初中化学实验数据分析例题

1.（扬州）叠氮化钠(NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．【应用研究】(1)汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为_______。【制备研究】(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH3＋N2O=NaN3＋NaOH＋X,实验室检验X气体使用的试纸是湿润________。【Na2CO3质量分数测定】工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置（已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体）。(3)装置A的作用是_____。设计的实验步骤为：①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，_____；⑤再次称量装置C。计算碳酸钠含量至少需要测定______（填数字）个数据。根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因_______。【NaN3纯度测定】精确称量0.140gNaN3样品，设计如图装置，测定其纯度。已知2NaN3→3N2(NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热。(4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差_____（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好。(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是______。(6）使用冷水冷凝的目的是______。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是_______。(7)常温下测得量气管读数为67.2mL(N2的密度为1.25g/L)，则实验中选用的量气管规格合适的是_____（填字母序号）。A.100mLB.1LC.2L(8)计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）。（1）2NaN2=2Na+3N2↑(2)红色石蕊试纸（3）除去空气中的CO2缓缓放入空气3生成NaN2的同时有NaOH生成，NaOH吸收空气中的CO2生成Na2CO3（4）不变（5）倾斜锥形瓶，使样品与M溶液接触（6）降低气体温度（防止量气管中水喷出）调节两边液面相平（7）A（8）92.9%17.（镇江）将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行了如下探究。请完成下列各题：（一）猜想与假设：猜想一：固体为CuCO3，理由：▲（用化学反应方程式表示）。猜想二：固体为Cu(OH)2，理由：Na2CO3溶液呈▲（填“酸”或“碱”）性。猜想三：固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。（二）资料查阅：①Cu(OH)2和CuCO3晶体均不带结晶水；②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。（三）设计与实验：Ⅰ．固体的获取：（1）将反应后的固、液混合物经▲、洗涤、低温烘干得蓝色固体。（2）判断固体已洗净的方法及现象▲。Ⅱ．用下图所示装置，定性探究固体的成分。（3）若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想▲正确；（4）若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想▲正确；（5）小组同学将装置按A、▲、▲（填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中：B中的现象为，C中的现象为。结论：固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。Ⅲ．固体成分定量测定：已知Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃，CuCO3的分解温度为200℃∽220℃。设固体的组成为aCu(OH)2•bCuCO3。小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如右图，请根据图示回答下列问题：（6）写出AB、CD段发生反应的化学方程式：AB段：▲；CD段：▲；（7）通过计算可得：a:b＝。（8）若将24.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：▲。猜想一：Na2CO3+CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4猜想二：碱Ⅰ．（1）过滤（2）取最后洗涤液少量，滴加适量的稀盐酸（硝酸、硫酸），无气泡产生；或滴加BaCl2[或Ba(OH)2、Ba(NO3)2]或CaCl2[或Ca(OH)2、Ca(NO3)2]溶液，无沉淀产生。Ⅱ．（3）二（4）一（5）CB澄清的石灰水变浑浊白色固体变蓝（6）Cu(OH)2CuO+H2OCuCO3CuO+CO2↑（7）2:1（8）4CuO2Cu2O+O2↑11.（南京）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学，(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为▲得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据(1)中所写的化学方程式．合成气中CO和H2的质量比为▲。Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示：【设计买验步骤]①连接好装置并检查气密性。②装入药品，通人一段时间合成气。③分别称量装置D、E的质量。④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。⑥再次分别称量装置D、E的质量。[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤▲(填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：装置D的质量装置E的质量反应前292.4g198.2g反应后296.0g201.5g①装置C中出现▲色物质。②称量数据如右表所示。[现象分析和数据处理]①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。▲③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?▲(选填“是”或“否”，并说明理由)。[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。①上图装置F中盛放的试剂名称是▲。②上图装置的正确连接顺序是▲(填字母，且每套装置限用一次)。[实验反思]除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为▲(写出一个原因，并说明理由)。▲(1)CH4+H2O=CO+3H2(2)I．14：3Ⅱ．[完善实验设计]②[进行实验]红[现象分析和数据处理]②如果只有CO和H。还原足量CuO，合成气中CO与H2的分子个数比为1：3。生成物中碳元素与氢元素的质量比为2；1如果只有CH4还原足量CuO，生成物中碳元素与氢元索的质量比为3:1现测得CO2的质量：201．5g--198．2g=3．3gH20的质量：896．0g一292．4g=3．6g生成物中碳元索与氢元索的质量比：(3·3g×)：(3．6g×)=9：49；4介于2：1和3：1之间由此可推测出，除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有来反应的CH4，且CH4也还原了CuO。③否。因为带走水蒸气会使测得的CO2质量偏低·而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于2：1，所以对推测结果无影响。[拓展探究]澄清石灰水HGFI[实验反思]因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比太置2：1，所以可能是合成气中参与反应的CO与H2的分子个数比大于1：3(或H2未完全参加反应、生成的水未被完全吸收等)13．（宿迁）某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。【教师提醒】它由Cu、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。【提出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有Cu；②只有；③是Cu、Fe2O3的混合物【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3＋Cu==2FeCl2＋CuCl2【实验探究】（1）甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为的观点正确（填“甲”或“乙”）。（2）丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按右下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：反应前反应后Ⅰ组玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g玻璃管和固体物质的总质量为36.1gⅡ组洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g洗气瓶和瓶中物质的总质量为红色粉末少量澄清石灰水COA红色粉末少量澄清石灰水COABB【交流讨论】（1）在装置A中先通CO气体的作用是。（2）应该选择组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第组（填序号）。（3）写出A装置中发生反应的化学方程式；实验中观察到A装置中的现象为。（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？（填“需要”或“不需要”），理由是。【反思评价】丁同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？。【提出猜想】②Fe2O3【实验探究】（1）乙【交流讨论】（1）排净装置中的空气（或防止CO和装置中的空气混合受热发生爆炸）(2)Ⅰ，③（3）3CO+Fe2O32Fe+3CO2部分红色粉末变黑（4）不需要，因为一直通入CO气体，B中溶液不会倒吸到A装置中【反思评价】在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉（或用塑料袋收集等）。17．（扬州）精还原铁粉是一种重要的化工原料，某兴趣小组对其进行下列研究：【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下：粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为：、。（1）写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式▲。（2）焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外，还能▲。【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按如下装置进行实验。已知3CH4+4Fe2O3高温3CO2+6H2O+8Fe（假设每步反应都完全且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响）。（3）主要实验步骤如下：①按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量；②点燃A处酒精灯；③缓缓通入纯净干燥的H2；④点燃C处酒精灯；⑤分别熄灭A、C处酒精灯；⑥再缓缓183.1g高温粗还原铁粉Fe2O3固体浓硫酸浓硫酸碱石灰碱石灰H2ABCDEFFexOyxFe＋yH2O高温＋yH2＋高温＋Fe3C3Fe2H2CH4通入少量H2；⑦再次称量必要装置的质量。操作的先后顺序是①→③→▲→▲→⑤→⑥→⑦（填序号）（4）步骤③的目的是▲，验证该步骤目的达到的实验方法是▲；步骤⑥的目的是▲。（5）若装置D、E分别增重mg和ng，则m与n的关系为▲（填字母）；A．11m=9nB．11m9nC．11m9n若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将▲（“偏大”、“偏小”或“不变”，下同），碳元素的质量分数将▲。（6）粗还原铁粉样品的质量为10.000g，装置B、E分别增重0.180g和0.220g，计算样品中氧和碳元素的质量分数（要求计算过程）。（1）3CO+Fe2O3高温3CO2+2Fe（2）作燃料提供反应所需高温（3）④②（共1分，全对得1分，有错不得分）（4）将装置中的空气排尽，防止点燃时发生爆炸收集尾气