人通过肺与外界进行气体交换,吸入空气中的氧气,排出二氧化碳和水蒸气。但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的,还是人体代谢的最终产物,为了证实这个问题,有人采用了右图装置进行实验。
⑴人吸气时,应将活塞A_______(填“打开”或“关闭”),活塞B_______(同上)。
⑵人呼气时,应将活塞A_______,活塞B_______,此时可观察到Ⅱ瓶内的现象是_______。
⑶Ⅰ瓶中所装试剂的作用是_________,Ⅱ瓶中所装试剂的作用是___________。
⑷将上述操作反复进行,能证明人呼出的气体中含有的二氧化碳不是来自于______,而是来自于_____________。
化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2。
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实验】
猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验I:验证呼出的气体中含有水蒸气。
(1)实验操作如图所示。
(2)观察到的现象为________,根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验II:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测定其含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(B是带刻度的量气装置)。
(1)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。向装置中加入药品。关闭止水夹a~f。 |
装置的气密性良好。 |
|
② |
打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温。 |
B中液体进入到A中,B中液体减少500 mL。 |
收集500 mL气体。 |
③ |
关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出。 |
________,D中液体为475 mL。 |
反应的化学方程式为________。 |
④ |
关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷。 |
白磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热。 |
呼出的气体中含有O2。 |
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温,打开f。 |
________,D中剩余液体为400 mL。 |
呼出的气体中含有N2。 |
(2)数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
N2 |
O2 |
CO2 |
|
体积/mL |
|||
体积分数/% |
同学们经过3次重复实验,确认了呼出气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
(1)该实验设计依据的N2性质有 (填字母序号)。
A.难溶于水 B.不能和NaOH溶液反应
C.无色无味的气体 D.不能燃烧,也不支持燃烧
(2)实验II操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测O2的体积分数(填"偏小"、"不变"或"偏大")。
为研究锌和铝的金属活动性,某研究小组进行了如下探究。
(1)小明设计的实验方案:向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式:_________________________________。
(2)小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中,发现前者比后者反应快,原因是_________________________________________________________________________________。
(3)小芳在(2)实验中,还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么?
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色;AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设a:该灰黑色沉淀可能含有________________;
假设b:该灰黑色沉淀可能含有AlCl3;
假设c:该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
实验编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
加入适量稀盐酸 |
有微量气泡,固体全部溶解,得到澄清溶液 |
② |
加入适量蒸馏水 |
固体部分溶解 |
③ |
加入适量无水乙醇 |
固体部分溶解 |
【得出结论】由实验①可判断假设c___________(填“成立”或“不成立”),再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是______________________________。
注意:若答对(4)小题奖励4分,但化学总分不超过60分。
(4)你认为①中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱?________________(填“能”或“不能”),分别从设计方法和操作可行性的角度,具体说明理由:_____________________________
__________________________________________________________________________。
某研究小组在学习氧气的化学性质时发现:铁丝燃烧没有火焰,蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
(1)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式:_______________________。
(2)探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?
点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如图所示)。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由______________(填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
(3)探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么?
【查阅资料】
物质 |
熔点╱℃ |
沸点╱℃ |
燃烧时温度╱℃ |
石蜡 |
50∽70 |
300∽550 |
约600 |
铁 |
1535 |
2750 |
越1800 |
钠 |
97.8 |
883 |
越1400 |
由上表可知:物质燃烧能否产生火焰与其——————(填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠在燃烧时,——————(填“有”或“没有”)火焰产生。
(4)木炭在氧气中燃烧没有火焰,但生活中木炭燃烧时会产生火焰,其原因可能是——————。
(7分)在化学课上,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上附粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是,白色物质可能是Na2O或;
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O + H2O = 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结 论 |
方案1 |
取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品 全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 |
溶液变成红色 |
白色物质 为Na2O |
方案2 |
①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 |
出现白色沉淀 |
白色物质 是 |
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 |
无明显现象 |
【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确,理由是。
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。
通过以上探究,你还能获得哪些结论,请写出两条。(
答对本小题将奖励4分,但全卷总分不超过60分)
① , ② 。
甲、乙两同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体是否变质,进行了如下实验。请与他们一起完成探究活动。
【提出问题】氢氧化钠固体是否变质。
【实验探究】甲、乙两同学分别设计了不同的方案并加以实验。
甲同学的方案及实验:
乙同学的方案及实验:
(1)乙同学认为甲同学的结论不科学,其理由是;
(2)乙同学的实验中,观察到的现象A应为,该反应的化学方程式为,氢氧化钠固体变质的原因是(用化学方程式表示);
【拓展应用】
(3)氢氧化钠固体应当密封保存;
(4)若要除去上述变质的氢氧化钠溶液中的杂质,应加入适量的(填化学式)溶液而除去。