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氧气的化学性质比氮气活泼
不能
镁条不仅
能和氧气反应,还能和氮气反应
22 g
解:设60 g该石灰石中含有碳酸钙的质量为$x。$
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
x 22g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{22\ \mathrm{g}}$
解得$x=50\ \mathrm{g}$
该石灰石中碳酸钙的质量分数为$\frac{50\ \mathrm{g}}{60\ \mathrm{g}}×100\%\approx83.3\%。$
答:该石灰石中碳酸钙的质量分数约为83.3%。
使氧气具有一定的湿度(合理答案均可)
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$

将导管a延长并伸入到液面以下
将带火星的木条放在B瓶导管b出口处,若木条复燃,则说明该气体是氧气
ABCD
【分析】
首先,第(1)问需结合质量守恒定律分析:镁燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁,生成物质量等于参加反应的镁和氧气的质量和,因此生成物质量大于镁条质量,原因是包含了参加反应的氧气质量。第(2)问,验证黄色固体为氮化镁时,需利用资料中“氮化镁与水反应生成氨气,氨气能使湿润红色石蕊试纸变蓝”的信息;反思部分,需对比氧气和氮气的化学活泼性,以及镁的反应特性,判断实验结论和替代物的合理性。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,镁条在氧气中燃烧的反应为$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$,生成物氧化镁的质量等于参加反应的镁条质量与参加反应的氧气质量之和,因此理论上生成物的质量大于镁条的质量,原因是生成物质量中多了参加反应的氧气的质量。
(2) 【进行实验】根据查阅资料③,氮化镁与水反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,因此实验中观察到湿润的红色石蕊试纸变成蓝色,即可证明黄色固体为氮化镁。
【反思与交流】① 氧气的化学性质比氮气活泼,镁条燃烧时更易与氧气反应,因此生成的氧化镁远多于氮化镁;② 镁条不能替代红磷做测定空气中氧气含量的实验,因为镁条不仅能和氧气反应,还能和空气中的氮气反应,导致消耗的气体体积大于氧气的体积,测定结果不准确。
【答案】
大于;生成物质量中多了参加反应的氧气的质量(合理答案均可);湿润的红色石蕊试纸变成蓝色;氧气的化学性质比氮气活泼;不能;镁条不仅能和氧气反应,还能和氮气反应
【知识点】
质量守恒定律、镁的化学性质、实验探究
【点评】
本题结合镁条燃烧实验,考查质量守恒定律的应用、实验探究的信息提取能力,以及测定空气中氧气含量实验的替代物选择,需要学生从题目资料中获取关键信息,分析反应本质,是一道综合性适中的基础实验题。
【难度系数】
0.5
【分析】要解决这道题,首先利用质量守恒定律:碳酸钙分解反应中,反应前后固体的质量差就是生成二氧化碳的质量,当固体质量不再变化时,说明反应完全,由此可算出CO₂的质量;再根据化学方程式,利用CO₂的质量计算出石灰石中碳酸钙的质量,最后计算碳酸钙的质量分数。
【解析】(1)由表格数据可知,反应进行到150s和180s时,固体质量不再变化,说明石灰石完全反应,此时固体质量为38g。根据质量守恒定律,生成CO₂的质量=反应前固体总质量 - 完全反应后固体质量=60g - 38g=22g。
(2)设60g石灰石中碳酸钙的质量为x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
相对质量:$\ce{CaCO_{3}}$为100,$\ce{CO_{2}}$为44,列比例式:
$\frac{100}{44}=\frac{x}{22\ \mathrm{g}}$
解得:$x=\frac{100×22\ \mathrm{g}}{44}=50\ \mathrm{g}$
该石灰石中碳酸钙的质量分数为:$\frac{50\ \mathrm{g}}{60\ \mathrm{g}}×100\%\approx83.3\%$
【答案】22 g;83.3%
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算、碳酸钙分解反应
【点评】本题结合表格数据考查化学计算,核心是利用质量守恒确定生成气体的质量,再通过化学方程式进行计算,属于基础计算题型,步骤明确,只要掌握相关知识点即可顺利解答。
【难度系数】0.6
【分析】
本题围绕简易供氧器的设计与制作展开,需结合氧气制取的原理、装置作用、气体检验等知识逐一分析:
(1) 甲图中氧气从反应仓进入加湿仓,经过水时,水可对氧气起到加湿作用,同时还能通过观察气泡快慢判断氧气生成速率;
(2) 乙图中利用过氧化氢在二氧化锰催化下分解制取氧气,需正确书写对应的化学方程式;
(3) B装置要监测氧气气流速度,需让气体通过水产生气泡,当前导管未伸入液面,无法观察气泡,需改进;
(4) 验证氧气利用氧气的助燃性,用带火星的木条检验;
(5) 选择反应原理时,需综合考虑原料、反应速率、气体纯度、安全性等实际因素。
【解析】
(1) 加湿仓中的水,氧气通过时会携带水蒸气,因此除过滤杂质外,还能使氧气具有一定的湿度,提升使用时的舒适度(合理即可);
(2) 乙图中,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;
(3) 要监测氧气气流速度,需让氧气通过B瓶中的水产生气泡,当前连接A、B瓶的导管未伸入B瓶液面下,无法观察气泡,因此改进措施是将该导管延长并伸入到液面以下;
(4) 利用氧气的助燃性,将带火星的木条放在B瓶的导管b出口处,若木条复燃,说明导出的气体是氧气;
(5) 制作供氧器选择反应原理时,原料需廉价易得(A正确),反应速率要适中便于控制(B正确),制得的气体需纯净(C正确),同时要安全环保(D正确),因此选ABCD。
【答案】
使氧气具有一定的湿度(合理答案均可);$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$;将导管a延长并伸入到液面以下;将带火星的木条放在B瓶导管b出口处,若木条复燃,则说明该气体是氧气;ABCD
【知识点】
氧气的制取;化学方程式书写;氧气的检验
【点评】
本题结合实践活动考查氧气制取的相关知识,注重理论与实际应用结合,需理解装置各部分的作用,掌握氧气制取、检验等基础知识点,难度适中。
【难度系数】
0.5