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第7讲 燃料和燃烧-全国初中化学竞赛试题精编
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一、选择题
1.燃着的火柴梗竖直向上,不如火柴梗水平放置或略向下放置燃烧的旺,其原因是( )
A.降低火柴梗着火点B.空气中氧气不足
C.火柴梗跟氧气接触面积小D.火柴梗温度不易达到着火点
【答案】D
【解析】A、三种放置情况下的着火点是固定的,都相同,不符合题意。
B、空气中的氧气充足,不符合题意;
C、三种放置情况下,火柴梗与氧气的接触情况相同,不符合题意;
D、火柴梗竖直向上时,不能充分吸收燃烧放出的热量,使火柴梗温度不易达到着火点,符合题意;
故答案为:D。
2.石油古称“水”,《汉书》中“高奴县洧水可燃”、《梦溪笔谈》中“予知其烟可用,试扫其烟为墨,黑光如漆”,下列关于“洧水”的说法不正确的是( )
A.具有可燃性B.是一种黏稠状液体
C.是可再生能源D.“其烟”的主要成分为炭黑
【答案】C
【解析】A. 石油能燃烧,具有可燃性,故正确,不符合题意;
B. 石油是一种黏稠的液体,故正确,不符合题意;
C. 石油属于化石燃料,是不可再生能源,故错误,符合题意;
D. “烟”是石油不完全燃烧生成的炭黑,故正确,不符合题意。
故答案为:C。
3.陆游的笔记记载“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏…可省油之半”、“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”,夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。下列有关说法不正确的是( )
A.夹瓷盏的照明过程涉及化学变化
B.“勿用铜盏”是因为铜导热性好,易造成油大量挥发
C.及时添加水的目的是通过降温降低油的着火点
D.省油灯用剪刀剪灭的原理是通过移走可燃物熄灯
【答案】C
【解析】A. 夹瓷盏的照明燃烧过程中产生的火焰照亮的,燃烧是化学变化,故正确,不符合题意;B. “勿用铜盏”是因为铜导热性好,燃烧放热,造成油大量挥发,故正确,不符合题意;
C. 及时添加水的目的是降低温度至油的着火点以下,着火点不能降低,故错误,符合题意;
D. 剪去灯芯的原理是清除可燃物,故正确,不符合题意。
故答案为:C。
4.已知在空气中,温度超过40℃,白磷就可以自燃,即和氧气反应生成五氧化二磷。用下图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为:集气瓶里先装a体积的水,在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热,装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触,白磷燃烧。燃烧停止后,稍振荡,完全冷却后,量出集气瓶中水的体积(b)和整个集气瓶体积(c)。下列说法错误的是( )
A.反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升
B.该实验测得氧气与空气的体积比为(b-a):(c-a)
C.燃烧匙中的白磷不可以换成细铁丝或木炭粉
D.集气瓶中预先放的a体积水仅有液封导管,防止气体受热膨胀逸出的作用
【答案】D
【解析】A、在白磷开始燃烧时,反应放出大量的热,集气瓶中的空气膨胀,压强增大,集气瓶中的水一部分被排出,液面下降;最后熄灭冷却至室温时,集气瓶中的压强减小,在外界大气压的作用下,水进入集气瓶,液面上升,因此集气瓶内水面的变化情况是先下降,后上升,不符合题意;
B、据图示可知:氧气的体积是上升的水的体积,是b-a,空气的体积是:c-a,所以氧气与空气的体积比是:(b-a):(c-a),不符合题意;
C、铁丝在空气中不能燃烧,氧气的浓度不够,无法测定氧气体积,木炭粉燃烧会产生二氧化碳,会导致测定的氧气的体积偏小,不符合题意;
D、“a体积水”的作用是:在实验过程中能够加快集气瓶冷却,能够液封导气管左端以防气体逸出,能够缓冲集气瓶内气压的骤然升高,能够吸收白烟,符合题意。
故答案为:D。
5.(安徽芜湖市29中学2021-2022学年上学期竞赛)为探究燃烧的条件。某同学进行了如下图所示的实验,下列说法错误的是
A. 白磷是可燃物,红磷不是可燃物
B. 热水中的白磷不燃烧是因为没有与氧气接触
C. 铜片上的红磷不燃烧是因为温度未达到它的着火点
D. 实验中水的作用是提供热量及隔绝氧气
【答案】A
【解析】
燃烧的条件:(1)可燃物(2)氧气(或空气)(3)温度达到着火点(三者缺一不可,否则不能燃烧),
A、白磷、红磷都是可燃物,红磷不燃烧的原因是温度没有达到着火点,错误,
B、热水中的白磷不燃烧是因为没有与氧气接触,正确,
C、铜片上的红磷不燃烧是因为温度未达到它的着火点,正确,
D、实验中水的作用是提供热量,从而使温度达到白磷的着火点,热水的白磷没有燃烧,原因是水隔绝了氧气,正确,故选A
6.土星是太阳系里气态行星,约含有92.4%H2、7.4%He和0.2%CH4等,平均温度为-150℃。它没燃烧成火球的原因可能有①可燃物种类太少②氦气含量太高③没有适宜的温度④没有支持燃烧的氧气。其中分析正确的一项是( )
A.①②B.①③C.②④D.③④
【答案】D
【解析】①可燃物种类太少不会影响可燃物燃烧,不符合题意;
②氦气含量太高,只要有可燃物和氧气的浓度在一定范围依然可以燃烧,如空气中氮气占78%,可燃物在空气中依然可以燃烧,不符合题意;
③-150℃可能没有达到着火点,可燃物不能燃烧,符合题意;
④土星里没有支持燃烧的氧气,可燃物不能燃烧,符合题意。
故答案为:D。
7.下列判断正确的是( )
A.到溶洞探险(可能含较多二氧化碳)用手电筒照明比火把照明好
B.可用燃烧检验产物的方法鉴别氢气、一氧化碳、甲烷
C.大风吹灭蜡烛的火焰,其原理是降低了蜡烛的着火点
D.某物质完全燃烧后生成二氧化碳和水,则该物质是由碳、氢、氧三种元素组成的
【答案】B
【解析】A.二氧化碳不供给呼吸并且密度大与空气的密度,所以进入地窖、溶洞等一些地方时,应先做灯火试验,可用火把照明,防止二氧化碳浓度过高,发生危险,故错误;
B.氢气燃烧生成水、一氧化碳燃烧生成二氧化碳、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,这三种物质的燃烧产物不同,所以可以用燃烧的方法鉴别,故正确;
C.着火点是物质的一种固有属性,一般不会改变,所以最吹蜡烛并不能降低蜡烛的着火点,故错误;
D.完全燃烧后生成二氧化碳和水的物质,不一定由碳、氢、氧三种元素组成,如甲烷燃烧,生成二氧化碳和水,由碳、氢两种元素组成,故错误.
故选B.
8.如图所示的两只烧杯(250mL)中分别放有两支高低不同的燃烧的蜡烛,有关该实验下列说法正确的是( )
A.这两个实验中,蜡烛都是由低到高依次熄灭
B.A实验中只证明了二氧化碳的密度比空气大
C.A,B实验中蜡烛熄灭的原理是隔绝了空气
D.B实验可知,逃离火灾现场应成站立姿势逃跑
【答案】C
【解析】A. 实验A中蜡烛由低到高依次熄灭,而实验B中蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高,所以密度小于空气密度,上升到顶部,较高的蜡烛因缺氧气而先熄灭,所以B中的蜡烛由高到低依次熄灭,故A不符合题意;
B. A实验中不但证明了二氧化碳的密度比空气大,而且证明二氧化碳不支持燃烧,故B不符合题意;
C. A、B实验中蜡烛熄灭的原理是隔绝了空气,故C符合题意;
D. B实验可知,逃离火灾现场应成匍匐姿势逃跑,而不是站立,故D不符合题意。
故答案为:C。
9.下图是碳资源转化与循环利用的示意图。下列做法与该图体现的理念不相符的是( )
A.将秸秆直接烧掉
B.开采煤、石油作为燃料
C.二氧化碳作为原料生产纯碱(Na2CO3)
D.将石油精炼,制备成各种化工产品
【答案】A
【解析】A.秸秆可以加工转化为酒精等燃料,将秸秆直接烧掉既浪费了资源又污染环境,故做法符合题意;B.煤和石油是人类的重要能源物质,合理开采煤、石油作为燃料是自然界中碳循环的重要环节,故做法不符合题意;C.二氧化碳作为原料生产纯碱,减少了二氧化碳的排放,有效防治温室效应,故做法不符合题意;D.将石油精炼,制备合成材料,加以综合利用,故做法不符合题意。
故答案为:A。
10.某小组利用如图装置进行创新实验,向右缓慢推动注射器活塞后发现白碳燃烧。下列有关该实验的说法不正确的是( )
A.证明燃烧需要温度达到着火点
B.注射器中氧气可以换成空气
C.细沙和纸棒可以阻止白磷随水流动
D.气球可以缓冲气压减少污染
【答案】A
【解析】A. 燃烧需要满足三个条件:可燃物、温度达到着火点、与氧气接触,该实验中有可燃物白磷且温度达到着火点,向右缓慢推动注射器活塞后发现白磷燃烧,证明燃烧需要与氧气接触,故A错误,符合题意;
B. 注射器中氧气可以换成空气,因为空气中含有氧气,故B正确,不符合题意;
C. 细沙和纸棒可以阻止白磷随水流动,防止白磷流动,没有充分燃烧,故C正确,不符合题意;
D. 白磷燃烧放出热量,气球膨胀,且白磷燃烧消耗氧气,导致内部气压减小,所以气球可以缓冲气压,同时白磷燃烧生成五氧化二磷,气球还可以收集五氧化二磷,防止污染空气,气球的作用可以缓冲气压减少污染,故D正确,不符合题意;
故答案为:A。
11. (山东德州市临邑县2020-2021下学期5月竞赛)人们常在可燃物建筑材料中添加阻燃剂以防止火灾。Mg(OH) 2是一种常见阻燃剂,在380℃时分解成水蒸气和耐高温的MgO,并吸收大量的热。下列说法错误的是
A. Mg(OH)2分解吸热能降低可燃物的着火点
B. Mg(OH)2分解吸热能降低可燃物的温度
C. Mg(OH)2分解的产物能使可燃物与氧气隔绝
D. MgCO3比CaCO3易分解,也可作阻燃剂
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查的是灭火的原理和方法,灭火的原理:清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离,隔绝氧气或空气,使温度降到可燃物的着火点以下。
A、着火点是物质的固有的属性,是不会改变的,只能改变可燃物的温度,故A错误;
B、Mg(OH)2分解吸热能降低可燃物的温度到可燃物的着火点以下,故B正确;
C、Mg(OH)2分解的产物水蒸气和耐高温的MgO,可以隔绝氧气或空气,故C正确;
D、碳酸镁和碳酸钙都不具有可燃性,受热都会分解出二氧化碳,都可作阻燃剂,故D正确。故选A
12.如图所示镁条在二氧化碳气体中可以燃烧,镁条在二氧化碳中燃烧生成一种白色固体和一种黑色固体。下列关于实验说法错误的是( )
A.密度大于空气的气体收集后,集气瓶应正放在桌面上
B.可以利用镁条燃烧测定空气中氧气的体积含量
C.镁条燃烧的火灾不能用二氧化碳灭火
D.集气瓶底部水的作用是防止高温生成物溅落炸裂集气瓶
【答案】B
【解析】A、收集密度大于空气密度的气体,集满后应将集气瓶正放在桌面上,故A选项不符合题意;B、镁条可以在二氧化碳中燃烧,空气中含有二氧化碳,利用镁条燃烧测定空气中氧气的体积含量,镁条燃烧消耗的不只是氧气,所以会使测量值偏大,故B选项符合题意;
C、因为镁条能在二氧化碳中燃烧,所以镁条燃烧的火灾不能用二氧化碳灭火,故C选项不符合题意;
D、集气瓶底部水的作用是防止高温生成物溅落炸裂集气瓶,故D选项不符合题意;
故答案为:B。
二、非选择题
13.乙烯(C2H4)是一种可燃性气体.某同学用40%的乙烯利溶液和NaOH固体,在常温下反应制取乙烯并探究其爆炸极限(遇到火源就会发生爆炸的乙烯与空气的混合气体,其中乙烯的体积分数范围,用a%~b%表示).回答下列问题:
(1)下列仪器中,仪器A的名称是 .为了得到平稳的乙烯气流,连接乙烯的发生装置,除了橡胶塞、导管外,还需要的仪器是图1中的 (填宇母).
(2)用排水法收集乙烯时.判断集气瓶内的水已全部排出的依据是 .不能用排空气法收集乙烯的理由是 .
(3)用容积均为VmL的集气瓶收集乙烯与空气的混合气体进行实验.步骤如下:
①先如图A所示,收集一瓶乙烯体积分数为50%的混合气体.点火不发生爆炸.
②再如图B、C所示,分别收集气体并点火,前者发生爆炸,后者不爆炸.结合步骤①,得出a%、b%的范围,其中b%的范围是: %~ %.
③按照中值法继续探究,可得到更准确的爆炸极限数据.
(4)乙烯利溶液酸性较强,如果皮肤上不小心沾上它,应立即用大量的水冲洗,再涂上 3%~5%的 (填字母).
A.氢氧化钠溶液 B.硼酸溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.醋酸溶液.
【答案】(1)酒精灯;BD
(2)看到集气瓶口有大气泡向外冒出;乙烯的密度与空气的密度接近
(3)25;50
(4)C
【解析】(1)A是酒精灯;用40%的乙烯利溶液和NaOH固体,在常温下反应制取乙烯,需要用锥形瓶来制取,为了得到平稳的乙烯气流,可以选择注射器来平稳加入液体试剂;故填:酒精灯;BD;
(2)用排水法收集乙烯时,当看到集气瓶口有大气泡向外冒出时,就说明收集满了;乙烯的密度与空气的密度接近,所以不能用排空气法收集乙烯;故填:看到集气瓶口有大气泡向外冒出;乙烯的密度与空气的密度接近;
(3)把可燃性气体与空气形成的混合气体,遇明火发生爆炸的浓度范围,由实验数据可知,乙烯的爆炸极限范围是:;故填:25;50;
(4)因为乙烯利溶液酸性较强,而3%~5%的NaHC03溶液为弱碱性,可以中和冲洗后的酸性,氢氧化钠溶液具有强烈的腐蚀性,硼酸和醋酸显酸性.故填:C.
14.为了探究燃烧的条件,某兴趣小组活动中,同学们按图1装置进行探究。
(1)图1装置 (填“能”或“不能”)说明燃烧需要可燃物,如果能,写岀能证明该结论的实验现象(如果不能,说明可能猜想): 。
探究过程中,大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提岀疑问。
(2)(査阅资料)白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,…燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,可能与空气中水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
(变流与讨论)白烟对人体健康有害,该实验装置必须改进。
(改进与实验)同学们按改进后的图2装置进行实验。
请你帮助他们将下表补充完整。
(3)(反思与评价)
①改进后的图2装置与图1装置相比,优点是 。
②小林同学指出图2装置仍有不足之处,并设计了图3装置,其中气球的作用是 。
(4)(拓展与迁移)
实验小结时,小朱同学说:“待a试管冷却后,如果将试管口紧贴水面(室温下)。并取下橡皮塞,将看到液体进入试管。”这一说法得到大家的一致认同。
小晶问:“如果不考虑橡皮塞占试管的容积及白磷量不足,进入a试管内液体的体积会是多少呢?”大家争论后,出现两种预测:
甲:接近试管容积的
乙:距试管容积的 相差很大。
你赞同的预测是 (填“甲”或“乙”),理由是 。
【答案】(1)能;白磷燃烧,而铜板没有燃烧(或不能;铜板未燃烧可能没有达到其着火点)(或其他合理答案)
(2)温度没有达到着火点;没有氧气
(3)环保,不污染空气;平衡试管内的压强,防止红磷燃烧时放热使橡皮塞弹飞(或其他合理答案)
(4)甲;空气中氧气约占其总体积的五分之一
【解析】(1)铜板上的白磷燃烧,铜板本身不燃烧,白磷是可燃物,铜板不是可燃物,则图1装置能说明燃烧需要可燃物,能证明该结论的实验现象:白磷燃烧,而铜板没有燃烧。
(2)[改进与实验]
物质燃烧的条件是物质是可燃物、温度达到可燃物着火点、有氧气参与,a试管中有空气,温度达到白磷着火点,白磷燃烧,热水中没有氧气,白磷没有燃烧,b试管中温度没有达到红磷着火点,红磷没有燃烧。
(3)[反思与评价]
①改进后的图2装置与图1装置相比,图2生成的五氧化二磷没有排放在空气中,则优点是环保,不污染空气。
②图2装置不足之处是磷燃烧放出大量热,试管内压强变大,橡皮塞会被弹开,图3装置气球可以平衡试管内的压强,故气球的作用是平衡试管内的压强,防止红磷燃烧时放热使橡皮塞弹飞。
(4)[拓展与迁移]
空气中氧气约占其总体积的五分之一,进入a试管内液体的体积会接近试管容积的 ,则赞同的预测是甲,理由是空气中氧气约占其总体积的五分之一。
15.元旦联欢会上,化学老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术(如图1所示),他将包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉放在石棉网上,向棉花上滴了几滴水,棉花立刻燃烧了起来同学们产生了浓厚的兴趣,为什么脱脂棉会燃烧起来呢?
(1)[提出猜想]
a.小明认为过氧化钠(Na2O2)与水反应时放出了热量。
b.小刚又根据燃烧的条件,对小明的猜想进行了补充: 。
(2)[实验与分析]同学们设计了图2的实验装置。
打开分液漏斗的活塞,控制水滴加的速度,看到试管中有气泡产生,将带火星的木条靠近P出口,观察到带火星的木条复燃,证明小刚的猜想符合题意。
实验中还观察到烧杯中的现象是 。
(3)完成了以上实验,老师介绍该反应的产物共有两种,于是同学们又展开了进步的研究,继续探究反应后生成的另一种物质。请你回答:另一种产物必含的元素是 ,你的判断依据是
。
(4)[老师介绍]过氧化钠不仅可以和水发生反应氧气,也可以和二氧化碳反应生成氧气。
因此,过氧化钠经常被用于潜水艇和防毒面具中提供氧气
[补充实验]
明确了以上性质,小芳同学又设计了一个实验(如图3)。
将一团包有过氧化钠的粉末的棉花塞到漏斗的管中,漏斗下方点燃一支短蜡烛(蜡烛火焰与棉花不接触)。请回答:棉花能燃烧。这主要是因为蜡烛燃烧生成能与过氧化钠(Na2O2)反应的物质 ,同时反应放热。
(5)[实验结论] CO2与Na2O2反应生成了氧气与一种化合物,化学方程式为 。
(6)[反思与评价]通过小芳的实验,我们可以得到的一条启示是 。
【答案】(1)反应生成支持燃烧的气体(氧气)
(2)导管口有气泡冒出
(3)Na、H;质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变)
(4)CO2(H2O和CO2或填名称均可得分)
(5)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(6)并不是所有物质着火都能用 CO2灭火
【解析】(1)a.小明认为过氧化钠(Na2O2)与水反应时放出了热量。
b.小刚又根据燃烧的条件,对小明的猜想进行了补充:反应生成支持燃烧的气体(氧气)。
(2)打开分液漏斗的活塞,控制水滴加的速度,看到试管中有气泡产生,将带火星的木条靠近P出口,观察到带火星的木条复燃,证明有氧气生成。
实验中还观察到烧杯中的现象是导管口有气泡冒出。
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,老师介绍该反应的产物共有两种,另一种产物必含的元素是Na、H。
(4)这主要是因为蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,能与过氧化钠(Na2O2)反应的物质是二氧化碳、水,同时反应放热。
(5)CO2与Na2O2反应生成了氧气与一种化合物,根据质量守恒定律,可知,此化合物应该是碳酸钠,化学方程式为 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 。
(6)[反思与评价]通过小芳的实验,我们可以得到的一条启示是并不是所有物质着火都能用 CO2灭火。比如金属钠燃烧。
16.氢化钙(CaH2)是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。甲、乙两位同学选用如下装置,用氢气与金属钙加热制备氢化钙。实验结束后,两位同学对硬质玻璃管中的固体进行如下探究:
【提出问题】硬质玻璃管中的Ca是否完全转化为CaH2?
【查阅资料】
① 金属钙活动性很强,遇水反应生成氢氧化钙,同时产生一种气体;
② 氢化钙要密封保存,遇水反应放出氢气。
【猜想与实验】
1、固体为Ca和CaH2。
2、固体为CaH2。
(1)甲同学的探究活动如下:
甲同学的结论:猜想1正确,固体为Ca和CaH2。
(2)【实验反思】
乙同学认为由以上探究活动还不能得出猜想1正确,理由是 。请你帮助乙设计实验,写出主要的实验步骤、现象和相应的结论: 。
(3)【反思讨论】
(1)写出CaH2与水反应的化学方程式 。
(2)登山运动员常用氢化钙固体作能源提供剂,与氢气相比,其优点是 。
(3)制备CaH2装置中,玻璃管a的作用是 。
【答案】(1)冒气泡;气体燃烧,产生淡蓝色火焰;Ca(OH)2
(2)若固体为CaH2,遇水反应也会产生相同的现象;取等质量的氢化钙和待测固体,分别放入两支试管中,加入足量的水,使其充分反应,收集产生的气体,比较反应产生气体的体积。若体积相等,说明玻璃管中Ca完全转化为CaH2;若不相等,则说明Ca未完全转化为CaH2
(3)CaH2 +2H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑。;便于携带、避免爆炸危险;检验装置的气密性
【解析】
【猜想与实验】
【实验反思】乙同学认为由以上探究活动还不能得出猜想1正确,理由是CaH2 +2H2O =Ca(OH)2 + 2H2↑,若固体为CaH2,遇水反应也会产生相同的现象;可以通过以下操作验证:取等质量的氢化钙和待测固体,分别放入两支试管中,加入足量的水,使其充分反应,收集产生的气体,比较反应产生气体的体积。若体积相等,说明玻璃管中Ca完全转化为CaH2;若不相等,则说明Ca未完全转化为CaH2。
【反思讨论】
(1)CaH2与水反应的化学方程式为CaH2 +2H2O= Ca(OH)2 + 2H2↑。
(2)登山运动员用氢化钙固体作能源提供剂,与氢气相比,其优点是便于携带、避免爆炸危险。
(3)制备气体的装置不能漏气,故制备CaH2装置中,玻璃管a的作用是检验装置的气密性。
17.某化学兴趣小组的同学向无水乙醇中放入一小块金属钠,观察到有气泡产生。小组同学对这一现象产生了兴趣,进行了如下探究。
(提出问题)无水乙醇和金属钠反应产生的气体是什么?
(查阅资料)⑴无水乙醇(CH3CH2OH)和金属钠反应生成乙醇钠(CH3CH2ONa)和一种初中阶段常见的可燃性气体;
⑵浓硫酸具有较强的吸水性,可用作某些气体的干燥剂;
⑶白色的无水硫酸铜固体遇水后会变成蓝色。
(猜想与假设)猜想一:CO
猜想二:CH4
猜想三:H2
兴趣小组的同学提出上述猜想的理论依据是 。
(设计并实验)兴趣小组同学分成甲乙两组设计实验方案进行探究。
甲组同学设计的实验方案如下:
乙组同学认为只完成上述实验,猜想二也可能成立。理由是 。并设计了如下实验进一步验证:将反应产生的气体点燃,燃烧产物依次通入A、B装置(如图2),测得两装置实验前后的质量变化如表。
乙组的同学根据实验数据分析,证明猜想 成立。
(得出结论)无水乙醇与金属钠反应的化学方程式为 。
(实验反思)甲组同学受到乙组同学的启发,认为只需要增加一个实验:再在火焰上方罩个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯,观察现象,就能使本组的实验方案更加完善。你认为此方案是否合理 (填“合理”或“不合理”)。
(拓展延伸)要确认该实验过程中所用的乙醇是无水乙醇的实验方法是 。
【答案】化学反应前后元素的种类不变(合理答案均可);甲烷燃烧后也会生成水;三;2C2H5OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑;合理;取样,加入无水硫酸铜固体,颜色无变化,证明是无水乙醇。
【解析】[猜想与假设]根据质量守恒定律中的元素守恒,即反应物是钠和乙醇,生成物了一种初中阶段常见的可燃性气体,故可燃性气体可能是甲烷、一氧化碳、氢气。[设计并实验]甲烷和氢气中都含有氢元素,燃烧后都生成水。由实验可知,反应后的气体依次填入浓硫酸和澄清石灰水后,浓硫酸的质量增加了0.2g,澄清石灰水的质量不变,说明有水生成,没有二氧化碳生成,故说明原可燃性气体是氢气,故猜想三成立。[得出结论]由实验可知,金属钠与乙醇反应生成乙醇钠和氢气,故反应的方程式为:2C2H5OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2↑。[实验反思]乙组同学已经说明该实验中一定有水生成,故在再在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯,如变浑浊,说明有二氧化碳生成,如不变浑浊说明没有二氧化碳生成,故该方案是合理的。[拓展延伸]白色的无水硫酸铜遇到水会变为蓝色,故方法是取样,加入无水硫酸铜固体,颜色无变化,证明是无水乙醇。
18.氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。
(阅读资料)
①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。
②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气。 ③氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。 (氢化钙的制备)
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。某化学兴趣小组设计的制取装置如图甲所示(固定装置省略)。
回答下列问题:
(1)装置A中制取氢气的化学方程式 。
(2)装置B的作用是 。
(3)若不改变温度,整套装置气密性的检查方法是 。
(4)(产品的定量测定)
通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙(其余可能的杂质忽略不计)。样品纯度的测定步骤如下:
①检查装置气密性,装入药品,按乙(固定装置省略)所示连接仪器。
②调整水准管高度,使量气装置两边的液面保持同一水平。读取液面所在的刻度数据为10.0 mL。
③将Y形管慢慢倾斜,直到A端的水全部与B端的样品混合。
④反应结束,冷却至室温,再次读取液面所在刻度数据为110.0 mL。 回答下列问题:
如何判断样品与水完全反应: 。
(5)反应生成氢气的体积为 mL。
(6)已知该实验条件下,氢气的密度为0.09 mg/mL。样品中氢化钙的纯度为 。 (结果精确到0.1%)
【答案】(1)
(2)吸收水分和部分氯化氢气体
(3)将活塞关闭后,往分液漏斗中加入适量的水,用手指堵住装置D的导管口,打开活塞,若气密性良好,可观察到分液漏斗内的液面几乎不下降
(4)量气管中液面不再变化
(5)100.0
(6)88.4%
【解析】(1)装置A中制取氢气是锌粒和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为 。(2)装置B中是碱石灰,碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,装置B的作用是吸收水分和部分氯化氢气体。(3)若不改变温度,整套装置气密性的检查方法是将活塞关闭后,往分液漏斗中加入适量的水,用手指堵住装置D的导管口,打开活塞,若气密性良好,可观察到分液漏斗内的液面几乎不下降。(4)量气管中液面不再变化,如样品与水完全反应。(5)氢气的体积等于反应前后液面差,反应生成氢气的体积为 。(6)反应生成氢气的质量是
设样品中氢化钙的质量是x,生成氢气的质量为y,则钙的质量为 ,钙与水反应生成氢气的质量为
将 带入
样品中氢化钙的纯度为 现象
解释
a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧。
b试管中红磷没有燃烧。
b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因:
① ;② 。
现象
解释
a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧。
b试管中红磷没有燃烧。
b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因:
①温度没有达到着火点;②没有氧气。
实验操作
实验现象
实验结论及解释
① 取少量硬质玻璃管中的固体于试管中,滴入少量的水,收集产生的气体,并用燃着的木条点燃
有氢气生成
② 继续向溶液中滴加酚酞
呈红色
生成 (填化学式)
实验操作
实验现象
实验结论及解释
① 取少量硬质玻璃管中的固体于试管中,滴入少量的水,收集产生的气体,并用燃着的木条点燃
冒气泡;气体燃烧,产生淡蓝色火焰
有氢气生成
② 继续向溶液中滴加酚酞
呈红色
生成Ca(OH)2(填化学式)
实验操作
实验现象
实验结论
将反应产生的气体点燃,在火焰上方罩一个干燥的冷烧杯
烧杯内壁有小液滴生成
猜想三成立
A装置
B装置
实验前
257.6g
144.2g
实验后
257.8g
144.2g
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