选项 | 实验目的 | 实验方案 |
A | 除去氮气中的少量氧气 | 将气体通过灼热的木炭 |
B | 验证纸张中含有碳元素 | 将纸张燃烧产生的气体通入澄清石灰水 |
C | 鉴别食盐和碳酸氢铵 | 取样,分别加热,闻其气味 |
D | 鉴别食盐水和蒸馏水 | 玻璃棒蘸取水样,分别在酒精灯火焰上灼烧,观察现象 |
①氯酸钾与二氧化锰混合制氧气的符号表达式为
②由图2可知:的作用有.(选填序号)。
a.加快反应速率 b降低分解温度 c.增加氧气产量
近代以来,科学家通过对水的生成和分解实验的研究认识了水的组成。
Ⅰ.电解分解水:
(1)1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气,现有某同学在水电解器中加入蒸馏水,并加入少量稀硫酸溶液,通直流电一段时间后现象如图1所示。
①图1中左侧为(填“正”或“负”)极。
②电解器中加入稀硫酸的目的是。
(2)二氧化氯()是净化饮用水的一种十分有效的净水剂,如图2是用二氧化氢净水过程中发生反应的微观示意图,其中丙为氩酸(),请回答下列问题。
①写出图2中反应的符号表达式
②20.25g二氧化氯中氯元素的质量为g。
Ⅱ.光催化分解水:
(3)我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面分解水后,再利用某种高效催化剂将二氧化碳转化成有机物燃料X。反应过程如图3所示,回答下列问题:
①X由碳氢元素组成的化合物,相对分子质量为28,碳氢元素质量比为6∶1,则X的化学式为.
②图3反应②生成的水全部循环利用,为使该过程持续发生,但反应①需要不断补充水,其原因是。
某化学兴趣小组的同学学习了气体性质实验后,对氢气的性质开展了以下项目式学习。
【项目一:氢气的性质】
用自制的氢气通过软管吹泡泡液并用喷枪点燃,观察现象。
(1)吹出的泡泡液在空气中大多数都上升,但也有少数的泡泡液下降,下降的可能原因是。
【项目二:氢气点燃需验纯】
【查阅资料】下表为三种常见可燃性气体的爆炸极限(容易导致爆炸的空气中可燃性气体的体积分数范围):
可燃气体 | 爆炸极限(体积分数) |
4.0%-74.2% | |
5%-15% | |
CO | 12.5%-74.2% |
(2)根据上表可以得出,使用最安全,同学用温度传感器分别测定等质量的氢气(制备氢气装置导管中导出)和酒精灯燃烧后火焰温度的变化情况,如图2所示。
(3)结合图2信息,可以得出氢气做燃料比酒精好,理由是。
【项目三:氢能源开发】
(4)科学家研究开发氢能源的脚步从未停止。可利用天然气(主要成分)和水在一定条件下制备氢气,如图3。
①在蒸汽转化的过程中,将水变成水蒸气与天然气混合进行反应的原因是。
②水蒸气与天然气反应除生成氢气外还能得到碳的氧化物,其中碳元素为+2价,写出该反应的符号表达式。
(5)如图4为利用热化学循环制氢的反应流程,反应前后Mn的化合价均为+2价。
①与传统电解法制取氢气相比,该流程的优点是。
②若中 , 则中与的个数比为。
(6)科学家将微小的固态氢置于488万个大气压下,使固体中所有的氢分子破裂为氢原子,制得具有金属性质的固态金属氢。金属氢形成后,可保持稳定的状态,金属氢具有许多优良性能;超导性,输电效率在99%以上;高导热性,大约是金属铜的两倍多;可作高能燃料,是理想的火箭推进剂。
①金属氢是由(填“分子”“原子”或“离子”)构成的。
②下列有关金属氢的说法错误的是(填字母)。
A.可用作导线 B.形成过程只发生了物理变化
C.在氧气中不能燃烧 D.具有一些金属的物理性质
某小组同学对氧气制取展开项目式研究。
Ⅰ.项目一:固体燃料制氧气
“氧烛”如图甲所示,利用固体燃料——产氧药块(由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成)制氧气。该反应需要在300℃左右进行;并伴随少量氯气产生。若温度过低,反应会终止,若温度过高,会产生大量氯气。
(1)氯酸钠与氯酸钾的分解相似,请写出氯酸钠分解的符号表达式.
(2)启动“氧烛”时,按压点火装置,产氧药块中镁粉与氧气先发生反应,该反应的目的是,便于产氧药块中氯酸钠耗尽。
(3)产氧药块中需均匀分布一定质量的镁粉,但不能过多,除了会消耗过多氧气外,还有。
(4)“氧烛”的填充材料会影响其放氧时间(即完成反应的时间)和外壳温度。兴趣小组同学分别测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下“氧烛”的放氧时间及外壳温度,结果如图乙所示。根据图像分析,“氧烛”应选择的填充材料是.选填“A”或“B”)。
Ⅱ.项目二:用水果果肉作为催化剂,用如图装置探究影响过氧化氢溶液分解速率的因素。
【查阅资料】ⅰ.过氧化氢分解酶是一种广泛存在于植物中的生物酶。
ⅱ.植物果肉中含有的某些金属离子也可以催化过氧化氢的分解。
【进行实验】室温下,向烧瓶中加入10mL不同浓度的过氧化氢溶液,再与3g水果果肉混合,记录液柱从0移动至5的时间。
序号 | 过氧化氢溶液 | 催化剂 | 液柱从0移动至5的时间/s | ||
浓度1% | 体积/mL | 种类 | 质量/g | ||
① | 3 | 10 | 苹果果肉 | 3 | 286 |
② | 5 | 10 | 苹果果肉 | 3 | 227 |
③ | 10 | 10 | 苹果果肉 | 3 | 176 |
④ | 10 | 10 | 香蕉果肉 | 3 | 14 |
⑤ | 10 | 10 | 水蜜桃果肉 | 3 | 31 |
【解释与结论】
(5)进行实验前、用双手捂住烧瓶底部,观察到液柱向右缓缓移动,松手后,液柱又返回原点,说明。
(6)③④⑤的目的是
(7)①中,若将过氧化氢溶液浓度改为1%,则液柱从0移动至5的时间(“>”、“<”或“=”)286s。
【继续实验】补做实验证明了催化剂质量对过氧化氢溶液的分解速率也有影响。
(8)实验方案:室温下,向烧瓶中加入10mL浓度为5%的过氧化氢溶液,。
物质 | |||
流点/℃(Pa) | -252 | -195.8 | -33.35 |
在Pa时,欲将与、分离,温度控制不合理的是______(填序号)。
①从标签上看,碳酸氢铵不同于尿素的化学性质是。
②纯净的中氮元素的质量分数为(保留一位小数),经检测尿素肥料中含氮量实际为42.3%,则该尿素肥料属于(填“纯净物”或“混合物”)。
①写出装置中氨气氧化生成NO和水的符号表达式。此反应中化合价升高的元素是(写名称)。
②能使铂丝保持红热的原因是。
①写出图4反应的符号表达式
②将一定浓度的NO、、混合气匀速通过装有催化剂的反应器,测得NO的转化率()随温度变化曲线如图5所示,反应温度在50~250℃范围内,NO转化率上升的原因:温度升高,催化剂的活性增强,还有。
③反应温度高于380℃,NO转化率下降,除因为温度升高催化剂活性降低外,还有。