某研究性学习小组设计并进行了如下实验。
(1)甲组同学用下图装置制取干燥纯净的二氧化碳气体。
请回答下列问题:
①仪器X的名称是 ;有孔塑料隔板上的固体物质为 (填名称)。
②实验前,关闭活塞,向X中加入水使X中液面高于试管中的液面,一段时间后液面保持不变说明 。
③为除去CO2中混有的HCl气体,B装置中盛放饱和NaHCO3溶液,写出该反应的化学方程式: 。要得到干燥的CO2,C装置应盛放 (填“试剂名称”)。
④装置B、C中所装试剂的顺序不可以颠倒,理由是: 。
(2)乙组同学围绕C还原CuO产生的红色固体是否一定是Cu进行探究。
【查阅资料】 ①在空气中高温灼烧时,CuO会分解生成Cu2O;Cu2O粉末呈红色,在高温下性质稳定;②Cu2O在酸性溶液中不稳定,如在稀硫酸中:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+ H2O。
【提出猜想】猜想Ⅰ:红色固体是Cu; 猜想Ⅱ:红色固体是Cu2O;猜想Ⅲ:红色固体是 。
【实验探究】同学们又分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的红色固体a g ,在空气中高温灼烧,直到质量不再发生改变,称量所得固体质量为b g 。并进行数据分析:若a = b,则猜想 成立;若b>a,则说明红色固体中一定含有 物质。
②第二组同学没有用测量质量的方法也得出了红色固体中含有Cu2O的结论。该同学设计的实验方法是 。(写出“实验操作、现象和结论”)
【解释与结论】 根据实验探究,可知C还原CuO时除了发生2CuO+C2Cu +CO2↑ 的反应外,还可能发生的化学反应方程式: 。
【拓展延伸】同学们又就Cu2O是否具有氧化性展开了讨论,请你设计实验方案: 。
【实验反思】通过以上实验探究,你对“问题的发现与解决”有何认识? 。
某学习小组用不同浓度的溶液浇灌植物,研究重金属对植物生长的影响。
(1)该小组首先研究了 的影响。每次施用的浇灌液均为 ,配液方案如下:
(本研究所用溶液很稀,密度均近似看作 )
编号 |
浇灌液中CuSO4的 浓度 |
总体积/mL |
5%CuSO4溶液的 用量/mL |
水的用量/mL |
盆1 |
5% |
100 |
100 |
0 |
盆2 |
3% |
100 |
60 |
40 |
盆3 |
1% |
100 |
a |
b |
盆4 |
w |
100 |
c |
d |
①补充盆3的配液数据:a=______,b=______。
②为了获得严谨的结论,合理设计盆4的配液方案:w=______,d=______。
(2)该小组还研究了 的影响。研究结束后该小组将未用完的 溶液和 溶液直接混合,准备作无害化处理。
①混合后产生大量白色沉淀,反应的化学方程式为______。
②过滤,所得蓝色滤液中含有的溶质可能是:
假设一:只有 假设二: 和 假设三:______。
③设计实验确定蓝色滤液的成分,完成下表:
实验操作 |
现象与结论 |
取少量滤液于试管中,______。 |
______说明假设二不成立。 |
______。 |
______,说明假设三成立。 |
通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
(1)向少量 沉淀中加入稀盐酸,观察到______,可判断发生了反应。
(2)向 溶液中通入 ,观察到______,可判断发生了反应。
(3)向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
①甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,溶液由红色变成无色,证明溶液中______,可判断 与 发生了反应。
②乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合,然后检验了混合液中含有 和 ,他据此认为 与 发生了反应,且生成了 。你认为乙同学是否找到了反应发生的证据?请说出你的观点并阐述理由:______。
(4)如图a所示,向 稀溶液中缓缓通入 气体,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b.(溶液体积、温度的变化可忽略)
①分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力: ______ 。(填“>”“<”或“=”)
②分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与______有关。
[科学探究]
耕地盐碱化影响粮食安全,盐碱地综合治理与利用可促进农业高质量发展,兴趣小组开展了与土壤盐碱化相关的探究活动。
(1)成因:由农业灌溉或化肥施用引起的土壤盐碱化如图所示,当进入土壤中盐的量超出植物的吸收能力时,随水分蒸发,__________导致土壤盐碱化。
(2)检测:配制土壤样品浸出液、用_______测定、若 、则浸出液显__________性。
(3)探究:某地土壤碱化可能由 、 中的一种两种引起。教师提供模拟盐碱化壤样品浸出液。
[查阅资料] 易溶于水; 为白色固体,难溶于水; 为白色固体,难溶于水和盐酸。
[提出问题]样品中的是什么?
[作出猜想]猜想1:
猜想2:_________
猜想3: 和
[实验探究]
(4)取少量出分别加管A、B中
实验序号 |
操作 |
现象 |
结论 |
1 |
向A中滴加少量 溶液 |
产生白色沉淀 |
含 |
2 |
向B中滴加过量稀盐酸 |
_______ |
含 |
[分析评价]
(5)有同学认为实验1不够严谨,理由是______________(用化学方程式解释)
[补充实验]
(6)
实验序号 |
操作 |
现象 |
结论 |
3 |
向实验2反应后的溶液中滴加少量 溶液 |
_______ |
猜想3成立 |
(7)交流:应对土壤盐碱化的合理措施有___________(多选,填字母)
A. |
合理施肥 |
B. |
引海水灌溉 |
C. |
用熟石灰改良 |
D. |
种植耐盐碱作物 |
救治新冠患者需要氧气,制氧机制氧是一种途径。某品牌制氧机中有一包白色颗粒和一包黑色粉末,白色颗粒成分为过碳酸钠(化学式为 ,它是过氧化氢与碳酸钠的化合物,遇水后放出氧气)。某小组设计实验探究其制氧原理。
【探究一】
(1)分别取等质量的白色颗粒和等体积的水加入a、b两支试管,再向b试管中加入黑色粉末。观察到a试管仅有少量气泡,b试管有大量气泡。
①黑色粉末起 作用。
②欲使a试管产生气泡加快,可加入 (填序号)。
A. 溶液
B. 溶液
C.
【探究二】
(2)根据元素守恒,上述反应后溶液中溶质的成分可能为:
①只含 ②只含 ③ 和 的混合物……
甲、乙两同学仅针对前三种可能性,分别设计实验1和实验2进行验证。
序号 |
操作和现象 |
实验结论 |
实验1 |
取b试管上层清液滴加过量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 |
只含 |
实验2 |
第一步:取b试管上层清液滴加过量 溶液,产生白色沉淀并过滤 第二步:在滤液中滴加酚酞,溶液 (填现象) |
只含 |
【反思评价】
(3)丙同学认为实验1的结论不严谨,理由是 。
【得出结论】
(4)结合实验现象,该制氧机的制氧原理有两步反应,写出第二步的化学方程式:
① ;② 。
【延伸拓展】
(5)制氧机制氧选择过碳酸钠而不选择双氧水的根本原因是 (填序号)。
A.产物无污染
B.制取成本更低
C.运输储存更方便
在学习二氧化碳性质时,小舟进行如图探究:
【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体,收集时要得到平稳的气流,应选择图甲中的 (填字母)作为发生装置。
【探究性质】用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后,小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中(如图丙),预期观察到的现象是 。