(10广东省19)2010年春节联欢晚会上,刘谦的魔术表演激起了人们强烈的好奇心,并在全国范围内掀起了魔术表演的热潮。在学校科技节活动中,一位九年级同学给低年级同学表演了一组化学小魔术,请你利用所学化学知识揭开其中之谜。
魔术一“奇花变色”
道具如图甲所示,该魔术可观察到“铁树”上浸有无色酚酞试液的棉团由白色变为 色。该魔术中没有涉及的性质是 (填字母序号)。
A.氨分子是不断运动的 B.氨分子有一定质量
C.浓氨水具有挥发性 D.氨气的水溶液显碱性
魔术二“瓶吞鸡蛋”
道具如图乙所示,将注射器中NaOH浓溶液注入瓶中,片刻后会看到鸡蛋被“吞”入瓶中。该魔术中涉及的化学反应为________________(用化学方程式表示)。
魔术三 “‘清水’变‘牛奶’”
道具如图丙所示,当A溶液加到烧杯中,无色溶液变成白色浊液。若A为酸溶液,则A、B的可能组合:A为 ;B为 (答案合理即可)。(只需写一组)
用图甲所示的电解水装置来测定水的组成。
【实验步骤】
(1)按图安装好装置,检验装置气密性。
(2)在U型管中装入水(水面略低于支管口)。
(3)取下注射器,打开电源一段时间后,关闭电源。
(4)将注射器活塞推到顶后连接注射器,再次打开电源。
当注射器二中活塞停留在10mL刻度时,关闭电源。
(5)检验气体。
【实验结论】水是由 组成的。电解水的符号表达式 。
【问题讨论】
(1)实验开始时先打开电源通电一段时间后再接上注射器的目的是 。
(2)实验结束时注射器一中活塞停留在 刻度处。将该注射器带上针头,移向燃着的木条旁,推动活塞,现象是 。
(3)水电解的过程可用下列图示表示。粒子运动的先后顺序是 。
在“空气中氧气含量的测定”实验探究中,
① 甲同学设计了如图1的实验方案:在集气瓶内放足量红磷,塞紧橡皮塞,用放大镜聚集太阳光来引燃红磷,待红磷火焰熄灭且集气瓶冷却至室温后,打开止水夹。如果实验成功,那实验过程中观察到的主要现象有(11) 。
② 乙同学设计了如图2的实验方案:将足量镁粉点燃后放入钟罩装置进行实验,写出镁粉与氧气反应的化学方程式(12) 。燃烧完毕冷却后水几乎占满整个钟罩,已知镁是一种很活泼的金属,请推测产生这一现象的可能原因(13) 。如果将图2中镁粉换成碳粉进行相同实验,则 (14) (能或不能)用来测定空气中氧气的含量。
③ 丙同学设计了如图3的实验方案:反应容器是由两个针筒和中间的玻璃管组成的密闭系统,容器内留有30mL空气。加热等铜丝的温度升高后,交替缓缓推动两个注射器活塞,观察到亮红色的铜丝表面覆盖着一层黑色物质(反应方程式:2Cu+O2 2CuO),实验数据记录如下:
反应前容器内空气体积 |
反应后容器内气体体积 |
30mL |
X mL |
I.反应后容器内气体体积X理论上为(15) mL。
II.如果反应结束后测得容器内气体体积为28mL,假设装置气密性完好,那造成实验有误差的原因可能是(16) (试举一个即可)。
④ 十八世纪法国化学家拉瓦锡为了研究空气的组成设计的实验如图4,实验原理是汞与氧气在加热条件下会反应生成红色的氧化汞粉末。当年拉瓦锡在观察到汞表面浮起红色渣滓后,还继续加热了12天才停止实验,他这样做的理由是(17) 。
某兴趣小组对物质的性质和成分进行相关探究。
(1)常见金属活动性顺序如下,填写相应的元素符号:
某同学用硫酸铜溶液把“把铁刀变成铜刀”,其反应的化学方程式为_______________,该反应的基本反应类型为_________.
(2)将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,则滤渣中一定含有_____,可能含有______.
(3)将等质量的镁、铁、锌三种金属分別放入三份溶质质量分数相等的稀盐酸中.生成H2的质量与反应时间的关系如图所示.金属X是______(填化学式,下同),反应后可能已经反应完的金属是______,﹣定有剩余的金属是_____
(4)兴趣小组同学用氧化铜与足量的炭粉利用图甲所示装置进行实验,对生成气体的成分进行探究.
【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳?
【实验与讨论】
①打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间,
②关闭K,加热至一定温度使之反应,用气囊收集气体样品.
③除去气体样品中的二氧化碳,并将剩余气体收集在集气瓶中,下列装置中最为合理的是______.(填字母)。(注:氢氧化钠能与CO2反应,但不能与CO反应,CO2的密度约1.5g/l,CO的密度约为1.25g/l)
【实验求证】
将除尽二氧化碳后的气体样品干燥,仍然用图甲所示的装置进行实验,A中的固体应选用_______,B中溶液为澄清石灰水,若A中黑色固体出现了红色,B中澄清石灰水_________,可说明气体样品中含有一氧化碳.
【实验反思】
经过一系列的实验后测得集气瓶中液体里含碳元素0.24g,量筒中液体的读数为96ml,则反应时消耗氧化铜的质量为____g。
某研究性学习小组对双氧水开展如下研究
(1)图1装置中仪器①的名称为 。
(2)小林同学将MnO2与水泥按一定比例混合,制作成小块状固体,加入图2装置中制氧气,以方便实验结束回收二氧化锰。其中块状固体应放置在 处(填“A”或“B”),二氧化锰的作用是 ,该装置中反应的文字表达式是 。利用该装置反应一段时间后,需停止反应,其操作是 ,原因是 。
(3)小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究。
第一组实验:取5只集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的术条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验。三组实验的数据和现象见下表。
第一组 |
第二组 |
第三组 |
|||||||||
集气瓶编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
① |
收集的O2占容积的体积分数(%) |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
31 |
33 |
35 |
37 |
39 |
34 |
带火星木条的状况 |
微亮 |
亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
很亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
复燃 |
很亮 |
请根据实验回答下列问题:
①本实验中使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠: (填“是”或“否”)。
②收集的氧气占容积的体积分数最低为 %时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数是 %(计算结果保留整数)。
③用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热双氧水的最高温度控制在 ℃。
天然气的主要成分是甲烷(CH4),某学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】:甲 CO2 H2O ;乙 CO H2O;
丙 NH3 CO2 H2O;丁 CO2 CO H2O 。
你认为 ① 同学的猜想是错误的,理由是 ② 。
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
(1)实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。
(2)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断 同学猜想成立。
【反思与交流】:为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。