• 1、原创成都市气候温暖,水源丰富,人们常被蚊虫叮咬的问题所困扰。兴趣小组同学以“自制CO2型蚊虫诱捕器”为主题,进行相关探究。

    资料:1.市售的灭蚊器多采用二氧化碳等化学因子诱蚊剂,吸引蚊子靠近,搭配负压式捕蚊装置(部分产品配备紫光灯增强夜间捕蚊效果)等以实现抓捕和灭蚊。

    2.将CO2逐渐通入澄清石灰水中至过量,溶液先浑浊,后逐渐澄清,变澄清过程中发生反应的化学方程式为( CaCO3+CO2+H2O=CaHCO32, CaHCO32易溶于水。

    3.碳酸钙与柠檬酸反应的化学方程式为 3CaCO3+ 2C6H8O7=Ca3C6H5O72+3H2O+3CO2

    任务一:认识诱蚊原理并探究市售诱蚊剂

    如图1为某市售的甲品牌化学诱蚊剂的相关信息。

    成分:仿人体皮肤挥发气味粉末

    使用方法:撕开包装,把盖上的铭牌去掉或用牙签刺破蜂孔即可,里面诱蚊剂挥发与空气中的水分反应产生CO2 , 以蚊虫喜爱的气体和喜爱的食品双重引诱蚊虫。

    注意:尽量放在捕蚊窗口进风位置,其次是放储蚊盒内。

    建议:开启后30天换一盒。

    温馨提示:本产品保质期两年。

    (1)、诱蚊剂与空气中的水分反应产生CO2 , 分析其原理是仿生人体呼出的气体,据此可知诱蚊剂中一定含有元素。
    (2)、为验证某市售的甲品牌化学诱蚊剂是否如宣传中所说“产生 CO2”,兴趣小组同学提前在塑料瓶中装入诱蚊剂。24小时后用澄清石灰水检验CO2 , 其原理为(用化学方程式表示)。拧紧瓶盖,振荡一段时间后,观察到澄清石灰水未变浑浊,原因可能是
    (3)、【设计与实验一】

    为此同学们在老师的指导下利用CO2传感器测定人体呼出的气体、装有诱蚊剂的瓶子、空气中CO2的含量变化,实验结果如图2。从图2可知,该市售诱蚊剂产生 CO2的气流量不能完全模拟人体呼出气体中 CO2的气流量,推测原因可能是

    (4)、【拓展应用】

    根据上述实验可知,该市售诱蚊剂在(填“通风好”或“较封闭”)的环境下诱蚊效果更好。

    (5)、任务二:设计家用二氧化碳诱蚊剂

    【设计与实验二】

    通过调查发现,不同流量的 CO2诱蚊效果没有显著差异,最主要的是能持续产生二氧化碳气流。根据实验室制取二氧化碳的原理猜想,设计家用二氧化碳诱蚊剂时需要考虑的因素有(写一点)。

    (6)、兴趣小组同学发现利用鸡蛋壳和柠檬酸反应能够在一段时间内持续产生二氧化碳,为测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,设计图3所示装置。塑料瓶内盛放液体试剂,气球内装入 10g 鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙,杂质不与酸反应),将气球紧密套在塑料瓶瓶口,倒入固体试剂,若观察到时,说明反应停止。反应结束后,测得共产生3.52g二氧化碳,则鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为

    (7)、任务三:自制蚊虫诱捕器并检验产品效果

    [条件开放]同学们利用生活中的塑料瓶等物品设计由“诱蚊剂”和“捕蚊装置”组成的“蚊虫诱捕器”(如图4)。图甲结合蚊子运动轨迹设计“有进无出”装置,图乙结合吸尘器的原理,利用风扇制造负压环境,将蚊子吸入。请你结合任一装置分析其具有的优点:

  • 2、食品脱氧剂的主要成分是铁粉、活性炭和氯化钠。某化学兴趣小组利用食品脱氧剂,设计并完成如下实验。回答下列问题:

    实验一:探究脱氧剂中氯化钠、活性炭对铁锈蚀的影响

    利用图1装置进行如下实验,测得相同时间内装置中的温度变化如下表所示。

    实验

    铁粉/g

    水/mL

    活性炭/g

    氯化钠/g

    温度变化/℃

    2

    5

    0

    0

    0.1

    2

    5

    m

    0.1

    3.1

    2

    5

    0.2

    0

    22.0

    2

    5

    0.2

    0.1

    56.3

    (1)、当m=0时,进行实验①和②的目的是。有同学认为m的值不能为0.2,其理由是
    (2)、为探究活性炭对铁锈蚀的影响,可选择的实验组合是(填编号)。
    (3)、由实验可知:氯化钠、活性炭对铁锈蚀的影响是
    (4)、实验二:测定铁锈( Fe2O3xH2O中x的值将一定量的铁粉,放置在潮湿的空气中锈蚀一段时间,称取已锈蚀的铁粉进行如图2 所示实验。先持续通入 N2 , 并充分加热,使铁锈全部脱水,冷却后称量固体质量;之后持续通入 H2 , 加热使之充分反应,停止加热后,继续通入 H2 , 并冷却至室温,再次称量固体质量。绘制玻璃管中固体质量随时间的变化如图3所示(提示:不考虑铁锈中水的其他存在形式;氢气能与 Fe2O3反应;CuSO4可吸收水)。

    通入 N2的目的是

    (5)、通入 H2所发生反应的化学方程式为。实验后,U形管中增加的质量(填“大于”“等于”或“小于”)玻璃管中固体减少的质量。
    (6)、需继续通入H2冷却至室温的原因:
    (7)、 铁锈( Fe2O3xH2O中x的值为
  • 3、水产养殖、运输过程中渔民都会增加水中氧气的含量,目前使用最多的固体增氧剂是“鱼浮灵”,对此,兴趣小组同学围绕“鱼浮灵”展开探究。

    资料:过碳酸钠溶于水先产生碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气。

    任务一:初识“鱼浮灵”

    (1)、“鱼浮灵”的主要成分是过碳酸钠 2Na2CO33H2O2,其溶于水产生的过氧化氢所属的物质类别为(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。取少量“鱼浮灵”于试管中加水至完全溶解,加入足量稀盐酸,可观察到的现象是
    (2)、任务二:再探“鱼浮灵”

    【设计与实验】

    实验一:定性探究“鱼浮灵”的增氧原理

    如图1,同学们取少量市售“鱼浮灵”于试管中,加适量鱼池水和二氧化锰,将带有火星的木条伸入试管内,观察到木条 , 说明“鱼浮灵”在水中产生氧气。写出过氧化氢分解生成氧气的化学方程式:

    (3)、实验二:定量探究“鱼浮灵”的产氧量

    在老师的指导下,同学们设计了如图2装置进行测定。

    加入试剂前,检查装置气密性的方法是 , 说明装置气密性良好。

    (4)、待装置冷却至室温后,常温常压下测得产生的氧气的体积为 V mL(氧气的密度为ρg/L) [2(2Na2CO3·3H2O2)4Na2CO3+6H2O+3O2↑]。计算该“鱼浮灵”中过碳酸钠质量分数的表达式为(用含m、V、ρ的式子表示)。
    (5)、任务三:溶液pH对增氧效果的影响

    同学们查阅资料得知,溶液pH对“鱼浮灵”增氧效果有一定的影响,据此进行探究。室温下,向50 mL不同pH 的水溶液中分别加入0.2g“鱼浮灵”,测得水中溶解氧变化如图3所示。同学们在老师指导下了解到溶解氧是指溶解在水中的氧气,溶解氧值越高,说明溶解的氧气量越多。

    分析曲线,你可以得到的信息是

    (6)、已知鱼类及饵料生物安全的 pH 范围为6.5~8.5,结合图3信息推断,鱼浮灵中碳酸钠的作用是
    (7)、【反思与评价】通过上述探究活动,你认为保存“鱼浮灵”时应注意的问题是
  • 4、化学兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。

    【提出问题】如何选择试剂和设计装置进行测定?

    【查阅资料】贝壳的主要成分是 CaCO3 , 其他成分对实验影响忽略不计。

    室温时,CaCO3难溶于水,CaSO4微溶于水。

    【设计与实验】

    实验一:选择试剂

    分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在图1 的三颈烧瓶中反应,采集数据。

    (1)、图1中反应的化学方程式是
    (2)、据图2分析,选择粉末状样品的依据是
    (3)、据图3分析,影响实验测定准确性的原因:一是水蒸气含量增加;二是

    (4)、实验二:设计装置

    小组设计了图4装置进行测定。

    打开活塞,稀硫酸进入试管,观察到的现象是。反应结束后进行读数。读数前调节水准管与量气管液面相平的原因是

    (5)、实验三:优化装置

    在老师指导下,小组优化并设计了图5 装置进行测定。

    试剂a是

    (6)、检查该装置气密性的方法是
    (7)、加入足量稀硫酸,一段时间后反应停止。再加入氯化铵溶液,发现又产生气泡。推测加入氯化铵溶液的作用是
    (8)、【数据处理】

    实验三中,样品质量为 mg,加入稀硫酸体积为V1mL,加入氯化铵溶液体积为 V2mL,右侧针筒最后读数为 V3mL,则反应生成 CO2体积为mL。该实验条件下,CO2的密度为d g/mL,则该样品中碳酸钙质量分数表达式为

    (9)、【反思与评价】

    与实验二相比,实验三的优点是(写一条)。

  • 5、劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。课后同学查阅资料,得知草木灰是一种重要的农家肥,碳酸钾含量高。

    【提出问题】

    如何测定草木灰中碳酸钾的含量?

    【查阅资料】

    ①常见草木灰钾含量(以碳酸钾表示)如下表:

    草木灰种类

    小灌木灰

    稻草灰

    小麦秆灰

    棉壳灰

    棉秆灰

    向日葵秆灰

    K2CO3

    (%)

    8.66

    2.63

    20.26

    32.28

    16.44

    51.97

    ②提取碳酸钾主要过程是:秸秆→草木灰→滤液→固体。

    (1)、表格中钾含量最高的草木灰是 , 同学们选用这种秸秆灰提取碳酸钾。
    (2)、【设计与实验】

    实验一:提取碳酸钾

    第一步:燃烧秸秆,收集草木灰,称取20.00g。

    第二步:用60 ℃水浸洗草木灰(如图1)并过滤,浸洗滤渣2次,合并滤液。

    第三步:蒸发滤液,烘干得到9.90g固体。

    图1实验中,用60℃的温水而不用冷水浸洗的原因是

    (3)、根据图2,搅拌器转速控制在每分钟转,浸取时间为分钟,比较适宜。
    (4)、实验二:测定碳酸钾含量

    取实验一中所得固体3.30g进行图3实验。

    实验中需缓慢滴入稀硫酸,原因是

    (5)、装置B的作用是
    (6)、【数据与解释】

    称量图3中反应前后烧杯和其中溶液的总质量,增重0.92g。计算草木灰中碳酸钾的质量分数为%,与表格中数据相比明显偏低,原因可能是(填字母)。

    a.烧杯中溶液与空气接触

    b.固体含有其他钾盐

    c.固体含有氯化钠

    (7)、【反思与评价】

    我国秸秆产量巨大,可作为生物质发电的原料,还可利用其燃烧发电产生的草木灰提取碳酸钾,其优点有(写一条)。

  • 6、我国使用青铜历史悠久,学习小组对青铜冶炼及防护开展研究。

    【查阅资料】孔雀石高温下可分解为 CuO、H2O和CO2

    铜锈分为无害锈和有害锈。氯化亚铜(CuCl,灰白色固体)和碱式氯化铜 [Cu2OH3Cl,绿色固体]是有害锈,两者均能与稀硝酸或稀盐酸反应生成可溶的氯化铜。

    CuCl2+2AgNO3=2AgCl+CuNO32

    Cu与 CuCl 均能与酸化后的过氧化氢溶液反应。

    【青铜冶炼】青铜是铜锡合金,我国古代将孔雀石、锡石、木炭投入炉内,高温炼得青铜。

    (1)、冶炼时,生成铜的化学方程式为
    (2)、青铜中锡(Sn)含量不同,性质有差异。《周礼·考工记》记载了不同青铜铸件的锡含量如表1。

    铸件

    锡含量/%

    编钟

    15

    箭镞

    17

    戈戟

    14~24

    刀剑

    25

    表1 青铜铸件锡含量表

    结合表1和铜锡合金强度硬度图分析,选择含锡量约为25%的青铜铸造刀剑的原因是

    (3)、【青铜防护】

    实验一 探究含氯化合物和相对湿度对青铜有害锈形成的影响

    在其他条件相同时,用青铜片设计并进行甲、乙两组实验,记录如表2。

    实验组别

    实验序号

    i

    ii

    iii

    iv

    v

    vi

    vii

    i

    ii

    iii

    iv

    v

    vi

    vii

    氯化铵

    相对

    湿度/%

    35

    47

    58|

    65

    70

    85

    90

    35

    47

    58

    65

    70

    85

    90

    实验现象

    无明显锈点

    均有灰白锈点,且逐渐变成绿色疏松锈;绿色疏松锈依次增多

    无明显锈点

    表2 有害锈形成的影响实验记录表

    用其他含氯化合物重复实验,观察到相似实验现象。

    结合以上实验可得出的结论是;甲组 iii~vij号实验,相对湿度增加,绿色疏松锈依次增多的原因是

    (4)、实验二 探究铜锈中氯元素的含量

    用电子天平称取铜锈10.00 g,加足量稀硝酸充分反应后过滤,向滤液中滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量。重复实验3次,得到沉淀的平均质量为2.87g。

    铜锈中氯元素的质量分数为;能否用稀盐酸代替稀硝酸进行实验,判断并说明理由

    (5)、实验三 处理青铜有害锈

    青铜铸件有白色锈点时,可用酸化后的过氧化氢溶液擦拭,并在5~10分钟后及时清理。“及时清理”的原因是

    (6)、【反思交流】

    结合以上研究,对保护青铜器提出合理建议             (写一条即可)。

  • 7、二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气的催化剂,用5mL不同浓度的过氧化氢溶液和0.5g二氧化锰进行实验(如图1),用温度传感器测出不同浓度的过氧化氢溶液分解过程中三颈烧瓶内温度变化情况如图2所示。

    (1)、通过上述实验可得出过氧化氢分解(填“放出”或“吸收”)热量。
    (2)、实验过程中发现反应速率先变快,后逐渐变慢,先变快的原因是 , 后变慢的原因是
  • 8、图1是通过白磷燃烧验证质量守恒定律的实验,图2是利用压强传感器测得反应过程中压强变化曲线。

    (1)、气球的作用是
    (2)、图中BC段压强增大的主要原因是;CD段压强减小的原因是
  • 9、足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇,经查阅资料得知“嗅盐”中含有碳酸铵,于是设计如图实验对“嗅盐”中的碳酸铵含量进行测定,称取6.0g“嗅盐”样品,进行实验(每步反应均充分),利用量气管获得的气体体积来进行计算。已知: NH42CO3+H2SO4=NH42SO4+ H2O+CO2

    (1)、量气管内水面上的油层起的作用是
    (2)、该方案实验结束后,会有气体残留,不能完全进入量气管中,(填“需要”或“不需要”)通入 N2 将其中残留的气体排入量气管中。
    (3)、实验测得量气管中产生气体的体积为558mL,该方案所测嗅盐中碳酸铵的质量分数为(计算结果精确到0.1%,CO2的密度约为1.97 g/L)。
    (4)、若图中无导管a,则测得的碳酸铵的质量分数会(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
  • 10、 铝箔包裹在咸鸭蛋的表面烘烤使其吃起来别有风味。同学们查阅资料后得知,鸭蛋壳的主要成分是碳酸钙,于是设计如图所示装置计算烘烤后的鸭蛋壳中碳酸钙的质量分数。连接装置并打开弹簧夹,通入一段时间氮气后关闭弹簧夹,滴加稀盐酸直至样品完全反应,再次打开弹簧夹,并通入一段时间氮气,称得反应后装置C的质量增加了4.4g。

    (1)、实验前需先通入氮气的目的是
    (2)、装置B的作用是 , 装置C的作用是 , 装置D 的作用是 , 实验后通入氮气的目的是
    (3)、若没有装置D,可能导致实验测得鸭蛋壳中碳酸钙的质量分数(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
    (4)、16g烘烤后的鸭蛋壳中碳酸钙的质量分数为
  • 11、 兴趣小组同学设计如图1装置进行实验,向集气瓶中注入60 mL蒸馏水,过程中所得图像如图2所示。(资料:相同温度和体积下,气体压强与分子数成正比;相同的温度和压强下,气体体积与分子数成正比)

    (1)、图中曲线EF段气体压强迅速上升的原因是 , 曲线 FG段气体压强逐渐减小的原因是
    (2)、水消耗的二氧化碳占装置中气体总体积的%(精确到0.01%)。
  • 12、称取1.60g黄铁矿(主要成分为FeS2)高温煅烧后将产生的气体通入氢氧化钠溶液中充分反应,并加入足量的氯化钡溶液至不再产生沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量后得到沉淀的质量为2.17g。黄铁矿中硫元素的质量分数为(已知:相对原子质量O—16 S—32 Ba—137)。

    资料:( 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;SO2和CO2 化学性质相似;( BaCl2+Na2SO3= BaSO3+2NaCl

  • 13、科研人员将等体积、等浓度的84消毒液置于不同温度和不同酸碱度的环境中分别进行实验,测得有效氯含量随溶液pH、温度变化分别如图1、图2所示(有效氯含量越大,消毒效果越好)。

    (1)、分析图1、图2,消毒效果最佳的pH是 , 温度是
    (2)、分析图1可得出“有效氯随pH增大而增大”的结论,依据是
    (3)、结合图2分析可知,稀释84消毒液时,不宜使用热水的原因是
  • 14、丙酸钙可用作食品防霉剂,实验小组利用鸡蛋壳和丙酸反应制备丙酸钙。为探究影响丙酸钙产率的因素,取一定量的丙酸,加水配成相同体积的溶液。在不同条件下反应测得丙酸钙的产率如下表。

    编号

    反应温度/℃

    丙酸用量/mL

    反应时间/h

    丙酸钙产率/%

    70

    27

    3

    79.56

    80

    27

    3

    82.68

    98

    27

    3

    82.02

    80

    27

    1

    71.34

    80

    27

    5

    83.26

    80

    24

    3

    77.07

    (1)、实验①②③的目的是
    (2)、对比实验②⑥,可得出的结论是
  • 15、以某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料,通过下述流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀,实现回收利用。

    (1)、步骤①中,加入 Ca(OH)2有两个作用。一是 , 该反应属于中和反应;二是将硫酸铁转化为 Fe(OH)3 , 该反应的化学方程式为
    (2)、步骤②是为了将废水中的硫酸铜转化成CuS 沉淀出来,在这个过程中参加反应的离子主要是
    (3)、步骤③中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为                。
    (4)、为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。该步骤和应加入的试剂分别是
    (5)、回收废水中的铁、铜和锌重金属,其意义是                  (写一条)。
  • 16、废旧电池的回收利用可有效避免环境污染和资源浪费。从废锌镍电池负极片(主要成分为 ZnO、Zn、铜网等)中回收ZnO的一种流程如图所示。

    回答下列问题:

    (1)、铜块能制成铜网是利用了铜的(填“延展性”或“导热性”)。
    (2)、将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目的是
    (3)、“沉锌”时发生复分解反应,该反应的化学方程式为。“沉锌”过程中若所加 Na2CO3溶液量不足,则最终制得的氧化锌的产率会(填“偏低”“不变”或“偏高”)。
    (4)、若过滤后未洗涤沉淀,沉淀表面会附着杂质,杂质的主要成分是
    (5)、铜的金属活动性比锌的弱,结合流程说明依据:
  • 17、原创燃煤电厂锅炉燃烧产生的大量气体(NO、SO2、CO2等)直接排放会造成环境问题,必须处理后排放,处理流程如图,回答下列问题。

    (1)、煤属于(填“可再生”或“不可再生”)能源。
    (2)、燃煤锅炉废气需要脱硝、脱硫处理再排放,否则可能造成的环境污染是
    (3)、通过布袋,可以除去烟气中的粉尘,该方法在实验中叫
    (4)、石灰石浆从脱硫塔顶部喷淋,废气从塔底部通入,这样做的目的是
    (5)、除碳塔除去的是二氧化碳,从经济角度出发,除碳塔排出的液体可加入(填化学式),重新生成氢氧化钠,促进其循环使用。
  • 18、纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液(主要含 ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程如图1:

    已知:金属活动性顺序为Zn> Cd(镉)> Cu。

    (1)、锌浸出液需先加酸调节pH,适宜加入的酸是(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
    (2)、锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是 , 除铜反应的化学方程式为
    (3)、锌粉除铜、镉的实验结果如图2所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升的原因是

    (4)、水热合成后,“反应器2”中的混合物经(填操作名称)、洗涤、干燥得到产品。
    (5)、洗涤时,检验滤渣是否洗净的方法是:取最后一次洗涤液,滴加(填试剂和现象),则说明滤渣已洗净。
  • 19、原创硫酸钾是农业上常用的化肥,工业上制备 K2SO4晶体的一种工艺流程如图。

    查阅资料:在常温(20℃)下相关物质的溶解度数据如表:

    物质

    氯化钾

    硫酸钾

    氯化铵

    硫酸铵

    溶解度/g

    34.0

    11.1

    37.2

    75.4

    (1)、实验室进行操作Ⅰ时,应注意的事项有(写一条即可)。
    (2)、反应①产生的气体X为
    (3)、已知氨气易溶于水,为了提高产率,你认为反应②中应先通入一段时间(填“CO2”或“NH3”),后通另一种气体。
    (4)、反应③的化学方程式为;该反应能得到 K2SO4晶体的原因是
    (5)、该流程中可循环利用的物质是
  • 20、我国煤炭资源丰富。煤不仅是燃料,更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素 CONH22的流程如图,主要有如图五个步骤:

    (1)、步骤①:分离液态空气,该过程属于(填“物理”或“化学”)变化。
    (2)、步骤②:将煤、氧气和水蒸气通入,在高温高压的条件下,煤炭与氧气、水蒸气发生反应生成水煤气(主要成分是 CO、H2等)。核心反应为 C+H2O\xlongequalCO+H2,该反应的基本反应类型是 , 过程中需要不断通入氧气的目的是
    (3)、步骤③:水煤气转化,在工业上,以铜为催化剂,水煤气和水蒸气发生化学反应,发生化合价变化的元素是
    (4)、步骤④:合成氨,工业上合成氨气的反应式: N2+3H2高温高压2NH3此过程中,会有部分 N2和H2未反应,需要通过降温分离气体(已知几种气体的沸点分别是 N2:196C H2:252.8CNH3:33.5C),为了得到纯净的氨气温度范围应控制在(填字母)。

     A.252.8C196C

     B.196C33.5C

     C.33.5C~0C

    (5)、步骤⑤:合成尿素,在一定条件下,该反应同时还有水生成。其反应的化学方程式为
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