实验是学习化学的重要手段,通过实验可以培养实践能力和创新精神。
(一)实验室制取气体是初中一类重要的实验,结合下列仪器或装置图回答有关问题:
装置I 装置Ⅱ 装置Ⅲ
(1)装置I是用高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为_________________________,表明氧气已经收满的实验现象是 。
(2)某同学用装置Ⅱ制取并收集二氧化碳,用燃着的木条放在集气瓶口验满,始终未发现火焰熄灭,原因是______________________________________________。
(3)用装置Ⅲ进行二氧化锰和双氧水制取氧气的实验时,若反应速率过快,可以采取的处理方法是 。
(4)我们已经学过实验室制取O2、CO2、H2三种气体的反应原理及制取、收集方法。请你归纳出制取这三种气体时反应的共同点_______(填选项序号)。
A.需要加热 | B.需使用催化剂 |
C.没有气体参加反应 | D.生成的气体只有一种 |
(二)选用下列装置测定水的元素组成,请回答问题:
(5)为准确测定水的组成并防止杂质、空气等干扰,导管口的正确连接顺序为:
③→___→____→____→____→①→②→⑧→⑨→⑩。
(6)若测得A装置中样品在实验后减少了6.4克,E装置质量增加了7.2克,F装置增加了0.1克,据此可求出水中H、O元素质量比为(只写计算式)____________。
(7)实验结束后,若A处仍有黑色固体,这对实验结果的影响是________________(填“氧的质量偏大”、“氢的质量偏大”、“无影响”)。
铁是重要的金属材料,在生产、生活中有广泛的用途。
探究一 比较生铁、纯铁与稀盐酸反应的速率
各取1g生铁和纯铁与足量的相同质量分数的稀盐酸反应,生成H2的量如图1所示(A、B分别表示纯铁、生铁和盐酸反应产生的氢气质量)。
(1)铁与盐酸反应的化学方程式是(填序号).。
A.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ B.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ C.Fe+HCl=FeHCl
(2)从图1可知:生铁与稀盐酸反应的速率(填“大于”“小于”或“等于”)纯铁与稀盐酸反应的速率。
(3)图1中呈现出生铁生成的H2量少,其原因是:。
探究二 温度对铁与盐酸反应速率的影响
请你设计一个简单的实验探究案。
探究三 测定生铁中的含碳量
生铁中除铁外,还含有碳元素和硫元素。某兴趣小组设计图2所示的实验装置,测定生铁中的含碳量。【查阅资料】资料1:SO2和CO2气体都能与澄清的石灰水反应生成沉淀。资料2:SO2能和30%双氧水反应被吸收,CO2气体不与双氧水发生作用。
(4)实验过程中,该兴趣小组应注意的安全问题是(任写一种)。
(5)待C管的样品充分反应后,测得E中生成的沉淀为2g,请计算出生铁中的含碳量为%。
(6)若无D装置,所测定的含碳量将(填“偏高”、“偏低”或“不影响”)。
小立在家洗衣服时,发现一瓶刚过期的漂白液,对漂白液的漂白原理和该漂白液是否还有漂白作用产生了疑问。于是将其带到学校,在老师的指导下,与小组同学一起展开探究。
【查阅资料】
①制取漂白液的原理:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,起有效成分是NaClO;
②漂白液的漂白原理:
NaClO在空气中很快发生反应:2NaClO+H2O+CO2=Na2CO3+2HClO
生成的HClO能使有色布条(含有机色素)褪色;
③HClO不稳定,易分解,分解后丧失漂白作用。
【提出问题】刚过期的漂白液是否失效?
【实验探究】该小组的实验报告如下:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取适量该漂白液与烧杯中, |
该漂白液已完全失效 |
小组同学对失效后漂白液的主要成分很感兴趣,纷纷提出猜想并作进一步探究。
【提出猜想】小立猜想有:NaCL
小英猜想有:NaCl、Na2CO3
小洁猜想有:NaCl、Na2CO3、NaOH
【设计方案】
小组同学经过讨论,认为用足量的稀盐酸就可以验证的猜想成立。
为验证另两位同学的猜想,他们设计了如下方案:
实验步骤 |
预期实验现象 |
实验目的或预期结论 |
步骤①;取少量该漂白液于试管中,加 入,静置,观察 |
产生白色沉淀 |
目的: |
步骤②:取上层清液于试管中, ,观察 |
结论:猜想成立;否则,另一位同学猜想成立。 |
最后,他们综合小组同学的设计,经实验得出了结论。
化学小组同学在加热二氧化锰样品时,发现有气泡产生(如图一所示),于是他们对这个异常现象进行了探究。
(1)对气体成分的探究:加热二氧化锰样品,用燃着的木条靠近试管口,木条熄灭。将气体通入澄清的石灰水,发现石灰水变浑浊,产生的气体是。
(2)对气体来源的探究:
甲同学认为:该气体来自于试管中的空气,请你设计实验证明该假设不成立
实验步骤及现象 |
结论 |
加热空的试管,另一端的澄清石灰水没有变浑浊 |
假设(填“不成立”或“成立”) |
乙同学认为:二氧化锰样品中可能混有炭粉,炭粉发生反应生成了该气体。他设计了如图二所示的实验进行研究,其中B装置的作用是检验A中反应是否完全,B中的试剂是,实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊。他又用氮气代替空气(氮气不参与该实验中的任何反应),重复上述实验,发现D处澄清的石灰水也变浑浊。通过乙同学的实验证明,二氧化锰中混有炭粉,炭粉与反应产生了这种气体。
为了提高实验探究能力,老师为同学们提供了一包白色粉末,它可能是碳酸钙、氢氧化钙或两种物质的混合物。
(1)同学们设计了以下三种实验方案:
方案Ⅰ:取样品加入试管中,滴加稀盐酸,有气泡产生则白色粉末是碳酸钙。
方案Ⅱ:取样品加入试管中,滴加稀盐酸,无气泡产生则白色粉末是氢氧化钙。
方案Ⅲ:取样品加入试管中,加水振荡,静置,下层有不溶物,上层清液中滴入酚酞溶液,溶液变红,则白色粉末是碳酸钙和氢氧化钙的混合物。
以上三种方案中,你认为不合理的是(填方案序号),其不合理的理由是。
(2)请再设计一种方案,证明该粉末是两种物质的混合物,简要写出实验的操作、现象及结论。
操作步骤 |
实验现象及结论 |
在学校的元旦联欢会上,某同学表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。小蔡很感兴趣,于是,他和同学们进行探究。
提出问题:过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
猜想:①可能有一种气体和另一种物质生成
②反应过程中可能有热量放出
设计装置如图所示
实验探究:实验一:探究反应后生成的气体是什么?
(1)打开上图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃,说明生成的气体是。
(2)实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因:。
实验二:继续探究反应后生成的另一种物质是什么?
(1)小张猜想另一种物质是Na2CO3,小蔡认为不可能.小蔡的依据是:。
(2)小蔡取反应后所得的溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现酚酞试液变红色,说明反应后所得的溶液呈性。
表达:由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式。