科学探究结果的准确性来自于探究活动中研究方法的科学性,研究过程的计划性、研究目的明确性。
(一)学生(甲)应用下图装置(A)所示意的方法研究氯气的性质,其中气体的主要成分是氯气(含有空气和水蒸气)。请回答下列问题:
(1)该项研究(实验)的主要目的是
(2)浓硫酸的作用是 。与研究目的直接相关的实验现象是 ________________ _ 。
(3)虚框中的装置应选择 (填“B”或“C”),其盛放的试剂
为 (填试剂名称);使用该装置的目的是 ;该装置内发生反应的化学方程式为 。
(二)学生(乙)设计实验探究金属铝表面氧化膜的性质:将铝片(含氧化膜)投入浓氯化铜溶液中,铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质。若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化。回答下列问题:
(1)铝片表面出现的暗红色物质的过程中发生的离子反应方程式是 。
(2)同学(乙)认为:铝与氯化铜溶液能迅速反应,而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因是“氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能”。并设计如下实验方案进行验证,请你根据其思路完成下列空格:
[实验方案] 在硫酸铜溶液中加入铝片,无明显现象,再加入 (填试剂名称),若反应明显加快了,说明上述推断正确。
(6分)实验需要0.1mol/LNaOH溶液450mL,根据溶液配制中情况回答下列问题:
⑴实验中不需要的仪器有:
A. 托盘天平 B. 烧杯 C. 500 mL容量瓶 D.玻璃棒 E.滴管 F.铁架台 G.烧瓶
⑵配置该溶液需称量NaOH的质量 ___g
⑶下列操作对所配浓度偏大的有(填写字母)
A、称量时用了生锈的砝码;
B、将NaOH放在纸张上称量;
C、NaOH在烧杯中溶解后,未冷却就立即转移到容量瓶中;
D、往容量瓶转移时,有少量液体溅出
E、未洗涤溶解NaOH的烧杯
F、定容时仰视刻度线
纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。
用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题:
⑴ TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为__________________________。
(2)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是____________;
使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要下图中的_____(填字母代号)。
(3)滴定终点的现象是____________________________________________。
(4)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样w g,消耗c mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为______________________。
(5)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果_________________。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果_____。
某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满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,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
【设计实验方案.验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
方案1 |
取少量白色物质于试管中,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取少量白色物质于试管中,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 |
|
③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 |
【思考与交流】
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,成立。你的理由是。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点,并简述理由:。
学习卤代烃性质时,我们知道溴乙烷在不同溶剂中与氢氧化钠发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。我们可以通过实验的方法去验证反应的产物:
(1)在溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液的(反应类型)中可以观察到有气体生成。某同学用如下图所示装置对该气体进行验证,他所观察到的现象是;
(2)盛水试管的作用是;
(3)除了用酸性高锰酸钾溶液外,还可以用试剂检验该气体,其反应原理是(用化学方程式表示)。
(4)另一位同学取少量溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应后的混合溶液,向其中滴加硝酸银溶液,加热,产生少量沉淀。该同学由此得出溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应,生成了溴化钠。老师和同学都认为这样不合理。若请你用实验验证该反应中生成了溴化钠,你与该同学实验方案不同的实验方法是。
已知SO2、SiO2、CO2等氧化物化学物质具有一定的相似性。用下图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂(填编号);
①20%的HNO3溶液②80%的H2SO4溶液③Na2SO3固体④CaSO3固体
(2)在方框中画出B的装置图并注明试剂;
(3)实验后对C装置玻璃管中的固体成分进行分析,未检测到单质硫,则Mg与SO2反应的产物除MgO外另一种是(填化学式),请用实验加以证明。