【題目】某學(xué)習(xí)小組做鎂在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)生成物中有黑色固體,針對這一現(xiàn)象及該反應(yīng)的應(yīng)用,他們開展了如下探究,請仔細(xì)閱讀并完成下列探究報(bào)告。
(探究目的)探究黑色固體是鎂與空氣中什么物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的。
(分析猜想)分析空氣中各種成分,尋找猜想依據(jù):
空氣成分一:氧氣; 空氣成分二:氮?dú)猓?空氣成分三:水蒸氣;空氣成分四:二氧化碳;空氣成分五:稀有氣體:化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,一般不與其它物質(zhì)反應(yīng)。
(實(shí)驗(yàn)一)鎂帶與氧氣的反應(yīng)
(一)制取氧氣并探究氯酸鉀和二氧化錳制氧氣的實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物與催化劑的最佳質(zhì)量比。
實(shí)驗(yàn)中采用如圖1、2所示裝置,取20g氯酸鉀,分成10等份,每份2g,分別裝入10支試管中。在10支試管中分別加入不同質(zhì)量的二氧化錳,分別測量二氧化錳與氯酸鉀在不同質(zhì)量比時,生成200mL氧氣所消耗的時間。實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如表:
實(shí)驗(yàn)編號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
二氧化錳的質(zhì)量/g | 0.1 | 0.2 | 0.33 | 0.4 | 0.5 | 0.66 | 1 | 1.3 | 2 | 3 |
二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比 | 1:20 | 1:10 | 1:6 | 1:5 | 1:4 | 1:3 | 1:2 | 2:3 | 1:1 | 3:2 |
生成200mL氧氣時間/秒 | 235 | 186 | 162 | 147 | 133 | 117 | 143 | 160 | 211 | 244 |
請回答下列問題:
(1)請寫出該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式:________;
(2)為了完成本實(shí)驗(yàn),方框內(nèi)應(yīng)選擇圖2氣體收集裝置中的______(填字母);
(3)分析上述數(shù)據(jù),你認(rèn)為利用此法制氧氣,二氧化錳與氯酸鉀的最佳質(zhì)量比為_______;
(4)催化劑能影響化學(xué)反應(yīng)速度,溫度、反應(yīng)物的濃度(或質(zhì)量分?jǐn)?shù))、反應(yīng)物接觸面積等也會影響化學(xué)反應(yīng)速度。分析上表數(shù)據(jù),結(jié)合影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素分析當(dāng)二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比低于最佳質(zhì)量比時,反應(yīng)速度變低的原因是_________。
(二)燃燒鎂帶,觀察現(xiàn)象將鎂帶打磨光亮,點(diǎn)燃,伸入盛滿氧氣的集氣瓶中,產(chǎn)生大量白煙,生成白色固體。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:鎂與氧氣反應(yīng)生成白色的氧化鎂。寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式_______
(實(shí)驗(yàn)二)鎂帶與氮?dú)獾姆磻?yīng)
(一)獲取氮?dú)猓悍椒?:工業(yè)上把空氣液化,然后蒸發(fā),先蒸發(fā)出來的氣體就是氮?dú)猓?/span>
方法2:實(shí)驗(yàn)室將氨氣通過紅熱的氧化銅,可制得純凈的氮?dú)夂豌~。屬于化學(xué)變化的是____(填“方法1”或“方法2”)
(二)燃燒鎂帶,觀察現(xiàn)象
將鎂帶打磨光亮,點(diǎn)燃,伸入盛氮?dú)獾募瘹馄恐,瓶?nèi)壁附著一層淡黃色的固體。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:鎂與氮?dú)庠邳c(diǎn)燃的條件下發(fā)生化合反應(yīng)生成淡黃色的氮化鎂,其中氮元素的化合價為-3,則氮化鎂的化學(xué)式為_______
(實(shí)驗(yàn)三)鎂帶與水蒸氣的反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示:
(1)裝置A中放入幾粒沸石或碎瓷片的目的是__________;
(2)實(shí)驗(yàn)開始時,應(yīng)先點(diǎn)燃A處酒精燈,等觀察到水沸騰后,再點(diǎn)燃B處酒精燈,這樣做的目的是_______;
(3)生成的氣體通入肥皂液中,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_______;
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:鎂粉能和水蒸氣反應(yīng),但裝置B中并沒有產(chǎn)生黑色固體
(探究結(jié)論)根據(jù)以上信息,可以推理得出鎂在空氣中燃燒產(chǎn)生的黑色固體是鎂與空氣中的_____反應(yīng)產(chǎn)生的。
【答案】KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 C 1:3 氯酸鉀與二氧化錳的接觸面積小 Mg+O2MgO 方法2 Mg3N2 防止暴沸 排盡裝置中的空氣 氫氣 二氧化碳
【解析】
(1)高錳酸鉀發(fā)生分解反應(yīng)生成錳酸鉀、二氧化錳、氧氣,KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2(2)氧氣進(jìn)入裝滿水的集氣瓶內(nèi),水被排出流進(jìn)量筒中,量筒中水的體積等于收集到的氧氣的體積,故選C。(3)生成200mL氧氣,所用時間越短,說明反應(yīng)速度越快,二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比為1:3時,所用時間最短,所以二氧化錳與氯酸鉀的最佳質(zhì)量比為1:3。(4)當(dāng)二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比低于最佳質(zhì)量比時,反應(yīng)速度變低的原因是氯酸鉀與二氧化錳的接觸面積小,因?yàn)榉磻?yīng)物之間接觸面積越大,反應(yīng)速度越快。(二)鎂與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂[實(shí)驗(yàn)二](一)有新物質(zhì)生成的變化是化學(xué)變化,方法二有新物質(zhì)生成,所以是化學(xué)變化。(二)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為零,設(shè)氮化鎂的化學(xué)式為MgxNy,則(+2)×x+(-3)×y=0,解得=,所以氮化鎂的化學(xué)式為Mg3N2。[實(shí)驗(yàn)三](1)裝置A中放入幾粒沸石或碎瓷片的目的是防止液體暴沸。(2)實(shí)驗(yàn)開始時,應(yīng)先點(diǎn)燃A處酒精燈,等觀察到水沸騰后,再點(diǎn)燃B處酒精燈,這樣做的目的是排盡裝置中的空氣。(3)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變,反應(yīng)物中有Mg、H、O元素,生成的氣體通入肥皂液中,用燃著的木條靠近肥皂泡,有爆鳴聲,說明生成的氣體具有可燃性,所以該氣體是氫氣。因?yàn)殒V在空氣中燃燒生成黑色固體,而氮化鎂是淡黃色的固體,鎂與水蒸氣反應(yīng)無黑色固體生成,鎂不與稀有氣體反應(yīng),所以黑色固體是鎂與二氧化碳反應(yīng)生成的。
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)革命是發(fā)生在十八世紀(jì)末英國和法國的一場深刻的化學(xué)學(xué)科的變革。英國物理學(xué)家、化學(xué)家波義耳和法國化學(xué)家拉瓦錫曾做過貌似相同的兩個實(shí)驗(yàn)(見圖)。關(guān)于這兩個實(shí)驗(yàn)的說法正確的是( )
A. 兩個實(shí)驗(yàn)中,曲頸甑內(nèi)汞的表面都變?yōu)楹谏?/span>
B. 兩個實(shí)驗(yàn)都可用于測定空氣中氧氣的含量
C. 波義耳的實(shí)驗(yàn)中,金屬加熱后質(zhì)量增加,是因?yàn)榕c空氣中的氮?dú)夥磻?yīng)
D. 拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)中,玻璃鐘罩內(nèi)液面逐漸上升,達(dá)到一定高度后不再變化
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】南開中學(xué)的牛小政同學(xué)為了探究溫度對過氧化氫分解反應(yīng)速率的影響,借助如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略去),進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn),兩次實(shí)驗(yàn)的部分設(shè)計(jì)如表所示:
實(shí)驗(yàn)1 | 實(shí)驗(yàn)2 | |
二氧化錳質(zhì)量/g | 0.5 | 0.5 |
5%的過氧化氫溶液/mL | 40 | 待填 |
水浴溫度/°C | 20 | 80 |
(1)寫出該反應(yīng)涉及的化學(xué)方程式:___________,其中二氧化錳的作用是______。
(2)實(shí)驗(yàn)2中應(yīng)加入5%過氧化氫溶液____________mL。
(3)在兩次實(shí)驗(yàn)中,可通過___________來比較過氧化氫分解反應(yīng)速率的大小。
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】新型納米材料MFe2Ox(3<X<4)中,M表示+2價的金屬元素,在反應(yīng)中化合價不發(fā)生變化。常溫下,MFe2Ox能使工業(yè)廢氣中的SO2轉(zhuǎn)化為S,轉(zhuǎn)化流程如下圖所示:
已知MFe2Oy中Fe為+3價。下列說法中,不正確的是 ( )
A. SO2是大氣污染物 B. SO2不是該反應(yīng)的催化劑
C. y的數(shù)值為4 D. SO2發(fā)生了分解反應(yīng)
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化合物由碳、氫、氧三種元素組成,圖甲是該化合物的元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)餅狀圖,圖乙是該化合物化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖,下列說法不正確的是
A. 元素X、Y、Z分別表示氫、碳、氧 B. 該化合物化學(xué)式表示為CH4O
C. 乙中的生成物是兩種氧化物 D. 乙中發(fā)生的反應(yīng),原子種類不變
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是電解水的簡易裝置:
(1)C試管中收集到的氣體與D試管中收集到的氣體的體積比為______。
(2)本實(shí)驗(yàn)中,若與電源正極相連的試管中產(chǎn)生10mL 氣體,則與負(fù)極相連的試管中產(chǎn)生______mL的氣體,該實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論:水是由_______組成的化合物。
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知“○”、“●”表示質(zhì)子數(shù)不同的原子。請將序號填入下列空格中:
(1)下列表示的氣體物質(zhì)中,屬于化合物的是_______
(2)下列表示的氣體物質(zhì)中,屬于單質(zhì)的是_________
(3)下列表示的氣體物質(zhì)中,屬于混合物的是________
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2017年5月9日,中國科學(xué)院發(fā)布了113號、115號、117號及118號四種元素的中文名稱,其中一種元素在元素周期表中的信息如圖所示,下列有關(guān)該元素的說法正確的是
A. 元素符號為MC B. 核內(nèi)有115個質(zhì)子
C. 是非金屬元素 D. 相對原子質(zhì)量為403
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】錳元素的相關(guān)信息如圖所示.下列說法中正確的是
A. 屬于金屬元素
B. 原子核內(nèi)中子數(shù)為25
C. 原子的核外電子數(shù)為30
D. 在地殼中的含量為54.94%
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