小明将家中清洗伤口用的消毒液——“双氧水”拿到学校的实验室,在老师的指导下和同学们一起做了如下实验。
【第一组实验】检验该双氧水是否失效。
⑴ 实验过程
①在试管中加入5 mL 的“双氧水”,把带火星的木条伸入试管中,发现木条未复燃;
②用酒精灯给上述试管加热,液体中有气泡产生,把带火星的木条伸入试管中,发现木条仍未复燃;
③如右图装置进行操作,带火星的木条复燃,水槽中冰水所起的作用是 。
⑵ 实验结论: 。
【第二组实验】探究:氧化铜(CuO)能否催化“双氧水”分解
[猜想] Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ. CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ. CuO是反应的催化剂,反应前后 。
[实验]用天平称量0.2gCuO,取5mL的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
⑶ 完成下表:
步骤③现象 |
步骤⑥结果 |
步骤⑦现象 |
结论 |
溶液中 , 带火星的木条复燃。 |
|
溶液中有气泡放出, 。 |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立,猜想Ⅲ成立。 |
⑷ 步骤③结束后,用手接触试管底部,感觉烫手。说明“双氧水”分解的化学反应 (选填“放热”或“吸热”)。
⑸ 步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗(带滤纸)、烧杯、 。
⑹ 操作④中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是 _(填序号).
⑺ 步骤⑦的目的
⑻ 过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的反应表达式为 。
【第三组实验】探究:不同种类催化剂能否改变“双氧水”分解出氧气的量
[实验]分别选用二氧化锰与氧化铜,采用下图试剂与装置实验,测量所得氧气的体积
⑼ 检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差 (填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好。
⑽ 使用冷水冷凝的目的是 _。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数前,还需要进行的操作是 。
⑾ 两次实验表明,使用不同催化剂在常温下测得量气管读数均为112.0mL(O2的密度为1.43 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是 (填字母序号)。
A. 100 mL B.200 mL C. 500 mL
⑿ [实验结论]:不同种类的催化剂 改变双氧水分解出氧气的量。
【拓展研究】查阅资料得知实验所取5mL 6%双氧水中含过氧化氢(H2O2)0.34 g。请计算说明过氧化氢中的氧元素是否全部转化为氧气。(请写出计算过程,4分)
化合价是一个重要的化学概念。下面是对元素化合价的部分探究过程。
化学上用“化合价”来表示原子之间____________________。
【提出问题一】元素正负化合价有何规律?
推测一:金属元素都显正价;
推测二:非金属元素只有负价。
【举例及分析一】
(1).NaCl、FeO、Al2O3中金属元素化合价分别为+1、+2、+3,其他金属也都显正价,推测一正确。金属都显正价的可能原因为________________________。
(2).H2O、SO2、CO2中H、O、S、C元素的化合价分别为+1、-2、+4、+4,说明推测二__________(填“成立”或“不成立”)。
(3).金属元素与非金属元素形成化合物时,非金属元素显___________价。
【提出问题二】一种元素只有一种化合价吗?
推测一:一种元素只有一种化合价;
推测二:_____________________________。
【举例及分析二】
(1).NaCl、NaOH、NaNO3、Na2SO4等物质中Na元素都显+1价,推测一成立。
(2).H2S、SO2、SO3、H2SO3等物质中S元素化合不同,S元素化合价分别为-2、+4、+6、___________价。推测二成立。
【结论二】推测一、二都有道理,通过上述举例分析及结合教材上所给元素的化合价,可知__________。
【提出问题三】在同种化合物中,同种元素一定具有相同的化合价吗?
推测一:在同种化合物中,同种元素一定具有相同的化合价;
推测二:在同种化合物中,同种元素不一定具有相同的化合价。
【举例及分析三】NH4NO3中N元素的化合价分别为___________、___________。
【结论三】推测二成立。
为了探究分子的运动性,小强进行下面的实验:
步骤一:如下图所示:
问题:Ⅰ:实验(3)中,滤纸条的变化情况是: 。
Ⅱ:分析上面三个实验的现象,简单解释滤纸变红的原因? 。
步骤二:小强用剪刀在滤纸上剪取一条长滤纸,并在滤纸条上间隔地滴入酚酞溶液,然后放进试管里。最后用蘸有浓氨水的棉花团塞住试管(如右图所示),观察现象。
问题:Ⅰ:上面实验观察到的现象是 ,说明分子 。
Ⅱ:该实验还说明浓氨水的物理性质有 。
反思与交流:
(1)步骤一在整个探究实验中所起的作用是 ,三个实验中没必要做的实验是 。
(2)有人说:“在实验步骤一中,要获得‘酚酞遇氨水变红’这个结论不是很严密,因为滤纸变红,有可能跟滤纸中某种化学成分有关。具体地说,有可能是酚酞跟氨水作用,生成的某种物质再跟滤纸中的该种化学成分发生作用而使滤纸变红。”
你同意上面说法吗?答: 。为了验证他(她)的说法,你补做的实验是(请简单写出实验过程) 。
按照体积计算空气中氧气约占 %,某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(图1),但测出的氧气体积分数明显偏小.请你参与探究:
【提出问题】
造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?
【查阅资料】
①
颜色、状态 |
熔点/℃ |
燃烧所需最低温度/℃ |
密度/g•cm﹣3 |
|
红磷 |
暗红色固体 |
590 |
240 |
2.34 |
白磷 |
白色固体 |
44.1 |
40 |
1.82 |
②二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收
③在加热的条件下铜粉能与氧气反应生成黑色的氧化铜固体
【猜想】
甲同学:可能是导管内原存有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性;
乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故;
你还能做的猜想是 (写一点即可)。
【交流与讨论】
(1)写出图1中集气瓶中发生反应的文字或符号表达式 ;
(2)丙同学认为,用木炭代替红磷也能完成图1的实验,但事先要在集气瓶中放入一定量的 ;
(3)他们对图1实验装置进行了如图2的改进.
①甲同学提出应把红磷更换为白磷,理由是 ;
②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,利用了金属铜的 性;
③与图1实验装置相比,图2装置的一个优点是 ;
【探究与反思】
(1)为验证乙同学的猜想,将铜粉在残余气体中加热,观察到铜粉变黑,所以乙同学的猜想 (选填“合理”或“不合理”);
(2)大家采用改进的实验装置(图2)进行实验(左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份,并标刻度线),待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失,同时能观察到 ,得到了较准确的数据,但又意外发现左玻璃管内壁上端附着白色固体.左玻璃管上端的白色固体主要成分可能是 。
只有氧气才能支持燃烧吗?某学习小组对这个问题进行如下探究。
【信息给予】钠是一种银白色的金属,能与空气中的氧气与水蒸气反应。
【提出问题1】除氧气外,是否还有其他物质也能支持燃烧。
【进行实验一】如图,向盛有金属钠(Na)的硬质玻璃管中通入纯净、干燥的CO2,当观察到澄清石灰水中刚好出现浑浊时,点燃酒精灯,同时继续缓缓通入CO2,钠剧烈燃烧,产生白烟,燃烧结束后玻璃管中有黑色颗粒和白色固体生成。
【得出结论】二氧化碳(1) (“能”或“不能”)支持某些物质燃烧。
【反思评价】点燃酒精灯前,要先向玻璃管中通会二氧化碳,其目的是____(2)__ 。
【提出问题2】黑色颗粒和白色固体是什么?
【猜想与假设】黑色颗粒可能是(3) (用化学式填写)。
【进行实验二】现象:黑色颗粒逐渐减少,澄清石灰水______(4)____。
【得出结论】实验二证明:黑色颗粒的猜想是正确的。
【猜想与假设】某同学对白色固体的成分做出猜想:(Ⅰ)碳酸钠(Ⅱ)氢氧化钠。你认为猜想 (5) (填序号)一定是错误的,理由是(6) 。
小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白,于是想探究该固体的成分。
[提出问题]该淡黄色固体的化学成分是什么?
[查阅资料](1)硫单质是一种淡黄色固体,难溶于水,在空气中点燃硫单质,生成一种无色、有刺激性气味的气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应,生成气体并放出大量的热。
[设计实验方案]
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加2mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
比较以上两方案,你认为的最佳方案是 ,理由是(从环保、操作等角度分析) 。
【实验验证并得出结论】小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水,立刻观察到有无色气泡产生,并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH)。通过实验验证,确定该淡黄色粉末为过氧化钠。
小明想对生成的气体成分判断,他提出了以下两种假设:
①该气体是CO ②该气体是O2
你认为上述假设哪个更合理?________.理由是 。
请设计一个实验,验证你的合理假设(写出简要操作步骤、实验现象和结论)。
操作步骤 |
实验现象 |
结论 |
该反应的符号表达式为__________________________。
[计算]在过氧化钠(Na2O2)中,①氧元素的化合价为 ;
②过氧化钠中钠、氧元素的质量比为 ;
③78克过氧化钠与___________克二氧化碳中所含氧元素的质量相等。