第五单元化学方程式
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列实验事实不能作为相应观点的证据是( )
选项 实验事实 观点
A 100g水变成100g水蒸气 质量守恒定律
B 水电解可得到氢气和氧气 分子是可分的
C 少量白糖加入水中,不久“消失” 微粒是不断运动的
D 100mL水和100mL酒精混合后体积小于200mL 微粒间存在间隔
A.A B.B C.C D.D
2.白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),其中钨元素(W)的化合价是( )
A.+2 B.+3 C.+6 D.+7
3.利用太阳能,以CO2为原料制取炭黑(C)的简易流程如图。下列说法错误的是
A.反应I为分解反应 B.生产过程中Fe3O4可以循环利用
C.该流程的总反应化学方程式为 D.反应II中FeO发生还原反应
4.甲和乙点燃条件下反应生成丙和丁。反应前后分子变化的微观示意图如下,下列说法不正确的是( )
A.一个甲分子中含有4个原子 B.丁的化学式为H2O
C.生成物丙和丁的质量比为14:9 D.4种物质中,属于化合物的是甲和丁
5.在化学变化前后可能发生改变的是
A.分子种类 B.分子个数 C.元素种类 D.原子种类
6.在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质,测得反应前后各物质的质量如表
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 20 5 10 16
反应后的质量/g 6 5 m 0
下列说法正确的是
A.属于分解反应
B.m的值是30
C.乙一定是催化剂
D.丙不可能属于单质
7.在密闭容器内,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分混合反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,下列说法错误的是
A.该反应属于分解反应
B.该反应中丙和丁的质量比为9:8
C.丁一定是化合物,乙可能是该反应的催化剂
D.参加反应的丁的质量一定是生成甲和丙的质量之和
8.如下图,科学家们建造了一个将二氧化碳分子转为氧分子和原子碳的反应炉。首先将二氧化碳分子电离,接着使用电场加速离子,撞击就能得到相应的产物。下列说法正确的是
A.反应的化学方程式为CO2=C+2O
B.该反应过程中出现的最小微粒是碳原子和氧原子
C.反应前后碳元素的化合价没变
D.只有分子能保持物质的化学性质
9.甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量(g) 4 1 42 10
反应后质量(g) 待测 17 6 30
关于此反应的下列说法一定正确的是( )
A.该反应属于化合反应
B.该反应中丙和丁的质量比为9:5
C.乙、丁的相对分子质量之比为4:5
D.甲是该反应的催化剂
10.在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量变化如下图,下列说法不正确的是( )
A.X的值为4 B.反应中生成的甲、丁质量比为2∶1
C.该反应为分解反应 D.丙可能为该反应的催化剂
二、流程题
11.“嫦娥五号”带回的月壤中含有大量的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)。科学家设想的有关人类利用月壤资源的流程图如下。回答下列问题:
(1)步骤I中获得的金属有Ti和 。
(2)步骤II中发生反应的化学方程式为 。
(3)步骤III中发生反应的基本反应类型是 。
(4)上述流程中可循环使用的物质是 。
12.利用空气制取氮肥的主要流程如下:
(1)过程Ⅰ是利用空气中各成分的沸点不同,分离得到氮气,该过程发生的是 变化(选填“物理”或“化学”)。
(2)过程Ⅱ中,氨气和氢气反应生成氨气,该反应为 反应(填基本反应类型名称)。
(3)过程Ⅳ发生反应的微观示意图如下:
过程Ⅳ发生反应的化学方程式为 。
(4)过程Ⅲ中发生的反应为氨气和氧气在催化剂、高温、加压条件下反应生成一氧化氮气体和另一种氧化物W,写出该反应的化学方程式 。
13.空气中氮气的含量最多,氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应,如图是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH4NO3)的工业流程图。请按要求回答下列问题:
(1)用符号表示,NH4NO3读作 ,其中含有的阳离子符号为 。
(2)写出流程中反应④化学方程式 。
(3)根据图标签说明:硝酸铵应具有的性质是 (填字母)。
A易溶于水 B有挥发性 C受热易分解
(4)NH4NO3中氮元素的质量分数为 ;氮元素和氧元素的质量比为 。
三、实验题
14.如图是实验室制取气体的装置图,据此回答有关问题:
(1)请写出实验室用A装置制氧气时的化学方程式 。
(2)实验室利用B装置排空气法收集氢气时,请把B图补画完整 。
15.二百多年前,法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。人们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,用铜粉、红磷等物质进行实验,其原理是采用化学方法从混合气体中除去氧气,气体的减少量则为氧气的体积从而来测定空气中氧气的含量。
【实验一】加热铜粉测定空气中氧气的体积分数
小强同学用如图 1 所示的装置来测定空气中氧气的体积分数:已知硬质玻璃管的容积为 40mL,反应前在注射器中留有 30mL 空气,给装有细铜粉的硬质玻璃管加热,同时缓慢推拉注射器活塞,至玻璃管内的铜粉在较长时间内无进一步变化时停止加热,待冷却至室温,将气球内的气体全部挤出,观察密闭系统内空气的体积变化情况。
(1)在实验前将硬质玻璃管右端用橡皮塞封住,然后将注射器活塞从 30 毫升处推至 20毫升处,松开手后,若活塞仍能返回至 30 毫升处,说明 。
(2)该反应的文字表达式为 。
【实验二】加热红磷测定空气中氧气的体积分数
小亮同学用上图 2 所示实验装置测定空气中氧气的体积分数。先在玻璃管里加入适量水,使两边水位相平,再将左侧玻璃管剩余的容积分为 5 等份,做上记号。加热粗铜丝,燃烧匙内的红磷燃烧。请回答下列问题。
(3)本实验中,左侧玻璃管观察到的现象是 。
(4)小柳在做实验时,以下几种说法会导致结果偏小的是 (填序号)。
①未等瓶内气体冷却至室温,就匆忙打开止水夹
②装置气密性不好
③用碳粉代替红磷进行实验
(5)拓展迁移:
已知:镁在氧气中燃烧生成氧化镁,在氮气中燃烧生成氮化镁(固体),能否用镁代替红磷测定空气中氧气的含量?并简要说明理由。答: 。
16.某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定"展开学习。
【经典回顾】二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。
(1)该实验中选择使用汞的优点有_____ (填字母)。
A.汞俗称水银,常温下呈液态,安全无毒
B.反应生成的氧化汞是固态,不影响压强
C.在汞槽中起液封作用
【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量。
(2)红磷燃烧的符号表达式为 。
(3)利用此装置进行实验时,在集气瓶外点燃红磷,一方面会造成空气污染,另一方面伸进集气瓶速度慢了会使实验测定结果 (填“偏大”、“偏小” 或“不变")。
(4)该实验选择红磷的原因:①生成物不是气体;② 。
【实验改进】利用如图3所示的改进装置进行探究。先在容积为200.0mL的集气瓶里装进50.0mL的水,再在量筒内装入100.0mL的水,然后按图连好仪器,接通电热棒,红磷立即被点燃。
(5)实验结束时量筒内剩余水的体积是73.0mL,通过以上数据测得空气中氧气含量为 。
(6)用图3装置进行探究,与图2装置比较,优点是 (写一条)。
(7)在150mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭活塞b,打开活塞a通入氧气,把瓶里的水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气,把瓶的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体,则通入氧气的体积是 mL。
四、计算题
17.化学兴趣小组对某种粗锌(主要成分为锌,杂质不与酸反应)样品中锌的含量进行测定。如图,称20g该粗锌样品置于烧杯(烧杯质量为58.8g)中,加入100g足量稀硫酸,待粗锌完全反应后,称得烧杯及烧杯中剩余物总质量为178.4g。
(1)反应过程中产生氢气的质量为_______。
(2)计算该粗锌样品中锌的质量分数____(写出计算过程及结果)。
(3)反思交流:小虎同学仔细分析后,认为化学兴趣小组测定的该粗锌样品中锌的质量分数偏大,其理由是______。
五、综合应用题
18.空气中氧气含量测定的再认识。
Ⅰ. 用红磷测定空气中氧气的含量。
(1)如图1所示进行实验,测得空气中氧气的含量小于1∕5,可能的原因是 , (填任两点即可)。
Ⅱ. 用镁条测定空气中氧气的含量。
(2)请写出镁条在氧气中燃烧的化学方程式 。
(3)某同学利用图2实验测定空气中氧气含量时发现,产物中还出现少许黄色固体。
已知:镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。 但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体,原因是 。
Ⅲ. 用铁粉测定空气中氧气的含量。
(4)已知铁常温下与空气中的氧气、水反应生成铁锈(主要成分是Fe2O3﹒xH2O)。某同学根据铁生锈的原理,用铁粉测定空气中氧气的含量,设计了如图3实验,8分钟后测得数据如表:
实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水
250mL 180.0mL 129.5mL
实验时该同学不是将铁粉堆在瓶底,而是将铁粉撒在浸润了氯化钠溶液的滤纸条上,再把该滤纸条贴在广口瓶内侧,其目的是 。根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数为 (结果保留到0.1%)。与用红磷燃烧的方法相比,用该方法测定空气中氧气的含量的主要优点一是没有污染,二是 。
Ⅳ. 拓展应用
(5)取2.4g 镁条在O2和N2的混合气体中完全燃烧,所得固体质量为a g,,则a的取值范围是 g<a g<4g(结果保留到0. 1g)。
(6)已知:Fe2O3固体在一定的高温下能分解为一种复杂的铁的氧化物和一种常见气体。现将64.0g Fe2O3固体加热到该温度下,发现固体质量减少了3.2g后质量不再改变。
请回答:该温度下复杂的铁的氧化物的化学式为 。该反应的化学方程式为 。
19.2023年“世界水日”的主题为“加速变革”
I.节约用水
(1)下列图标是我国“国家节水标志”的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
Ⅱ.水的净化
(2)天然水净化为自来水时,常用 (填物质名称)吸附色素和异味;常用液氯作消毒剂,反应是:。请从微观角度解释该反应的实质。
Ⅲ.水的组成
(3)如图所示是教材中的两个实验,均可证明水的组成。其理论依据是什么 ?任选一个写出反应的化学方式 。
Ⅳ.海水制镁
(4)某化学兴趣小组的同学设计了如下实验流程进行实验:
操作I、操作Ⅲ都需用到的玻璃仪器是 。写出固体B和试剂X反应的化学方程式 。
V.配制溶液
(5)某同学配制了73g溶质质量分数为20%的稀盐酸于烧杯中,加入足量大理石反应,生成二氧化碳的质量是多少?
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参考答案:
1.A
【详解】A、100g水变成100g水蒸气属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故A错误;
B、水电解时,水分子分解为氢原子和氧原子,原子不能再分,氢原子与氢原子结合成氢分子,大量的氢分子聚集成氢气,氧原子与氧原子结合成氧分子,大量的氧分子聚集成氧气,该反应说明水分子是可分的,故B正确;
C、少量白糖加入水中,不久“消失”,说明微粒是不断运动的,故C正确;
D、100mL水和100mL酒精混合后体积小于200mL是由于微粒间存在间隔,故D正确。故选A。
2.C
【分析】根据在化合物中正负化合价代数和为零
【详解】钙元素显+2价,氧元素显﹣2价,设钨元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+2)+x+(﹣2)×4=0,则x=+6价。
故选C。
3.D
【详解】A、由图知,四氧化三铁分解为氧气和氧化亚铁,符合一变多的特点,属于分解反应,选项正确;
B、四氧化三铁即是反应物又是生成物,可以循环利用,选项正确;
C、由图可知,总反应为二氧化碳在一定条件下生成碳和氧气,选项正确;
D、反应II中FeO得氧变为四氧化三铁,发生氧化反应,选项错误。
故选D。
4.C
【分析】由微观示意图可知,反应的化学方程式为。
【详解】A、由图示物质的构成可知,甲是氨气,一个分子中含有4个原子,故A正确;
B、由微观示意图可知,D的化学式为H2O,故B正确;
C、反应的化学方程式为,生成物丙和丁的质量比为,故C不正确;
D、由微观示意图可知,甲是氨气,乙是氧气,丙是氮气,丁是水,4种物质中,属于化合物的是甲和丁,故D正确。故选C。
【点睛】化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物。
5.B
【详解】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和。 化学反应前后,元素的种类、质量不变,原子的种类、个数、质量不变;在化学反应前后,分子种类一定发生改变;化学反应前后,分子个数可能改变,例如2H2O2H2↑+O2↑ 中,反应前后分子总数发生改变,再如H2+Cl22HCl中,反应前后分子总数不变。故选B。
【点睛】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类、质量不变,原子的种类、个数、质量不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
6.D
【分析】反应后质量增多的物质是生成物,质量减少的物质是反应物,差量是生成的质量或参加反应的质量。甲反应后质量减少,是反应物,参加反应的质量为:20g-6g=14g,丁反应后质量减少,是反应物,参加反应的质量为16g,乙的质量不变,故丙是生成物,根据质量守恒定律,生成丙的质量为:14g+16g=30g。该反应为:甲+乙→丙。
【详解】A、该反应属于化合反应,此选项错误;
B、根据质量守恒定律,m=20+5+10+16-6-5-0=40,此选项错误;
C、乙在化学反应前后质量不变,从题中信息不能知道乙的化学性质是否不变,故乙可能是催化剂,此选项错误;
D、该反应为:甲+乙→丙,属于化合反应,丙是生成物,丙不可能属于单质,此选项正确。
故选D。
【点睛】首先根据反应前后的差量确定出物质是反应物还是生成物,然后根据质量守恒定律判断待测物质是反应物还是生成物,问题即可迎刃而解。
7.B
【解析】反应后,甲的质量增加,甲是生成物,乙的质量不变,乙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,丙的质量增加,丙是生成物,丁的质量减小,丁是反应物。
【详解】A、甲、丙是生成物,丁是反应物,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意;
B、该反应中丙和丁的质量比为:(41%-25%):(48%-30%)=8:9,符合题意;
C、甲、丙是生成物,丁是反应物,故丁一定是化合物,乙的质量不变,乙可能是催化剂,不符合题意;
D、甲、丙是生成物,丁是反应物,参加反应的丁的质量一定是生成甲和丙的质量之和,不符合题意。
故选B。
8.B
【分析】由图可知,该反应为二氧化碳在高能真空和紫外线的作用下反应生成碳和氧气,该反应的化学方程式为:。
【详解】A、由分析可知,该反应的化学方程式为:,不符合题意;
B、原子是化学变化中的最小粒子,故该反应过程中出现的最小微粒是碳原子和氧原子,符合题意;
C、化学反应前后,碳元素由化合态转化为游离态,化合价一定发生了改变,不符合题意;
D、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,由原子构成的物质,原子是保持物质化学性质的最小粒子,不符合题意。
故选B。
9.B
【详解】本题主要考查质量守恒定律及其应用;反应类型的判断,根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和.由于是在一个密闭容器内发生的反应,所以反应前后各物质的质量总和不变,即可求出待测值为:(4g+1g+42g+10g)-(17g +6g+30g)=4g;据图分析,由于丙的质量在反应后减少,所以丙为反应物,乙、丁反应后的质量增加,所以为生成物,甲质量不变,可能为催化剂,反应的表达式为:丙=乙+丁
A.由反应的表达式丙=乙+丁,可知是分解反应,故A错误;
B.由图可知丙的质量变化了36g,丁的质量变化了20g所以丙丁的质量比为9:5,故B正确。
C.反应的表达式丙=乙+丁,只是表示反应的关系,无法确定化学计量数,所以无法确定相对分子质量之比,故C错误。
D.由图可知甲的质量不变,甲可能是催化剂也可能是杂质,故D错误。
点睛:本题主要考查的是有关质量守恒定律的应用,解题关键是利用反应前后质量进行比较,质量增加了说明是生成物,质量减少了说明是反应物,质量不变可能是催化剂,据此写出表达式
10.B
【分析】根据质量守恒定律和题中信息知,乙→甲+丁。
【详解】A、X的值为4,x 可能是催化剂,选项A正确;
B、参加反应的甲、丁质量比为3∶6=1∶2,选项B错误;
C、该反应为分解反应,一种物质分解生成两种物质,属于分解反应,选项C正确;
D、丙可能为该反应的催化剂,反应前后质量没有变化,选项D正确。故选B。
11.(1)铁/Fe
(2)
(3)分解反应
(4)甲烷、氢气
【详解】(1)根据元素守恒,反应前有铁元素和钛元素,则步骤I中获得的金属有Ti和Fe。
(2)由图可知,一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,反应的化学方程式为。
(3)步骤III中发生的反应为电解水生成氢气和氧气,该反应为一种物质生成多种物质的反应,属于分解反应。
(4)由图可知,该流程中需要甲烷和氢气,但同时又生成甲烷和氢气,则可循环使用的物质是甲烷和氢气。
12. 物理 化合
【详解】(1)利用氮气和氧气的沸点不同,分离液态空气可制的氮气,没有新物质生成,属于物理变化,故填:物理。
(2)氨气和氢气反应生成氨气,符合多变一的特点,属于化合反应,故填:化合。
(3)由微观示意图可知,一氧化氮和氧气生成二氧化氮,故填:。
(4)氨气和氧气在催化剂、高温、加压条件下反应生成一氧化氮气体和另一种氧化物W,根据质量守恒元素种类不变,反应物中含有氢元素,W为水,故填:。
13. 硝酸铵 NH 4NO+2H2O+3O2=4HNO3 A C 35 7:12
【详解】(1)NH4NO3是由铵根离子和硝酸根离子构成的物质,其名称为硝酸铵,其中含有的阳离子是铵根离子,其符号为NH,故答案:硝酸铵;NH。
(2)由框图可知:流程中反应④是指NO和H2O、O2的反应,其化学方程式为:4NO+2H2O+3O2=4HNO3,故答案:4NO+2H2O+3O2=4HNO3。
(3)根据图标签中的说明:“密封储存,防潮防晒。隔绝热源”的信息可知:硝酸铵易溶于水,受热易分解,故A C符合题意;故答案:A C。
(4)NH4NO3中氮元素的质量分数===35, 氮元素和氧元素的质量比为N:O=28:48=7:12,故答案:35;7:12。
14. 2KClO32KCl+3O2↑ 。
【分析】(1)根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气进行分析;
(2)根据氢气的密度比空气小进行分析。
【详解】(1)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑;
(2)氢气的密度比空气小,所以 。
【点睛】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。
15.(1)装置不漏气
(2)
(3)左侧玻璃管内出现白烟,左侧液面先下降后上升到“1”刻度处;
(4)①②③
(5)不能,镁除去能和氧气反应外还能和氮气反应,这样会导致水面上升超过五分之一,不能确定氧气的含量
【详解】(1)在实验前将硬质玻璃管右端用橡皮塞封住,然后将注射器活塞从 30 毫升处推至 20毫升处,松开手后,若活塞仍能返回至 30 毫升处,说明装置不漏气;
(2)加热时氧气和铜反应生成氧化铜,反应文字表达式为:;
(3)红磷燃烧产生大量白烟,放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大,故左侧液面先下降,待完全反应后,由于消耗了氧气,装置内压强减小,故左侧液面上升,氧气约占空气体积的五分之一,故液面上升至"1"处,故实验过程中观察到的实验现象是左侧玻璃管内出现白烟,左侧液面先下降后上升到“1”刻度处;
(4)①未等瓶内气体冷却至室温,就匆忙打开止水夹,气体受热膨胀,占据了一定的体积,会导致测定结果偏小,故符合题意;
②装置气密性不好,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积,会导致测定结果偏小,故符合题意;
③用炭粉代替红磷进行实验,炭粉在空气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是气体,化学反应前后,压强变化不大,会导致测定结果偏小,故符合题意,故选:①②③;
(5)该实验中不能用镁代替红磷测定空气中氧气的含量,其原因是镁除去能和氧气反应外还能和氮气反应,这样会导致水面上升超过五分之一,不能确定氧气的含量。
16.(1)BC
(2)P+O2P2O5
(3)偏大
(4)只和氧气反应
(5)18%
(6)更加环保(合理即可)
(7)75/74/74.1/74.05
【详解】(1)A、汞俗称水银,常温下呈液态,但有毒,故选项不符合题意;
B、反应生成的氧化汞是固态,几乎不影响装置内气体压强,故选项符合题意;
C、汞常温下呈液态,便于形成液封,使玻璃钟罩内形成密闭空间,故选项符合题意;
故选BC;
(2)红磷与空气中的氧气反应生成五氧化二磷,反应的符号表达式为P+O2P2O5,故填:P+O2P2O5;
(3)燃烧匙伸入集气瓶太慢,导致部分气体受热膨胀逸出装置,最终导致进入集气瓶中的水偏多,则使测定结果偏大,故填:偏大;
(4)该实验选择红磷的原因:①生成物不是气体,能形成压强差;②只和氧气反应,测量结果更准确等,故填:只和氧气反应;
(5)红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中消耗的氧气体积,则空气中氧气含量为×100%=18%,故填:18%;
(6)用图3装置进行探究,与图2装置比较,优点是装置始终密闭,没有气体逸出,实验结果更准确、更环保,故填:更加环保(合理即可);
(7)若按氧气占空气总体积的进行计算,设通入氧气的体积为x,则×100%=60%,得x=75mL;
若按氧气占空气总体积的21%进行计算,设通入氧气的体积为y,则×100%=60%,得y≈74.05mL;
故填:75或74或74.1或74.05。
17.0.4g;65%;反应前后烧杯及烧杯内物质的总质量差值为反应生成的氢气与减少的水的质量之和
【详解】(1)反应前后烧杯及烧杯内物质的总质量差值为产生氢气的质量:20g+58.8g+100g-178.4g=0.4g,故填:0.4g;
(2)设该样品中锌的质量为x,
解得x=13g
该粗锌样品中锌的质量分数= ,故填:65%;
(3)实验装置一直暴露在空气中,氢气逸散到空气中时会带出一部分水蒸气,锌与稀硫酸反应放热也会使部分水蒸气蒸发,使反应前后烧杯及烧杯内物质的总质量差值大于反应生成的氢气的质量,故填:反应前后烧杯及烧杯内物质的总质量差值为反应生成的氢气与减少的水的质量之和。
18. 装置漏气;红磷量不足;未冷却就打开弹簧夹(答对一点即可,合理即给分) 2Mg + O2 2MgO 氮气化学性质稳定,生成的氮化镁非常少 加快反应速率(或增大接触面积,充分反应等) 20.2% 能将空气中的氧气完全耗尽 使实验结果更加准确 3.3 Fe4O5 4Fe2O3 2Fe4O5 + O2↑
【详解】磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积。
(1)若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,则瓶内气压减小量也不到原压强的1/5,即氧气没有耗尽或实验完毕后有气体进入装置。测得空气中氧气的含量小于1∕5,可能的原因有装置漏气;红磷量不足;未冷却就打开弹簧夹等。
(2)镁条燃烧生成氧化镁,化学方程式为:。
(3)镁能与氮气反应生成淡黄色的氮化镁固体,空气中氮气含量最多,但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体,原因是氮气化学性质稳定,生成的氮化镁非常少。
(4)实验时该同学不是将铁粉堆在瓶底,而是将铁粉撒在浸润了氯化钠溶液的滤纸条上,再把该滤纸条贴在广口瓶内侧,该同学的操作增大了反应物的接触面积,有利于加快反应速率。根据表中数据可知,量筒内减小的水的体积为氧气的体积,故空气中氧气的体积分数为。与用红磷燃烧的方法相比,用该方法测定空气中氧气的含量的主要优点一是没有污染,二是能将空气中的氧气完全耗尽,因为红磷在氧气浓度低到一定数值,便无法燃烧,故无法完全消耗氧气。
(5)设2.4g镁完全和氧气反应生成氧化镁质量为x,完全和氮气反应生成氮化镁质量为y,
x=4g,
y≈3.3g,则a的取值范围是3.3<a<4。
(6)Fe2O3固体在一定的高温下能分解为一种复杂的铁的氧化物和一种常见气体。根据质量守恒定律,该常见的气体为氧气,现将64.0g Fe2O3固体加热到该温度下,发现固体质量减少了3.2g后质量不再改变,减少的质量为氧气的质量,即减少的氧元素的质量。则剩下的固体的质量为64.0g-3.2g=60.8g。铁元素的质量不变,铁元素的质量为,则氧元素的质量为60.8g-44.8g=16g,该氧化物中铁和氧的原子个数比为 ,故该氧化物的化学式为Fe4O5,即氧化铁在高温下生成五氧化四铁和氧气,化学方程式为: 。
19.(1)B
(2)活性炭
(3) 电解水生成氢气和氧气,氢气在氧气中燃烧生成水,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成,说明水是由氢元素和氧元素组成的
(4) 玻璃棒
(5)73g溶质质量分数为20%的稀盐酸中溶质质量为
设生成二氧化碳的质量为
答:生成二氧化碳的质量为8.8g。
【详解】(1)A 、该图标是塑料制品循环使用标志;
B、该图标是节约用水标志;
C、该图标是中国环境标志;
D、该图标是中国节能标志;
故选:B;
(2)活性炭具有吸附性,天然水净化为自来水时,常用活性炭吸附色素和异味;
(3)电解水生成氢气和氧气,氢气在氧气中燃烧生成水,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成,说明水是由氢元素和氧元素组成的;水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;
(4)操作I为过滤,操作Ⅲ为蒸发,都需用到的玻璃仪器是玻璃棒;由实验流程图可知,固体B为氢氧化镁,试剂X为稀盐酸,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为:;
(5)解析见答案。