現(xiàn)象

① 取少量稀硫酸于試管中,插入足量鐵片,充分作用

__________,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色

② 在①反應(yīng)后溶液中插入______________,充分作用

無(wú)明顯現(xiàn)象

③ 在②所得的溶液中插入______________,充分作用

___________,溶液由淺綠色變成無(wú)色

寫出實(shí)驗(yàn)步驟③中涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________

(3)丙同學(xué)認(rèn)為在乙同學(xué)設(shè)計(jì)的方案中,只要補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn),還可得出Zn>Fe>H>Cu的結(jié)論。丙同學(xué)要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是_____。

(4)丁同學(xué)認(rèn)為不必做補(bǔ)充實(shí)驗(yàn),只需在乙同學(xué)方案中調(diào)整插入金屬的順序,即可得到Zn>Fe>H>Cu的結(jié)論,你認(rèn)為調(diào)整后插入金屬的實(shí)驗(yàn)順序是__________。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某研究小組發(fā)現(xiàn),C泡騰片”(保健品,主要成分見圖1)溶于水中,有許多氣泡產(chǎn)生(如圖2)。該小組同學(xué)進(jìn)行了如下探究。

(探究?jī)?nèi)容)該氣體的成分

(猜想與假設(shè))

小華說(shuō):該氣體可能CO2、O2、COH2、N2

小明說(shuō):不可能含有N2,因?yàn)?/span>__________

小芳說(shuō):不可能含有COH2,因?yàn)閺乃幤钒踩嵌瓤紤],H2易燃易爆,CO_____

該小組同學(xué)認(rèn)為:該氣體可能含有CO2、O2中的一種或兩種。

(進(jìn)行實(shí)驗(yàn))

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

將氣體通入澄清石灰水中

澄清石灰水變渾濁

將帶火星的木條伸入該氣體中

帶火星的木條沒有復(fù)燃

(得出結(jié)論)(1)由實(shí)驗(yàn)①可知,該氣體中肯定含有_____,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

(2)由實(shí)驗(yàn)②_____ (不能”)確定該氣體中不含氧氣,理由是______。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】將下列文中帶點(diǎn)的部分,用恰當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)用語(yǔ)填空

地球剛形成時(shí)大氣主要含氦元素和氫元素_________,隨著地球的冷卻,大氣中的水蒸氣冷凝以雨水的形式降落到地表,氯化鈉(氯化鈉中鈉元素的化合價(jià)顯+1價(jià)__________),銨鹽(銨根離子_________)等溶于雨水,海洋由此形成,現(xiàn)在大氣的主要成分是氧氣,氮?dú)?/span>_________等。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩種固體物質(zhì)的溶解度曲線如右圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A. 40℃時(shí),甲的溶解度大于乙的溶解度

B. 從甲溶液中提取甲物質(zhì)適合用冷卻熱飽和溶液結(jié)晶

C. 20℃時(shí),甲乙溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定相等

D. 將40℃時(shí)乙的飽和溶液降溫至20℃,仍然是飽和溶液

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)教材中蘊(yùn)藏化學(xué)知識(shí)的圖片進(jìn)行解讀,是學(xué)習(xí)化學(xué)應(yīng)具備的基本功。下圖是農(nóng)村沼氣池,產(chǎn)生的氣體中含有80%左右CH4,不到1%的H2S氣體。請(qǐng)回答:

(1)豬舍窗戶使用透明的塑料薄膜,化學(xué)名可能是______________。

(2)沼氣池使用后的廢料,可澆灌白菜,若增強(qiáng)白菜抗旱能力且促進(jìn)葉色濃綠,應(yīng)施加的化學(xué)肥料是_______________(寫化學(xué)式)

(3)若廚房?jī)?nèi)鏈接爐盤的膠管漏氣而燃燒,為防止回火,不能先關(guān)閉燃?xì)忾y門,簡(jiǎn)單的滅火方法是_______;

(4)沼氣中含有極少量的H2S,若該氣體含量過高,沼氣燃燒會(huì)聞到刺鼻的氣味,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________,硫元素的化合價(jià)由____價(jià)變?yōu)?/span>_____價(jià)。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】乙烯(C2H4)是臍橙、蜜桔、香蕉熱等水果的環(huán)保催熱氣體。下列關(guān)于乙烯的說(shuō)法正確的是

A. 乙烯分子由碳元索和氧元素組成

B. 每個(gè)乙烯分子中含有2個(gè)氫分子

C. 乙烯中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小

D. 乙烯完全燃燒生成的CO2和H2O的分子個(gè)數(shù)比為1:1

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】右圖是 X、Y 兩種微粒的結(jié)構(gòu)示意圖。下列說(shuō)法正確的是(

A.X 為原子,Y 為離子

B.X、Y 均屬于非金屬元素

C.X 在反應(yīng)中可失去 6 個(gè)電子

D.X Y 形成化合物的化學(xué)式為 YX

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】水在生活、生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中非常重要,請(qǐng)回答下列問題。

(1)下列有關(guān)水的說(shuō)法正確的是____。

A.活性炭可以吸附水中的異味 B.生活中常用煮沸的方法軟化硬水

C.生活污水可以任意排放 D.經(jīng)處理后的工業(yè)用水可以循環(huán)使用

(2)用如圖所示裝置進(jìn)行可燃物燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn),已知白磷的著火點(diǎn)為40℃,紅磷的著火點(diǎn)為240℃(白磷、紅磷均不超過綠豆大小,錐形瓶中的白磷A與紅磷被銅條隔開)。

①寫出錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____。

②能得到“可燃物燃燒需要氧氣”這一結(jié)論的現(xiàn)象為____。

③該實(shí)驗(yàn)中熱水的作用____。

(3)根據(jù)銅銹蝕生成銅綠[Cu2(OH)2CO3],某同學(xué)猜想:銅銹蝕時(shí)要有氧氣、水和二氧化碳共同參與。為證明銅生銹“必須有水參與”,需要進(jìn)行下圖所示實(shí)驗(yàn)中的________。

(4)不同溫度下,二氧化碳在水中的溶解度隨壓強(qiáng)的變化如右圖所示。圖中t1對(duì)應(yīng)的溫度為20℃,則t2對(duì)應(yīng)的溫度____(填字母)。

A.大于20℃ B.小于20℃ C.無(wú)法確定

(5)按如圖所示裝置,將液體x注入裝有固體y的試管中,會(huì)導(dǎo)致U形管中右端液面升高。則可能的組合是____。

選項(xiàng)

x

y

A

稀鹽酸

B

氧化鈣

C

硝酸銨

D

氯化鈉

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