实验探究是科学探究的一种重要方法,在化学课堂上老师和同学们一起对初中化学常见物质进行了如下探究。
【活动与探究一】探究水的组成
如图是电解水的实验装置。通过该实验的现象分析,我们可以得出:水是由氢元素和氧元素组成的,得出该结论的理论依据是化学反应前后 。写出电解水的化学方程式: 。
【活动与探究二】探究二氧化碳的化学性质
小帅同学将二氧化碳气体直接通入装有紫色石蕊溶液的试管中,观察到 现象,小帅得出“二氧化碳和水发生了化学反应”。
小美同学认真思考后认为:小帅的实验不完善,不能证明二氧化碳和水确实发生了反应。为完善小帅的实验方案,我补充的实验是 ,现象是 。
【活动与探究三】探究草酸分解的产物组成
已知草酸(C2H2O4)在受热和浓硫酸作催化剂的条件下分解生成三种常见的氧化物。小军、小梅、小明和小虎组成的合作学习小组通过实验对分解的产物展开了探究。
⑴ 小军首先根据题给信息,推测出生成物中含有水。这一观点得到了组内其他同学的认同。
⑵ 合作学习小组对分解生成的其它产物进一步进行猜测和验证:
【假设1】生成物中有二氧化碳
小梅设计实验1:将生成的气体通入澄清的石灰水,实验现象是 ,小梅据此判断生成物中含有二氧化碳。
【假设2】生成物中有一氧化碳
小明设计实验2:小明用右图装置进行实验,从而证明生成物中含有一氧化碳。
根据小明的实验,请回答:A装置中的实验现象是 。A装置中发生反应的化学方程式是 。
⑶ 讨论交流:小虎认为,小明设计的“实验2”不需要B装置也能够推断出生成物中含有一氧化碳,你是否支持小虎的观点? (填“支持”或“不支持”),请说出你的理由: 。该合作学习小组讨论后认为,从环保的角度看,“实验2”装置还有一个缺陷。该缺陷是: 。
⑷ 写出草酸在受热和浓硫酸作催化剂的条件下发生分解的化学方程式:
子涵根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理,认为可用木条燃烧产生的木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,并按右图装置进行实验。
①依据的实验原理是 。
子涵检查装置气密性后,将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中,并把塞子塞紧,待红热的木炭熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,并未发现倒吸现象。经过认真分析,
子涵发现实验失败的原因是(答一条)。
②子涵将集气瓶中的细沙改为 溶液,重复上述①实验,有倒吸现象。子涵还发现倒吸的水量未达到集气瓶内原剩余容积的1/5。原因可能是(答一条)
。
③子涵反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是(答一条)。
实验探究对人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同实验中:
(1)用的方法收集人体呼出的气体。
(2)实验步骤、现象及结论如下表
实验步骤 |
实验现象 |
分析现象及结论 |
取一瓶呼出的气体和一瓶空气,分别滴入澄清的石灰水,振荡 |
人体呼出的气体中,二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量。 |
|
取一瓶呼出的气体和一瓶空气, |
燃着的小木条在呼出的气体中立即熄灭,在空气的瓶中持续燃烧了一会儿再熄灭 |
人体呼出的气体中, 。 |
取两片干燥的玻璃片,其中一片放在空气中,向另一片呼气 |
人体呼出的气体中, 。 |
(3)此实验的探究方法是。
覃昉在完成了对蜡烛生成物的探究后,她继续探究了天然气(主要成分甲烷—CH4)燃烧后的生成物是否有水和二氧化碳生成的实验。
(1)请你帮她完成下表:
猜想 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
天然气燃烧后有水生成 |
点燃天然气, ,并观察现象。 |
天然气燃烧后生成物中有水 |
|
天然气燃烧后有二氧化碳 生成 |
点燃天然气, ,并观察现象。 |
(2)在此探究实验中你还可以得出的结论有。
某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。
【查阅资料】
﹡在高温条件下,一氧化碳和氧化铁可能生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁。
﹡铁的氧化物都能与稀盐酸、稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【进行猜想】(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式。
(2)根据上述实验流程,小华认为小明的猜想是错误的,理由是。
(3)小华提出了他的猜想,请你结合所学知识进行猜想。
小华猜想:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成。
你的猜想:。
【实验探究】请将你的猜想设计一套完整的实验方案。
猜想 |
实验操作 |
可能的现象 |
结论 |
小华猜想 |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
粉末全部被吸引 |
猜想正确 |
你的猜想 |
你的猜想 正确 |
【实际应用】某钢铁厂每天需消耗2000吨含氧化铁80%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁96%的生铁多少吨?(写出具体的计算过程)
小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。
(一)成分的确定
三位同学都作出以下的猜想:①可能是NaOH;②可能是Na2CO3;③可能是NaOH与Na2CO3的混合物.做出②③猜想的依据是(化学方程式表示)。
为了验证①②③猜想,他们分别做了下面的实验。
(1)小刚取少量白色粉末于试管中,再滴加稀HCl,有气泡产生,由此可推出白色粉末中一定含有,肯定猜想 (填序号)是错误的。
(2)小军又取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色.由此小军结合小刚的实验,认为猜想③是正确的.小红却认为小军的所得结论不确切,因为 。
(3)为探究白色粉末是否含有NaOH,小红设计了如下实验方案:
①沉淀B的化学式为 ;在操作1中要用到玻璃棒,其作用是。
②小刚认为小红的这个方案也有问题,理由是。
但只要稍加改进,就可以证明粉末中还含有NaOH,则小刚改进的方法是:。 小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验,实验现象和小红的一致,由此确定猜想③是正确的。
二、各成分含量的测定三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验.实验数据记录如下:
称量项目 |
称量时间 |
质量(g) |
试样 |
10.00 |
|
装置+稀硫酸质量 |
241.20 |
|
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后15秒 |
249.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后35秒 |
249.00 |
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后55秒 |
249.00 |
试通过分析表中数据计算出试样中碳酸钠的成份的质量分数。