探究性实验是验证化学理论的一种主要方式,也展示了化学的无穷魅力。
【提出问题】催化剂能加快反应速率,但自身质量和化学性质不变。
【查阅资料】①已知KClO3分解产生氧气和KCl; ②KClO3和KCl都能溶于水,MnO2难溶于水;③MnO2与浓盐酸在加热时能产生黄绿色的Cl2.
【设计实验】
实验一、取两份质量相等(约5克)的KClO3分别放入两只大试管(分别标记A和B)中,往B试管中加入质量为1.0克MnO2的,然后按图所示组装好仪器,加热。结果发现加了MnO2的装置收集满一集气瓶的气体所用的时间要少。
实验二、待装置完全冷却之后,将B管中物质置于烧杯中加水溶解、过滤;再将滤出物干燥、称量得质量约为1.0克。
实验三 、取少量滤出物与浓盐酸置于反应装置中(放在通风橱中),加热;有黄绿色气体产生。根据以上实验回答下列问题:
(1)实验一说明加了MnO2之后,KClO3分解的速率更快,写出这一反应的化学方程式:
;如何验证集气瓶中的气体为氧气 。
(2)通过上述三个实验能说明 。
(3)某同学用KClO3和KMnO4的混合物加热,发现产生氧气的速度也很快,该同学就断定KMnO4在KClO3分解反应中也能起催化作用,你认为这同学的判断对吗? ;为什么? 。
27.(每空1分,7分) 某化学兴趣小组的同学为了探究Mg、Cu、Fe的金属活动性顺序开展了一下以下探究活动。
(1)进行试验,获得结论。完成如下实验报告,并回答有关问题。
|
实验方案 |
实验现象 |
实验结论 |
方 案 一 |
将Fe丝浸入CuSO4溶液中 |
Fe丝表面有红色物质析出 |
金属活动性:Fe_ _Cu(填“>”或“<”)该反应的反应类型属于 ____________反应。 |
方 案 二 |
将Mg和Cu分别在空气中灼烧 |
发现镁能剧烈燃烧,而另一种不能 |
金属活动性:Mg_ _Cu(填“>”或“<”) |
方 案 三 |
分别将Mg和Fe放入_________中,观察现象 |
观察到_ (填元素符号)产生气泡的速度较慢 |
金属活动性顺序:Mg>Fe |
(2)反思与交流。经过讨论,该小组同学一致认为:比较金属与酸反应产生氢气的快慢,有两种测定方法:
方法1是在相同时间内测量氢气体积的大小。若用右图所示装置测量,则接口c应与______(填“a”或“b”)相连。
方法2是测定产生相同体积氢气时_____________________。
某化学社团的同学发现,不同物质的变化常伴随着相同的实验现象。但从化学的角度去研究,会发现其有本质的区别。
【现象分析】
实验一:向盛有一定量氢氧化钠固体的试管里加入一定量的水,迅速用带导管的橡皮塞塞紧试管口,并将导管另一端通入盛有水的试管中,振荡左侧试管(如图)。
实验二:用氧化钙代替氢氧化钠重复一次上述实验。
上述两个实验的相同现象之一是;
上述两个实验中,其中一个实验发生了化学变化,其化学方程式是;另一个实验没有发生化学变化。
【本质归纳】;另一个实验没有发生化学变化。
【本质归纳】
相同的实验现象,既可以由物理变化引起,也可以由化学变化引起。
【探究运用】
在探究白色粉末的组成时,要研究相同实验现象的本质区别。
实验三:有一包白色粉末可能含有硫酸钡、碳酸钾和氢氧化钡中的一种或几种,取一定量该粉末加入到盛有足量水的烧杯中,搅拌,静置,观察到烧杯中有白色不溶物。
小明同学认为,白色粉末中一定含有硫酸钡;
小意同学认为小明的结论不准确,其理由可用化学方程式表示为。
针对上述两位同学的观点,小燕同学进一步设计如下实验方案进行探究:
(1)步骤②中发生化学反应的方程式是;
(2)步骤③中,加入酚酞溶液后,若溶液E为无色,则原白色粉末的组成是(填化学式,下同);
步骤③中,加入酚酞溶液后,若溶液E为红色,则滤液A中一定含有的溶质是,原白色粉末的可能组成是或;
(3)小鹏同学认为,只需取少量滤渣B,加入过量的稀硝酸,若看到的现象是,就足以说明原白色粉末中只含有碳酸钾和氢氧化钡。
对比归纳是学习化学的重要方法。请你参与下列探究活动并回答问题:
实验一:探究影响硫燃烧剧烈程度的因素。
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如左图,分别将硫在空气和氧气中燃烧。 ①硫在氧气里燃烧的化学方程式为; ②硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈,说明了影响硫燃烧剧烈程度的因素是。 |
实验二:探究二氧化碳能否与氢氧化钠反应。
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左图是小鹏同学设计的对比实验,用于证明二氧化碳和氢氧化钠能否反应。小燕同学认为该实验设计不符合对比实验的基本原则,她的理由是。 |
实验三:探究影响物质溶解性的因素
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①小意同学做了如左图所示A试管和B试管的对比实验,发现B中固体可溶,A中几乎不溶。该对比实验说明了影响物质溶解性的因素是; ②小明同学补充了如左图C所示实验,他想探究的影响因素是。 |
做完氢氧化钠与稀硫酸中和反应的实验后,兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣,请你与他们一起进行以下探究。
【提出问题】溶液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】(1)甲同学认为溶液中的溶质只有
一种物质。
(2)乙同学认为溶液中的溶质是
和两种物质。
(3)丙同学认为溶液中的溶质是
和NaOH两种物质。
【查阅资料】①
溶液显中性。
②
与强碱
溶液反应生成偏铝酸钠(
)等物质。
【实验验证】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
乙同学 实验 |
取中和反应后的溶液少许于试管中,将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中 |
铝片逐渐溶解,并有大量气泡冒出,收集气体点燃,火焰呈淡蓝色 |
猜想(2)成立 |
丙同学 实验 |
取中和反应后的溶液少许于试管中,向试管中滴加几滴无色酚酞试液 |
溶液变色 |
猜想(3)成立 |
【总结反思】丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象,首先肯定猜想(1)不成立。经过进一步分析,丁同学认为猜想(2)也不成立,他的理由是。兴趣小组的同学经过充分讨论,一致认为猜想(3)成立。
【知识拓展】(1)生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液?(填"能"或"不能")
(2)乙同学的实验中铝片与溶液发生了反应,请写出铝与该溶液发生反应的化学方程式。
某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液﹙如图甲所示﹚,为确认其中的溶质,他设计并进行了如下探究活动,请回答下列问题。
【猜想与假设】其溶质可能为
、
、
和
中的一种。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质 |
|
|
||
常温下的溶解度/g |
36 |
109 |
21.5 |
9.6 |
常温下某稀溶液的pH |
7 |
13 |
11 |
9 |
【探究过程】
如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是
,则其实验现象应是;
在进行操作②时有无色无味得到气体产生,由此又可排除假设物质中的。
【探究结论】
你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的,你的判断依据是。
【探究反思】
(1)若上述探究结论是正确的,操作②产生的气体应是(写化学式),实验室检验该气体的实验操作及现象是。
(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是
,但又没有
的上述表列信息。
请你根据以上实验操作的相关现象,判断该溶液中的溶质是否是
,并叙述理由:。
"题23图"为某家长带小孩在下水道井盖小孔上点燃鞭炮发生爆炸的画面。现要探究某下水道的可燃性气体成分:
【猜想】(I)含可燃性气体
;
(II)含可燃性气体
;
(III)含可燃性气体
和
。
【收集气体】用大的可乐塑料瓶装满水,打开瓶盖用绳子吊入下水道中,用铁钩将矿泉水瓶倒转,使,将瓶提到井口迅速盖好瓶备用。
【进行实验】
【作出判断】根据上述实验现象,甲同学认为猜想III正确;而乙同学认为甲的判断不严谨。
因为猜想也有相同的现象。如需进一步确认还应检验的存在,其方法是。
【拓展】若需要工人进入下水道清理淤泥,打开下水道井盖后应首先进行的操作是。