(10分)為探究氣體X的組成,某興趣小組進行圖12所示實驗(固定裝置未畫出)。
【資料在線】
(1)加熱條件下,氣體X能與氧化銅反應(yīng)生成銅、水和氮氣。
(2)堿石灰為固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物,不與氣體X反應(yīng)。
無水氯化鈣可吸收氣體X。
(3)本實驗條件下,氮氣密度為1.15g·L-1,裝置內(nèi)空氣中的水與二氧化碳對相關(guān)數(shù)據(jù)測定的影響可忽略不計。
【實驗步驟】
(1)連接儀器,并檢查裝置氣密性。
(2)取一定量氧化銅,準確稱得其質(zhì)量為2.40g。
(3)按圖12所示裝入藥品,測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)Ⅰ(見表1)。
(4)連接A、B、C裝置, 將氣體X緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間后,連接上D裝置,讀數(shù)后開始加熱。當A裝置中氧化銅反應(yīng)完全,停止加熱,繼續(xù)通入氣體  X至玻璃管冷卻,再次測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)Ⅱ(見表1)。
【實驗裝置】

【相關(guān)數(shù)據(jù)】

【回答問題】
(1)B裝置中氧化鈣吸水的原理為                              (用化學方程式表示)。
(2)實驗過程中,當觀察到                              ,說明氧化銅已反應(yīng)完全,停止加熱,繼續(xù)通入氣體X至玻璃管冷卻的目的是                               。
(3)分析實驗測量的數(shù)據(jù),生成水的質(zhì)量為         g,氧化銅中氧元素的質(zhì)量為     g。
由此推知,氣體X中一定         (填“有”或 “沒有”)氧元素。
(4)通過計算推導(dǎo)出氣體X的化學式。

(1)CaO+H2O==Ca(OH)(2)量氣管內(nèi)液面不再下降 防止灼熱的銅被氧化
(3)0.54    0. 48   沒有    (4)NH3

解析試題分析:(1)氧化鈣吸水是因為氧化可與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,反應(yīng)的化學方程式為:CaO+H2O==Ca(OH)
(2)根據(jù)資料在線中的內(nèi)容可知:因氣體X可與氧化銅在加熱的條件反應(yīng)生成銅、水蒸氣和氮氣;當所有的氣體通過B裝置時,水蒸氣被吸收;再通過C裝置時,多余的X氣體被吸收;則進入D裝置內(nèi)的氣體為反應(yīng)生成的氮氣。隨著氮氣進入D裝置,可造成其中的氣體增多,氣壓變大,會觀察到液面下降。所以當觀察到量氣管內(nèi)液面不再下降時,說明不再生成氮氣,即可說明氧化銅已反應(yīng)完全。繼續(xù)能入氣體X是防止灼熱的銅與其它物質(zhì)反應(yīng)而被氧化。
(3)根據(jù)上面的分析,結(jié)合表1可知:裝置B的作用是吸收生成的水,所以裝置B的質(zhì)量增加值則為生成水的質(zhì)量;即102.54g—102.00g=0.54g。在玻璃管中原為氧化銅,反應(yīng)結(jié)束后其成分為銅單質(zhì), 所以其質(zhì)量減少值則為氧化銅中氧元素的質(zhì)量,即為52. 40g—51.92g= 0.48g(也可根據(jù)氧化銅的質(zhì)量求出氧元素的質(zhì)量)。進一步可根據(jù)裝置B測出的水的質(zhì)量,結(jié)合水的化學式(H2O),可求出其中氧元素的質(zhì)量為:0.54g×()=0.48g。二者求出的氧元素的質(zhì)量相同,可說明在氣體X中沒有氧元素。
(4)根據(jù)上述分析可知該氣體中只含氮元素和氫元素,且可根據(jù)氮氣的質(zhì)量求出其中氮元素的質(zhì)量;可根據(jù)生成水的質(zhì)量求出其中氫元素的質(zhì)量。然后可根據(jù)氮元素與氫元素的質(zhì)量比求出氣體中氮氫元素的原子個數(shù)比,即可確定其化學式。具體計算過程如下:
解:設(shè)該氣體的化學式為NxHy,根據(jù)題意可知:
14x:1y=(0.2435L×1.15g/L):(0.54g—0.48g)
x:y=1:3
所以該氣體的化學式為NH3
考點: 實驗方案的設(shè)計與評價、根據(jù)化學式的計算

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中化學 來源: 題型:填空題

氫化鈣(CaH2)固體是一種儲氫材料,登山運動員常用其作能源提供劑。

【查閱資料】
①堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的固體混合物.
②鈣和氫化鈣都能與水反應(yīng),均生成氫氧化鈣和氫氣.
【氫化鈣的制備】
氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得.某化學興趣小組設(shè)計的制取裝置如圖所示(圖中固定裝置省略).
(1)裝置A中制取氫氣反應(yīng)的化學方程式是                        
(2)裝置B的作用是                                 
(3)裝置D的作用是                                          
(4)裝置C中制取氫化鈣的化學方程式是                                
【樣品成分的猜想】通過上述方法制得的氫化鈣樣品的成分有下列兩種猜想:
猜想一:全部是氫化鈣;  猜想二:                            
【設(shè)計實驗】現(xiàn)有2.1g氫化鈣樣品,請設(shè)計實驗驗證猜想二是否成立                       (要求操作、數(shù)據(jù)和結(jié)論).

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

研究性學習小組測定實驗室里一瓶久置的NaOH固體是否變質(zhì).
【提出問題】NaOH固體是否變質(zhì)?
【猜想與假設(shè)】猜想1:沒變質(zhì),全部是NaOH;
猜想2:全變質(zhì),全部是Na2CO3
猜想3:部分變質(zhì),既含有NaOH,又含有Na2CO3
【設(shè)計方案并進行實驗】請你與他們一起完成,并回答所給問題.

實驗步驟
 實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
①稱取上述固體樣品8g溶于100mL水配成溶液,向溶液中滴加 過量的氯化鈣溶液充分反應(yīng)后,靜置.
 _________ 
說明久置固體中,一定含有Na2CO3
②用玻璃棒蘸取少量①中的上層清液滴在pH試紙上,與標準比色卡對比,測出pH
pH=10
說明固體中,還一定含有 _________ (填化學式).
上述步驟①中,滴加過量氯化鈣溶液的目的是 _________ 
【實驗結(jié)論】通過實驗,說明上述猜想中 _________ 是正確的.
【拓展】
(1)為測定出該NaOH固體的變質(zhì)程度,繼續(xù)將上述白色沉淀過濾、洗凈、干燥,稱得其質(zhì)量為2g,則固體樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為 _________ (假定試劑中無其它雜質(zhì)).
(2)要除去氫氧化鈉中含有的碳酸鈉,所用的方法(用化學方程式表示) _________ 
【反思】通過探究,實驗室中的氫氧化鈉應(yīng)密封保存.

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

(7分)實驗是科學探究的重要方法。如圖是測定空氣中氧氣含量實驗的兩套裝置圖,請結(jié)合圖示回答有關(guān)問題。

裝置一                         裝置二
(1)根據(jù)下表提供的實驗數(shù)據(jù),完成下表

硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積
反應(yīng)前注射器中空氣體積
反應(yīng)后注射器中氣體體積
實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)
25mL
15mL
9mL
 
   (2)裝置一和裝置二中氣球的位置不同,        (填“裝置一”或“裝置二”)更合理,理由是                                                        
(3)若實驗測得的結(jié)果偏小(氧氣的體積分數(shù)小于21%),可能的原因有哪些?(列舉兩條)                               ;                               。

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

(5分)化學興趣小組同學在實驗室發(fā)現(xiàn)了四瓶長期存放且失去標簽的溶液,現(xiàn)標為A、B、C、D,分別是碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液和稀硫酸中的一種。

【提出問題】如何區(qū)分出四種溶液?
【進行實驗】組長楠楠同學的實驗如圖所示:
【表達與交流】楠楠同學取少量A溶液,滴加足量的稀鹽酸,觀察到溶液中有氣泡產(chǎn)生,楠楠同學由此得出結(jié)論:A是碳酸鈉溶液。
萍萍同學不同意楠楠的觀點,她的理由是(1)                             。
經(jīng)過交流,兩人一起制訂了新的實驗方案:另取少量A于試管中,向其中滴加 (2)      溶液,觀察到的明顯現(xiàn)象是(3)                           ,
過濾后,取清液滴加無色酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,由此證明了楠楠同學的結(jié)論是錯誤的,同時確定了A。
兩位同學取B、C、D樣品繼續(xù)進行實驗,如圖所示:

【收集證據(jù)】觀察到B中無明顯現(xiàn)象,C中紫色石蕊溶液變紅,D中紫色石蕊溶液變藍。
【解釋與結(jié)論】通過實驗,兩位同學最終區(qū)分出了四種溶液。請將B、C、D三瓶溶液中
溶質(zhì)的化學式分別標在試劑瓶的標簽上(4)

【反思與評價】你認為楠楠和萍萍兩位同學在上述實驗過程中表現(xiàn)出的長處是
(5)                                             。(寫一點即可)

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

化學興趣小組設(shè)計的創(chuàng)新實驗是“火龍生字”.在成果展示現(xiàn)場,某同學用硝酸鉀的熱飽和溶液先在白紙上書寫“火”字,晾干后白紙上出現(xiàn)硝酸鉀晶體(見圖1).用帶火星的木條接觸硝酸鉀晶體,就會觀察到白紙上寫過字的地方燃燒并迅速蔓延,留下“火”字的黑色痕跡(見圖2).在場的同學對此產(chǎn)生了濃厚的興趣,并進行了如下研究:

【提出問題】為什么附有硝酸鉀的白紙更容易燃燒?
【查閱資料】硝酸鉀受熱易分解,生成亞硝酸鉀(KNO2)和一種常見的氣體單質(zhì).
【猜想與假設(shè)】對于生產(chǎn)的是什么氣體,四位同學有如下猜測:
甲:二氧化氮; 乙:氮氣; 丙:氧氣; 。簹錃猓
同學丙指出不可能是二氧化氮、氫氣,理由是:                                  。
【進行實驗】四位同學設(shè)計了實驗對同學丙的猜想進行了驗證,他們的操作方法是:         
                            ,觀察到的現(xiàn)象是                           ,說明同學丙的猜想正確.硝酸鉀分解的化學方程式是                      。
【解釋與結(jié)論】白紙上寫過字的地方更容易燃燒的原因是:                              
【反思與評價】為什么要用“硝酸鉀的熱飽和溶液”書寫文字?
已知硝酸鉀在不同溫度時的溶解度如下表:

你對上述問題的解釋是:                                                       

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

(8分)常溫下沒有氧氣存在時,鐵與水幾乎不反應(yīng),但高溫下,鐵與水蒸氣能反應(yīng)生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇,設(shè)計如下實驗探究鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后的產(chǎn)物。

(1)試管尾部放一團濕棉花的目的是_______________。
(2)探究生成的氣體是什么?
用燃著的木條靠近肥皂泡,有爆鳴聲,稍后有肥皂泡飄到空中。 說明生成的氣體是______________。
(3)探究試管中剩余固體成分是什么?
【查閱資料】

常見鐵的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
顏色、狀態(tài)
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體
能否被磁鐵吸引



【初步驗證】試管中剩余固體為黑色,能全部被磁鐵吸引。
【猜想與假設(shè)】猜想一:剩余固體是Fe與Fe3O4;猜想二:剩余固體是_____________。
【實驗探究】
實驗操作
實驗現(xiàn)象及結(jié)論
 
 
【實驗結(jié)論】鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學方程式為___________________________________。
【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3,理由是_______________________________。

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

(8分)有位化學教師取用生石灰時,發(fā)現(xiàn)裝滿生石灰的塑料試劑瓶已經(jīng)膨脹破裂,于是請同學們進行了如下探究:
(1)取一定量樣品于燒杯中,加入適量的水充分攪拌,用手觸摸燒杯外壁,無明顯現(xiàn)象。由此說明該樣品中不含有                  ;
(2)對該樣品成分進行了如下猜想:
猜想① Ca(OH)2     猜想② Ca(OH)2和 CaCO3的混合物     猜想③ CaCO3
以下是某同學對猜想②進行的探究,請你補充完成實驗報告

實驗操作
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
 
 
                                     ,
說明固體中含有Ca(OH)2。
 
 
                                   ,
說明固體中含有CaCO3

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

(8分) 碳酸氫鈉是一種用途廣泛的鹽,某實驗小組的同學設(shè)計了以下實驗,以探究碳酸氫鈉的性質(zhì)。
【探究實驗1】碳酸氫鈉的物理性質(zhì):用        (寫儀器名稱)取少量固體放入試管中,加入適量水充分振蕩,F(xiàn)象:固體為白色粉末,加水后固體               。結(jié)論:碳酸氫鈉能溶于水。
【探究實驗2】碳酸氫鈉溶液的酸堿性:在上述溶液中滴入幾滴酚酞試液,振蕩。
現(xiàn)象:溶液變成紅色。由此得出的結(jié)論是                          
【探究實驗3】能否與酸反應(yīng):取少量固體放入試管中,加入稀鹽酸,現(xiàn)象為      
                                         。結(jié)論:碳酸氫鈉能與酸反應(yīng)。
【探究實驗4】碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用如圖所示
裝置進行實驗。大試管口略向下傾斜的原因是
                                          ;

現(xiàn)象:充分加熱后,大試管壁上有水珠出現(xiàn),管底有
白色固體殘留,小試管中澄清石灰石變渾濁;結(jié)論:
碳酸氫鈉受熱能分解,分解的反應(yīng)方程式是
                                              ;
驗證:請你幫他們設(shè)計實驗,證明試管中留下的白色固體是Na2CO3,而不是NaOH,實驗方法和現(xiàn)象是                                                               。
【拓展應(yīng)用】試說出碳酸氫鈉在日常生活中的一種用途                          。

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