用来测定空气成分的方法很多,图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧来测定氧气在空气中含量的方法,实验过程如下:
第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记;
第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧;
第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水进入集体瓶中,进入集体瓶中水的体积约为集气瓶原空气总体积的1/5。
请回答下列问题:
⑴上面的实验同时证明了氮气有_____________________________________的化学性质。
⑵实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能是______________________________(写一条)。
⑶某同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图2所示),你认为改进后的优点是:
__________________________________________________________________________
⑷写出红磷燃烧的文字表达式:________________________________________________
⑸上述实验中的红磷能否用木炭或硫代替_____(填“能”或“否”),原因是___________。
研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
【假设】H2O2生成O2 的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下,在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中,分别加入相同质量的MnO2和水泥块,测量各生成一瓶(相同体积)O2 所需的时间。
【实验记录】
实验编号 |
1 |
2 |
反应物 |
5%H2O2 |
5%H2O2 |
催化剂 |
1g水泥块 |
1gMnO2 |
时间 |
165秒 |
46秒 |
【结论】该探究过程得出的结论是 。
【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或水泥块后反应明显加快,若要证明MnO2和水泥块是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的,是否改变。
H2O2生成O2的快慢与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出一种影响H2O2生成O2的快慢的因素以及相关假设和实验方案)
【假设】:。
【实验方案】:
质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律,具体表述为:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
(1)某科学兴趣小组的同学设计了如下三个实验装置(天平略)来验证质量守恒律。其中,只有A装置能用来验证质量守恒定律,B、C装置则不能。否定B、C装置的理由是:
。
(2)小明将C装置进行改进,如图D所示。
①此实验的现象是。
②待完全反应后,将装置D置于天平上称量,所得数据较反应前的小。若整个操作过程无差错,则造成上述实验误差的原因是
。
某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”感到非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂?与人呼出的哪种气体发生反应?
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
② 二氧化碳能与氢氧化钠发生反应,生成可溶性的碳酸钠和水。该反应的化学方程式是___。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
(1)实验操作如右图所示。
(2)实验现象及结论:观察到________现象,判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是______,试管中发生的变化是______ 变化(填“物理”或“化学” )。
A B C
(2)实验现象及结论:带火星的木条复燃;过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。
(2)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。 向装置中加入药品。 |
|
装置的气密性良好。 |
② |
打开分液漏斗的活塞,向A装置中缓慢加入稀盐酸。 |
______________ |
A装置中发生反应的化学方程式为__________; C装置作用是________。 |
③ |
一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。 |
带火星的木条复燃。 |
过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。 |
【实验反思】
(1)根据实验Ⅱ,过氧化钠与水蒸气反应后,还产生了另一种物质,该物质是_____(填“单质”或“化合物”)。
(2)若实验Ⅲ中过氧化钠和二氧化碳反应时生成碳酸钠和氧气,该反应的化学方程式是___。某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是______。
某小组同学做“硫在氧气中燃烧”的实验时,老师建议在集气瓶底部放少量NaOH溶液吸收生成的SO2。这种做法引起了同学们的思考:SO2与NaOH是否发生反应。
【查阅资料】通常状况下,1体积水约能溶解40体积SO2。
【实验方案】同学们向充满SO2的软塑料瓶中倒入一定量NaOH溶液,拧紧瓶盖,振荡,发现塑料瓶变瘪,他们认为SO2与NaOH发生了反应。
【反思与改进】甲同学认为上述实验不够严谨,理由是____________________。于是同学们设计了如下两个改进方案。
方案一
实验操作 |
实验现象 |
向两个充满SO2的200 mL软塑料瓶中分别注入10 mL的水和NaOH溶液,振荡、对比。 |
两个瓶子变瘪的程度 完全相同 |
乙同学认为由于两个瓶子变瘪的程度完全相同,因此无法证明SO2与NaOH是否发生了反应。试分析导致两个瓶子变瘪的程度完全相同的原因是_________________________________。他认为若改变注入水和NaOH溶液的体积便可达到实验目的,注入液体的体积可以是____(填序号)。
a.15 mL b.8 mL c.5 mL d.3 Ml
方案二
实验操作 |
实验现象 |
利用右图所示装置分别进行实验:向两个充满SO2的300 mL集气瓶中分别加入6 mL水和NaOH溶液,一段时间后,打开止水夹,对比。![]() |
倒吸入两个集气瓶中 的液体体积完全相同。 |
丙同学认为上述方案也无法证明SO2与NaOH是否发生反应。
你认为导致吸入液体的体积完全相同的原因是_________________________________。
丁同学思考后,将上述装置进行了改进,便可达到实验目的。
改进装置如下图所示,你认为装置B的作用是_________________________________。
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
(1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将x g KClO3与1.0 g MnO2均匀混合加热
Ⅱ.将3.0 g KClO3与1.0 g CuO均匀混合加热在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢。
Ⅰ中x的值应为________;Ⅱ中反应的化学方程式是________。
(2)乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下:
|
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生O2的体积 |
Ⅰ |
50.0 g |
1% |
0.1 g |
9 mL |
Ⅱ |
50.0 g |
2% |
0.1 g |
16 mL |
Ⅲ |
50.0 g |
4% |
0.1 g |
31 mL |
本实验中,测量O2的体积可选用下图中的______(填字母序号)。
A B C D
实验结论:在相同条件下,___________。丙用右图装置进行实验,通过比较__________也能达到实验目的。