(8分)王老师指导化学兴趣小组的同学,设计了“测量空气中氧气体积分数”实验的新装置(见图),并进行了以下探究活动,请你一同参与。
【小资料】(1)白磷着火点约为40℃,易燃烧,且耗氧彻底;
(2)硫酸铜溶液能与白磷反应,从而化解白磷的毒性。
【实验探究】
(1)在确保装置不漏气时,按图装入药品、连好仪器。
(2)将锥形瓶底部放人热水中,白磷很快被引燃。请写出白磷燃烧的化学方程式________________________。
(3)燃烧结束,等到锥形瓶冷却到室温后,把注射器针头穿透橡皮塞,此时注射器里的硫酸铜溶液会_____;如实验比较成功,测得氧气的体积分数约是_______,最终注射器里的液面约停留在_______mL刻度处。
【反思与评价】
(1)实验结束、振荡锥形瓶,硫酸铜溶液能与剩余的白磷发生反应,化学方程式为:
1lPx+60CuS04+96H20=20Cu3P↓+24H3P04+60H2S04,则白磷化学式中的x=_______。
碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量。
【查阅资料】获得的资料有:
(1)补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效。这些物质不与稀盐酸反应产生气体,高温灼烧时会燃烧或分解。
(2)碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳。
(3)常见的碳酸钙含量测定方法:将碳酸钙粉碎,加入已知浓度的过量盐酸充分反应,然后测剩余盐酸的量,根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量。
(4)澄清石灰水中的Ca(OH)2含量很少,100 g澄清石灰水中最多含0.15 g Ca(OH)2。
【方案设计和实施】根据资料和已学知识,该小组同学设计如下两种方案进行测定。
方案1:根据下图所示装置实验。
(1)锥形瓶中发生反应的化学方程式为。
(2)长颈漏斗下部插入液面下的目的是。
(3)加入药品前,检验该装置气密性的方法是。
(4)记录数据如下:
钙片质量 |
空洗气瓶质量 |
澄清石灰水的质量 |
反应后洗气瓶及瓶内物质总质量 |
25 g |
100 g |
200 g |
300.4 g |
方案2:将钙片粉碎,加入足量的稀盐酸充分反应,根据放出气体的量计算碳酸钙的含量。记录数据如下(空烧杯质量为100 g,加入钙片质量为25 g):
加入稀盐酸的质量 |
100 g |
200 g |
300 g |
400 g |
充分反应后烧杯及杯内物质总质量 |
222.8 g |
320.6 g |
418.4 g |
518.4 g |
【分析和评价】
(1)方案1和方案2中合理的是,原因是。
(2)该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法(实验室可以进行该实验),原因是。
(3)要使用【查阅资料】(3)中介绍的方法,还需要学习的是。
【结论】经过计算,该钙片中碳酸钙的质量分数是。
某实验小组探究火锅烟气中CO2、CO分别对人体血液供氧能力的影响。设计装置如图所示(试管中均为稀释的新鲜鸡血):
实验记录:
操作步骤 |
现象 |
|
I. |
分别向试管①、②、③中通入氧气 |
鸡血颜色为鲜红色 |
II. |
向试管①中通入气体A; 停止通入A,向试管①中通入氧气 |
鸡血颜色由鲜红色变为桃红色 鸡血颜色不变 |
III. |
向试管③中通入气体B; 停止通入B,向试管③中通入氧气 |
鸡血颜色由鲜红色变为暗红色 鸡血颜色由暗红色变为鲜红色 |
(1)向试管①中通入气体时,气体从导管口(填装置图中的序号)处通入。
(2)试管②的作用是。
(3)气体A为。判断的依据是。
(4)从安全和环保的角度来看,本实验需要改进的地方是。
(5)通过实验可以得出结论,火锅烟气中对人体血液供氧量有影响的是(填具体物质)。
请回忆你和老师共同完成的酸和碱反应的实验探究,并按下列要求进行实验设计与分析:
【实验探究】
⑴请你依据下图设计一个酸和碱反应的探究实验:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
①向烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,并滴入几滴酚酞试液 |
①溶液颜色 ; |
酸和碱发生了中和反应 |
②再用滴管慢慢滴入稀硫酸,并不断搅拌溶液。 |
②不断搅拌溶液至溶液颜色变成 色。 |
⑵为探究上述酸、碱反应后硫酸是否过量,甲、乙、丙三位同学设计了以下方案:
实验方案 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
甲同学的方案 |
取样,滴入适量的氯化钡溶液 |
出现白色沉淀 |
硫酸过量 |
乙同学的方案 |
取样,滴入几滴无色酚酞溶液 |
酚酞溶液不变色 |
酸、碱恰好完全反应 |
丙同学的方案 |
取样,滴入几滴紫色石蕊溶液 |
溶液变红 |
硫酸过量 |
【实验评价】
①设计的三个方案中,有一个正确的方案,是 (填“甲”、“乙”、“丙”)同学的方案
②请分析另外两个同学方案错误的原因:
一个同学方案错误的原因是 ,
另一个同学方案错误的原因是 。
【实验反思】探究硫酸和氢氧化钠反应后硫酸是否有剩余,还可选择一种试剂
小明在做某次实验时,发现一瓶瓶口敞开不知多久的氢氧化钠溶液(下称试液)。联想到药品保存注意事项,小明利用提供的试剂(CaCl2溶液、盐酸、CaCO3固体、酚酞)对试液是否变质展开了探究。
他首先的猜想是:试液没有变质,溶液的溶质还是NaOH。
实验方案是:取少量试液加入试管,滴入酚酞,观察到试液变红。由此得出的结论是原试液没有变质,还是NaOH。
(1)小明反思上述实验方案,觉得不够完善,理由是____________________________。
(2)完善实验方案后,他从提供的试剂中选取一种试剂进行实验发现原试液确已变质。请你写出他这次实验的操作、现象________________________________。
小明是个爱思考的学生,他又有一个新的疑问:试液中真的没有NaOH了吗?他又作了探究:
(3)猜想:试液中还有NaOH.
(4)实验验证:(要求写出操作、现象)_______________________________________,试液中还有NaOH。
已知草酸(H2C2O4)在加热条件下会发生分解反应,同学们对生成物产生了浓厚的兴趣,于是用实验的方法对生成的物质进行探究。
【提出猜想】产生的气体是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物。
【查阅资料】(1)碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
(2)H2在高温条件下可以还原氧化铁。
【实验过程】同学们经过讨论设计了如下图所示装置,并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。
A B C D E
(1)观察到装置D中产生的现象为。
(2)装置C的作用为吸收混合气体中的水和二氧化碳,其中氧化钙与水反应的化学方程式为。
(3)观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,写出此反应的化学方程式,由此得出的结论为。又知装置C的质量增加了,E中石灰水变浑浊了,并结合上述实验现象,某同学得出了结论。
【得出结论】同学认为猜想正确,请写出草酸分解的方程式。
【反思与评价】
(1)根据上述实验现象,有的同学认为草酸分解不一定生成CO。你认为他的看法是否合理?
原因是。
(2)有同学认为上述实验中还有不合理的地方,你认为下列建议正确的是。(填数字序号)
①应在装置A、B之间增加检验水蒸气的装置
②应在装置E后增加尾气处理装置
③可将装置C换成装有浓硫酸的洗气瓶
④可在装置C、D之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶