29.某兴趣小组对“水的化学式是如何以实验方法确定的 进行研究. [提出假设]设水的化学式为H2O, [查阅资料]在标准状况下.氢气的密度ρH2= 0.09 g/L.氧气的密度ρO2=1.43g/L.氢的相对原子质量为l.氧的相对原子质量为16, [研究原理]运用化合物中各元素的质量之比等于组成该化合物各元素的实际质量之比的原理.求出一个水分子中氢原子和氧原子的个数之比, [实验探究] 实验操作 实验装置图 实验记录及结果 ① 用如图所示的装置 电解水 ②检验产生的气体 ①经检验.负极产生的气体是 . ②负极产生的气体与正极产生的气体体积之比约为 .由此实验说明:水是由氢.氧两元素组成的. [数据处理]兴趣小组首先设水的化学式为HxOy.再根据实验结果及有关数据.并利用研究原理进行了计算.请你将其计算过程进行补充. [得出结论]兴趣小组提出的假设 . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某兴趣小组对“水的化学式是如何以实验方法确定的”进行研究:

    (1)提出假设:设水的化学式为H2O

    (2)查阅资料:在标准状况下,氢气的密度为0.089g/L,氧气的密度为1.429g/L,氢的相对原子质量为1,氧的相对原子质量为16

    (3)研究原理:运用化合物中各元素的质量比等于组成化合物各元素的实际质量之比的原理,求出一个水分子中氢原子和氧原子的个数比。

(4)实验探究:

实验操作

实验装置图

实验记录及结果

①用右图所示的装置电解水

②检验生成的气体

①经检验,和负极相连的一端产生的气体是________

②和负极相连的一端产生的气体与和正极相连的一端产生的气体体积比约为________

由此实验说明:水是由氢、氧两元素组成的。

    (5)数据处理:兴趣小组首先设水的化学式为HxOy,再根据实验结果及有关数据,并利用研究原理进行了计算。请你将其计算过程进行补充(最后结果取整数)

 

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精英家教网某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验.
(1)甲同学选用如图所示的装置制取氧气.
写出仪器B的名称:
 

②甲同学应选取的试剂是Mn02
 
(填化学式),
Mn02固体在该反应中起
 
作用.
③除用排水法外,甲同学还可选择
 
法收集氧气.
④实验前,甲同学先向仪器A中加入水,然后将导管放人水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导管口是否有连续的气泡出现.该实验操作的目的是
 

(2)乙同学称取一定质量KMn04放在大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2,该反
应的化学方程式为
 
.实验结束时,乙同学发现收集到的O2大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想l:反应生成的MnO2分解放出02
猜想Ⅱ:反应生成的K2Mn04分解放出O2
做出上述猜想的理由是
 

【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的Mn02,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得Mn02的质量不变.则猜想
 
错误.
②第二组同学取K2Mn04在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是
 

【拓展延伸】实验发现,K2MnO4受热只能部分分解,经分析可能是生成物K2O对其分
解产生影响.请设计实验方案验证:
 

【实验反思】通过以上实验探究,你对“问题的发现与解决”有何认识?
 

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某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现以下一段文字:已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.他们不禁产生了疑问:课本上册124页的实验中,CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗?于是他们进行了以下探究.
[查阅资料]
资料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO(黑色)不能;
资料二:Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价,其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示;
[提出猜想]黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种.
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验:
实验方案 实验现象
取少量黑色物质用磁铁吸引 黑色物质全部被磁铁吸引
取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 无气泡、溶液颜色变成黄绿色
取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 无任何现象
[实验结论]
(1)甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有
Fe
Fe

(2)生成的黑色物质应为Fe3O4
(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

[拓展探究]同学们对Fe3O4产生了兴趣,从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图.
[生产流程]

[查阅资料]
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示:
温度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
资料二:Fe(OH)2受氧气氧化反应原理为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
资料三:获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
[问题讨论]
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是
在50℃~80℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于溶解的更多,提高产率
在50℃~80℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于溶解的更多,提高产率

(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4

(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的量
控制Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的量

(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为
90:214
90:214

(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
a
a
→d.
a.过滤   b.加热浓缩     c.冷却结晶    d.晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究.
[查阅资料]
资料一:难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变);
资料二:Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种.
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验:

[实验分析]因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两小组.
甲组:
(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质.
B中的最佳试剂是
(填序号)
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液    ③稀盐酸         ④水
(2)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,能起到的作用是:
①实验开始时,排尽装置中的空气,防止
防止爆炸
防止爆炸

②停止加热后,继续通CO气体,防止
防止生成物被氧化
防止生成物被氧化
,以及B中的溶液倒吸入A中;
在本实验中,CO气体还能起到的作用是③
让二氧化碳全部进入B瓶中
让二氧化碳全部进入B瓶中

(3)尾气如何处理?
点燃
点燃

乙组:
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(如图)

(1)写出BC段发生反应的化学方程式:
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2

(2)通过分析计算确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
.(不需要写过程)

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某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验.(本题的所有夹持仪器均已省略)请根据下图回答问题:

(1)图中仪器④⑤的名称:④
烧杯
烧杯
,⑤
酒精灯
酒精灯

(2)实验室制取氧气,某同学设计了图A的装置,并用仪器③收集氧气.其中,仪器①中盛放的试剂应为
过氧化氢溶液
过氧化氢溶液
,此法生成氧气的化学方程式为
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
,收集氧气的方法为
排水法
排水法
.用仪器③收集氧气时,还可用于测定氧气的体积,此时还需要
量筒
量筒
(填仪器名称),
(3)实验室常用
大理石和稀盐酸
大理石和稀盐酸
 制取二氧化碳,从B~G中选择仪器,组装发生装置,要求能方便控制反应的发生或停止,你的正确选择为(填字母)
CEFG
CEFG
,检验二氧化碳用澄清石灰水,写出该化学方程式为
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

(4)实验前,甲同学先向仪器①中加入水,然后将导管放入水槽中,并打开仪器①的活塞,观察导管口是否有连续的气泡出现.该实验操作的目的是
检查装置的气密性
检查装置的气密性

(5)乙同学称取一定质量KMnO4放在大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2,该反应的化学方程式为
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
.实验结束时,乙同学发现收集到的O2大于理论产量,针对这一现象,同学们进行了如下探究:
(提出猜想)猜想l:反应生成的MnO2分解放出O2
猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2
做出上述猜想的理由是
他们都是含氧元素的物质
他们都是含氧元素的物质

(实验验证)同学们分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变.则猜想
I
I
错误.
②第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是
将带火星的木条放入试管内
将带火星的木条放入试管内

(实验反思)通过以上实验探究,你对“问题的发现与解决”有何认识?
温度不同,反应产物不同
温度不同,反应产物不同

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某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现以下一段文字:已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.他们不禁产生了疑问:课本上册124页的实验中,CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗?于是他们进行了以下探究.
[查阅资料]
资料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO(黑色)不能;
资料二:Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价,其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示;
[提出猜想]黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种.
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验:
实验方案实验现象
取少量黑色物质用磁铁吸引黑色物质全部被磁铁吸引
取少量黑色物质加入30%热的盐酸中无气泡、溶液颜色变成黄绿色
取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中无任何现象
[实验结论]
(1)甲实验现象说明黑色物质中没有________,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有________;
(2)生成的黑色物质应为Fe3O4
(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式________;
[拓展探究]同学们对Fe3O4产生了兴趣,从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图.
[生产流程]

[查阅资料]
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示:
温度/℃010305060708090
溶解度/g14.017.025.033.035.333.030.527.0
资料二:Fe(OH)2受氧气氧化反应原理为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
资料三:获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3数学公式Fe3O4+4H2O
[问题讨论]
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是________.
(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式________.
(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是________.
(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为________.
(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→________→________→d.
a.过滤  b.加热浓缩   c.冷却结晶  d.晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究.
[查阅资料]
资料一:难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变);
资料二:Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种.
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验:

[实验分析]因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两小组.
甲组:
(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质.
B中的最佳试剂是________(填序号)
①澄清石灰水   ②氢氧化钠浓溶液  ③稀盐酸     ④水
(2)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,能起到的作用是:
①实验开始时,排尽装置中的空气,防止________;
②停止加热后,继续通CO气体,防止________,以及B中的溶液倒吸入A中;
在本实验中,CO气体还能起到的作用是③________.
(3)尾气如何处理?________.
乙组:
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(如图)

(1)写出BC段发生反应的化学方程式:________;
(2)通过分析计算确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是________.(不需要写过程)

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