某同学做了一个趣味实验(装置气密性良好)。整个实验过程如图所示:
(1)写出A试管中发生反应的化学方程式
;
(2)待试管冷却至室温,在水中取下胶塞,试管中液面上升(如图B所示)。请用理化知识解释试管中液面上升的原因
小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她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设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
(250 mL 集气瓶)
【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,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, 进行操作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。
【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。小丽所带气体中氧气的体积分数为% 。
【实验反思】
(1)这台家用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。
小明在网络中看到镁是航空工业的重要材料,欲通过实验探究镁的性质。
(1)小明推测镁能与O2反应、与稀盐酸反应、与硫酸铜溶液反应,他的依据是。
(2)小明设计了如下实验对假设进行验证。
①取一支试管,放入一根镁条,加入一定量稀盐酸,观察到有无色气体产生,发生反应的化学方程式为。将镁条换为铁丝,重复上述操作,可观察到产生气体的速率(填“变快”、“变慢”或“不变”)。
②另取一支试管,放入一根镁条,加入一定量硫酸铜溶液,观察到镁条表面有少量气泡产生,且有黑色物质生成。
(3)镁条与硫酸铜溶液反应的现象让小明感到困惑,他去图书馆查到相关资料:
资料1:硫酸铜溶液在配制时加入了少量硫酸;
资料2:当金属粉末颗粒很小时,容易成为黑色;
资料3:实验过程中发生了一系列复杂的反应,生成的黑色粉末可能是CuO、Cu
中的一种或两种。
①镁条与硫酸铜溶液反应的实验中产生的气体可能为。
②小明进一步设计实验确定黑色粉末的成分,请在下表中补全实验方案。
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
将黑色粉末过滤、晾干后,分成两份 |
||
将其中一份装入硬质玻璃管中,向其中通入CO后,加热,并将生成的气体通入澄清石灰水中 |
澄清石灰水 变浑浊 |
结论I |
将另一份置于坩埚中,称其质量为m1,在空气中加热一段时间后冷却,称其质量为m2。 |
现象I |
黑色粉末中含Cu |
表中,结论I是;现象I是。
根据下图回答问题。
(1)实验仪器a的名称是。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为,所选用的发生装置是(填字母序号)。
(3)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为。收集一瓶二氧化碳所选用的装置为(填字母序号)。收集二氧化碳时,需要验满,具体操作是将燃着的木条放在瓶口,若观察到,说明瓶中已充满二氧化碳。
下图所示的一组实验可用于研究燃烧的条件(夹持固定装置略去)。
已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
(1)在如图1所示的实验中,分别用玻璃棒蘸取酒精和水,再在酒精灯火焰上加热,片刻后移开,实验现象如下:
实验用品 |
现象 |
蘸有酒精的玻璃棒 |
产生火焰 |
蘸有水的玻璃棒 |
无明显变化 |
从观察到的实验现象得出燃烧应具备的条件是,写出此实验中发生反应的化学方程式。
(2)在如图2所示的实验中,a、b两处放有少量白磷,c处放有少量红磷,当看到a处白磷燃烧、c处红磷不燃烧时,估计温度计示数一定在℃以上,此现象能够说明燃烧应具备的条件是。
(3)除上述两个条件外,燃烧还应具备的条件是;在图2所示的实验中,能说明该条件的实验现象是。
在学习金属时,老师布置同学们对家中的各种金属进行调查,为了找到更多种类的金属,小涛向父母求助,从爸爸的化验室拿到了金属锰(Mn),从妈妈的首饰盒里找到了纯钯(Pd)戒指与吊坠。课上交流时大家对这两种金属在金属活动性顺序中的位置产生了兴趣。
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![]() |
Mn |
Pd |
(1)小昕同学仔细观察后提出了初步猜想:
由于有的锰锭上已经覆盖了红褐色的锈,而经过长时间佩戴的钯金戒指还很光亮,所以
相对活泼一些。
(2)设计并进行实验:
实验目的 |
实验操作 |
实验现象 |
验证两种金属的活动性强弱 |
(Ⅰ)取少量PdCl2溶液于小烧杯中,用镊子加入一小块金属锰。 |
有黑色粉末生成,溶液由无色变为浅粉色(MnCl2)。 |
(Ⅱ)取相同的稀硫酸于两个小烧杯中,分别放入两种金属。 |
其中一支烧杯中有气体产生,溶液变为浅粉色,另一个烧杯中无明显现象。 |
(3)初步结论:猜想成立;实验①(Ⅱ)中发生反应的化学方程式为_________________。
(4)小柱同学进一步设计并进行实验:
实验目的 |
实验操作 |
实验现象 |
② |
(Ⅰ)取少量CuSO4溶液于一个小烧杯中,用镊子加入金属,一段时间后取出冲洗。 |
无明显现象。 |
(Ⅱ)取少量AgNO3溶液于另一个小烧杯中,用镊子加入金属钯,一段时间后取出冲洗。 |
无明显现象。 |
|
(Ⅲ)取少量PdCl2溶液于第三个小烧杯中,加入老师提供的Pt丝。 |
无明显现象。 |
(5)结论:钯在金属活动性顺序中应该排在和之间。
(6)反思:根据上述实验,判断金属活动性强弱的两种方法为。
(7)应用:根据总结出的方法,完成下列实验方案。(要求采用与(4)中不同的方法)
实验目的 |
实验操作 |
实验现象和结论 |
探究Mn和Zn的金属活动性强弱 |