(9分)某学校化学兴趣小组的同学对我县的石灰石矿区进行调查并取样。样品的主要成分是碳酸钙(CaCO3)(其中含有二氧化硅等杂质)。下面是同学们的实验探究过程,请你参与并回答有关问题。
【实验目的】测定大理石样品中碳酸钙的质量分数。
【查阅资料】二氧化硅等杂质不溶于水,也不与盐酸反应。
【实验过程】准确称量12g大理石样品于烧杯中,向其中加入80mL盐酸(HCl),立即将烧杯放到电子秤上称量。每分钟记录一次数据(提示:反应结束后盐酸有剩余;碳酸钙和稀盐酸反应后生成氯化钙、水和二氧化碳;称量的质量包括烧杯)。相关的实验数据如下表:
时间/分 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
质量/g | 152.0 | 150.0 | 148.5 | 148.0 | 147.6 | 150.0 | 147.6 | 147.6 | 147.6 |
【数据处理】
(1)表中有一个称量数据是不合理的,该数据的测定时间是第 分钟。
(2)整个过程中产生二氧化碳的质量是 g。
(3)计算样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,计算结果保留一位小数)
(10分)某化学兴趣小组的同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”,确定以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象,设计的实验装罝如图所示。
(1)根据实验目的,小明应该测量的数据是 (填“只有反应前”、“只有反应后”、“反应前、后”之一)整个反应装置(包括锥形瓶、气球和药品)的质量。
(2)实验步骤如下:
①按如图方式放好仪器,使天平平衡,记录称量数据。
②将小试管中的稀盐酸全部倒入烧杯中,观察到烧杯剧烈反应,并有 冒出。
③当反应结束时,同学们发现天平的指针偏向右边。同学们又重新称量,记录了数据。他们感到困惑:其他操作均正常,实验现象与数据为何与预测结果不符?请你帮他们分析导致天平不平衡的原因是 。
(3)同学们经过讨论,意识到了自己所犯的错误,有 生成或参与的化学反应必须在 装置内进行,才能正确验证质量守恒定律。于是他们对实验装置进行了重新设计,如下图所示:
实验步骤如下:
①按如图方式放好仪器,使天平平衡,记录称量数据。
②将碳酸钙粉末全部倒入到锥形瓶中,观察现象。
③当反应结束后,气球完全鼓起,他们发现天平的指针仍然偏向右边,你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的 (填序号)。
A.该反应前后原子的种类、数目变少
B.该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C.空气的浮力作用干扰了实验结果
D.生成气体的反应不遵守质量守恒定律
若不考虑该因素的影响,该反应是否遵循质量守恒定律? (填“是”或“否”),请从微观方面说明原因 。
(7分)张明和王小华同学对化学计算很有心得。以下是他们解答一道计算题的实录,请你一起与他们研究并完成相关问题:
题目:将15g氯酸钾(KClO3)和3g二氧化锰[MnO2(作催化剂)]混合放入大试管中加热,能较快的分解生成氯化钾(KCl)和氧气。当收集到所需要的氧气后,停止加热,待试管冷却后,称量剩余固体的质量为13.2g,求生成的氯化钾的质量。
(1)张明同学很快得到15g+3g-13.2g是 (填化学式)的质量。
(2)下面是两位同学根据化学方程式计算的过程,请你在下边的框内帮他们改正其中的错误:
【解析】
设生成氯化钾的质量是g。
KClO3KCl + O3↑
74.5 48
g 4.8g
答:生成的氯化钾的质量是7.45g。
(12分)写出下列反应的化学方程式,并求各物质的质量比。
(1)氢氧化钠(NaOH)溶液和硫酸铜(CuSO4)溶液反应,产生氢氧化铜沉淀[Cu(OH)2],生成的硫酸钠(Na2SO4)留在溶液中。 ;
(2)白磷在空气中燃烧,生成五氧化二磷。 ;
(3)甲烷(CH4)燃烧生成二氧化碳和水。 ;
(17分)下图是鲁教版八年级教材中常见的实验。请根据图示回答下列问题:
(1)试写出上述四个实验中发生反应的化学方程式:
A. ; B. ;
C. ; D. 。
(2)对比这四个化学反应方程式,你会发现它们之间有好多相同之处,请写出四条:
① ; ② ;
③ ; ④ 。
(3)实验室通常用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气,请你写出该反应的化学方程式 ;从该反应中我们能够获取很多信息,请你任写三条:
① ;
② ;
③ 。
(3分)酒精(学名乙醇)是一种绿色能源,它在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水。则酒精中一定含有 元素和 元素,可能含有 元素。