为探究空气的组成,小明用下图A所示装置进行实验。
(1)实验时,取下橡胶塞,点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞,这时看到的现象是:_______________,该反应的符号表达式为_____________。
(2)小明又设计了如上图B所示的改进装置,其优点是:___(只需写一点)。从理论上分析,玻璃管内液面最终将上升至__处(填“1”、“2”、“3”、“4”),但实测结果液面往往偏低,其原因可能是:_______(只需写一条)。
(3)从课本镁条燃烧实验小明得到启发,于是他用镁代替红磷做起了这个实验,实验完毕,冷却后进入集气瓶中水的体积远大于总容积的1/5,若装置气密性良好,则可能原因是: _ 。
小丽通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中,化学方程式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下用250 mL 集气瓶设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录 】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
① |
检查装置的气密性 |
|
装置的气密性良好 |
② |
加入药品,瓶装满水,将装置连接固定 |
|
|
③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
|
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温,操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是 。现象I是 。
上述反应化学表达式是 。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。取余下四次平均值计算,小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】
(1)这台制氧机制氧气的过程发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
实验室有一瓶黑色粉末和一瓶标签已被腐蚀的无色液体(如图)。
将二者混合会产生无色气体。为了确定它们的成分,
甲、乙两位同学进行了探究。
【猜想1】甲同学认为无色气体是氧气,其理由是(用化学方程式表示):
。
乙同学认为单从产生无色气体不能确定一定是氧气,需要进一步进行实验,请你设计实验进行验证无色气体是氧气。
实 验 步 骤 |
实 验 现 象 |
实 验 结 论 |
|
|
无色气体是氧气。 |
如果实验验证了无色气体是氧气,那么黑色粉末在反应中起 作用。
【猜想2】乙同学认为无色气体不一定是氧气,可能是其他气体,其理由是(用化学方程式表示) 。
乙同学按自己的设想进行实验:取一定量的黑色粉末于试管中,加入过量的无色液体,当反应结束后,发现试管底部仍有黑色粉末。为确定此成分,请你设计实验进行验证:
实 验 步 骤 |
实 验 现 象 |
实 验 结 论 |
|
|
|
1.将试管中的物质过滤、洗涤、干燥。 2.点燃黑色粉末,在火焰上方罩一个涂有 的小烧杯。 |
|
试管中剩余的黑色粉末可能是 。 |
松材线虫病是危害松树植物的一种毁灭性流行病。病原线虫从松树的伤口进入,寄生在树脂道中,大量繁殖后遍及全株,造成水分输送受阻、蒸腾作用降低、树脂合成急剧减少。
目前,防治松材线虫主要措施是给松树"注射"一种有效成份是苦参碱的免疫激活剂。注药方法是在松树树干基部斜钻出一个小孔,在小孔上插入药剂瓶(如图),依靠树体自身的输导功能将药液运输到树体各个部位,达到防治松材线虫病的目的。
已知每瓶药剂的质量是50克,苦参碱的质量分数为0.3%.欲利用质量分数30%的苦参碱原液,配制这样的免疫激活剂50000瓶,需要原液的质量是多少?
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验.
【提出问题】①氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计并完成实验】
Ⅰ.将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ.将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ.将x g氯酸钾与1.0g氯化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中x的值应为 ,将实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明 ,将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到1.0g黑色粉末,再将黑色粉末和xg氯酸钾混合加热,现象与实验Ⅲ相同,此步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后 和 都不变.
【结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂,请写出实验Ⅲ中的化学反应文字表达式
【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比是为了证明
【提出问题】②双氧水分解速度还和什么因素有关
【设计并完成实验】
|
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生产生O2体积 |
Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9mL |
Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16mL |
Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31mL |
本实验中,测量O2体积的装置是 (填编号)
【结论】在相同条件下,双氧水的浓度越大,双氧水分解得越 。
实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结
合图示回答有关问题。
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表
具支试管或硬质玻璃管中空气的体积 |
反应前注射器中空气体积 |
反应后注射器中气体体积 |
实验测得空气中氧气的体积分数 |
25mL |
15mL |
9mL |
|
(2)装置一和装置二中气球的位置不同, (填“装置一”或“装置二”)更合理,理由是 。
(3)若实验测得结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举一条) 。
按图组装仪器,关闭止水夹,通电使红磷燃烧。请回答下列问题:
(1)燃烧的现象是 ;
(2)红磷燃烧一段时间后,自动熄灭了,你认为原因是 ;
(3)冷却后,松开止水夹,你观察到的现象为: 。
小明在进行粗盐提纯和配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液时,遇到了如下的问题,请你帮助小明来解答下列问题.
(1)粗盐提纯的步骤为:溶解、 、蒸发、计算产率.
(2)经过滤后,食盐水仍浑浊的可能原因是 (答一点即可).
(3)在蒸发实验操作中,当蒸发皿中出现 时停止加热.
(4)将配制好的氯化钠溶液,装入试剂瓶时不小心溅出,则剩余溶液中溶质的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”).
某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下:(每小格1分,共4分)
①如图所示,连接仪器,发现装置的气密性良好。
②在集气瓶里装a 体积的水,燃烧匙里放一块白磷并在酒精灯上把玻璃棒下端加热,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,产生大量白烟,同时放出大量的热。
⑤待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的体积是c。
⑥根据a.b.c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数。回答下列问题。
(1)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是 。
(2)若实验非常成功,请写出a.b.c三个数据应满足的一个等式关系式: 。
(3)组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a 体积的水”非常不理解。咨询了组长小明之后,他终于明白“a 体积的水”的作用,其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度;其二则主要是 。
(4)在上述实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是
A.装置气密性不好 |
B.实验前集气瓶里没有装a体积的水 |
C.集气瓶没有冷却到室温 |
D.用红磷代替白磷(红磷的着火点在240℃左右) |
化学教材 “寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】(1)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?
(2)氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好?
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入a g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象。 |
A试管中产生大量气泡,带火星木条复燃,B试管中的现象 |
②待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管内,如此反复多次实验,观察现象。 |
试管中均产生大量气泡,带火星木条均复燃 |
③将实验②中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为a g。 |
|
④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入a g氧化铁粉末,向D试管中加入a g二氧化锰粉末,观察现象。 |
(1)A中产生的气体是 ;B试管中的现象 。
(2)实验②、③证明:氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式 。
(4)实验设计④的目的是 ,若实验④观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是 。
某学习小组对粗盐中杂质(难溶性和可溶性)的去除展开相关探究.
(1)粗盐中难溶性杂质去除的实验步骤为①溶解,②过滤,③ (写操作名称),④计算产率.
(2)步骤②中需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、 (写仪器名称),其中玻璃棒的作用是 .
(3)【提出猜想】
甲同学:该粗盐中含有难溶性杂质外,是否还含有可溶性杂质?
(4)【查阅资料】]
①粗盐中可能含有镁盐(Mg 2+)和硫酸盐(SO 4 2 ﹣)等可溶性杂质.
②一些物质的溶解性表
阳离子 阴离子 |
OH ﹣ |
CL ﹣ |
SO |
CO |
Na + |
溶 |
溶 |
溶 |
溶 |
Ba 2+ |
溶 |
溶 |
不 |
不 |
Mg 2+ |
不 |
溶 |
溶 |
不 |
说明:"溶"表示该物质可溶于水,"不"表示该物质不溶于水.
③Mg(OH) 2为白色物质,不溶于氢氧化钠溶液;BaSO 4为白色物质,不溶于盐酸;
MgCO 3,BaCO 3为白色物质都能溶于盐酸.
(5)【实验设计】
①取少量除去难溶性杂质后的盐,溶于水配成溶液.
②取少量所配溶液于试管中,滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀不溶,说明该盐含有可溶性的 盐.
③另取少量所配溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶,说明该盐含有可溶性的 盐.
(6)【实验结论】该盐含有可溶性杂质 .
(7)【实验拓展】以下为乙同学设计的去除食盐中可溶性杂质的试验流程:
①该实验过程中,除杂试剂都要过量,原因是 .
②过量Na 2CO 3溶液用来除 离子(填离子序号).
某学习小组对酸与碱发生中和反应进行探究,请你参与实验。
实验活动一:用酸碱指示剂探究酸与碱反应的过程。
【实验1】小组同学设计并进行如下实验。
实验编号 |
实验方法与操作 |
实验现象 |
解释与结论 |
① |
取3mL溶质质量分数为4%的NaOH溶液于试管中,滴1、2滴酚酞溶液 |
|
加入稀盐酸后,NaOH溶液中 (填离子符号)浓度减小,进而证明酸与碱能发生反应。 |
② |
向上述溶液逐渐滴入稀盐酸,振荡 |
溶液刚好褪色 |
|
③ |
向上述刚好褪色的溶液中再滴2滴溶质质量分数为4%的NaOH溶液,振荡后,再次滴入微量稀盐酸,振荡 |
|
(1)配制50g溶质质量分数为4%的NaOH溶液,所需水的质量是 g。
(2)向上述刚好褪色的溶液中加入 (填字母序号)也能达到实验目的。
A.MgCl 2溶液
B.稀H 2SO 4
C.AgNO 3溶液
D.Ba(OH) 2溶液
实验活动二:用变色硅胶验证酸与碱反应生成了水。
【查阅资料】Ⅰ.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。
Ⅱ.无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。
【实验2】小组同学在老师的指导下,进行如图所示的三个实验。
【讨论与交流】
(3)证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是 。小芳认为【实验2】不严密,还应补充的实验是 。
(4)实验过程中,观察到丙的U形管内液面左低右高,出现该现象的原因可能是无水醋酸与氢氧化钠反应时放热或 。
咸宁市市某校2018年实验操作模拟考试的一个考题是:用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水。
【进行实验】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
分别用a,b,c三支试管取样,各加入一定量碳酸钠溶液 |
a中有气泡产生 |
a中物质是稀盐酸 |
b中无明显现象 |
b中物质是食盐水 |
|
c中 |
c中物质是澄清石灰水 |
写出a试管中发生反应的化学方程式 。
把c试管反应后的物质进行过滤,得到滤液。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
猜想一:Na 2CO 3和NaOH;猜想二:NaOH;猜想三: 。
提示:Ca(OH) 2微溶于水。
【实验过程】为证明猜想一是否正确,进行了如下实验
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取一定量滤液于试管中,加入一种盐溶液(写物质化学式) |
有白色沉淀 |
猜想一正确 |
写出上述有白色沉淀生成的化学方程式 。
同学们还对a试管反应后废液的酸碱性感兴趣,决定用pH试纸测定其pH值。
用pH试纸测定a试管反应后废液碱性的过程 |
测定结果 |
在白瓷板上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取 。 |
pH<7(废液显酸性) |
【反思与交流】a试管中的废液显酸性,从环保、经济、操作简便等方面考虑,应向废液加入(写化学式) 后再排放。
小明参观某养鱼池时,好奇地发现农民向养鱼池撒一种叫做过氧化钙的淡黄色
固体,用来增加鱼池中的含氧量。小明刚学完氧气的实验室制法,于是他想可否用过氧化钙制取氧气。
【提出问题】过氧化钙可否用于制取氧气?
【查阅材料】部分内容如下:过氧化钙(CaO2)室温下稳定,在300℃时分解生成氧气,可做增氧剂、杀菌剂等。
【猜想与验证】
小明依据上述材料,提出猜想Ⅰ: ,然后进行以下实验:
实验装置 |
实验主要过程 |
检验装置气密性。 加入过氧化钙于试管中,加热,导管口有大量气泡冒出。 收集满一瓶气体。 ④ 停止加热。熄灭酒精灯前,应___________________。 ⑤ 检验气体。方法是______________________。 |
(2)小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ。
猜想Ⅱ:过氧化钙与水反应可制取氧气
检验装置气密性。 ② 加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几 乎收集不到气体。该装置放置到第二天,集气瓶只收集到极少量 气体,振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。 |
【实验结论】不能用过氧化钙与水反应制取氧气。
【分析与反思】
①虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小明认为农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是________________________。
②小明希望对此实验进行改进,使该反应加快,你能帮他提出建议吗?你的合理建议:
_________________________。
以上建议是否可行,还需进一步通过实验验证。
小雨同学阅读课外资料得知,双氧水分解除了二氧化锰作催化剂,还可以用氧化铜等物 质作催化剂,于是她对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验:(其他可能影响 实验的因素均忽略)
实验序号 |
KClO3质量 |
其他物质质量 |
待测数据 |
① |
1.2g |
|
|
② |
1.2g |
CuO 0.5g |
|
③ |
1.2g |
MnO2 0.5g |
|
(1)上述实验测量的“待测数据”是 。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,称量得到0.5g黑色粉末,经进一步实验证实过滤所得的黑色固体粉末为氧化铜。
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。
【实验拓展】小雨同学从课外资料上还获得下列信息:氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是 。
A.二氧化锰一定是催化剂
B.同一个反应可能有多种催化剂
C.催化剂一定是加快反应速率
D.也存在减慢反应速率的催化剂
E.对一定量的反应物来说,催化剂能改变生成物的质量
试题篮
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