小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中,化学方程式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如右图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
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① |
检查装置的气密性 |
|
装置的气密性良好 |
② |
加入药品,将装置连接固定 |
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③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
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⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温, 进行操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是 ;现象I是 。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)写出图中有标号仪器的名称:a、b;
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时,可选用的发生装置是(填序号);
(3)用E装置收集氧气的依据是
检验氧气是否集满的方法是
(4)写出一个实验室制取氧气的文字表达式为
该反应属于哪种基本反应类型;
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小。氨气极易溶于水。制取并收集氨气,应该从上图中选择的发生装置是,收集装置是______;
(6)一氧化氮气体密度比空气大,常温下会与氧气反应生成二氧化氮,一氧化氮气体不易溶于水。则收集一氧化氮气体的装置是
(7)在医院里给病人输氧时,在氧气钢瓶和病人吸氧器之间连接一个类似右图所示的装置,在装置中盛放大约半瓶蒸馏水,导气管(填“a”或“b”)端连接在供氧气的钢瓶上。
有位同学设计了下列实验(装置及所用药品如图所示),仔细观察后回答下列问题。
(1)A处在给氧化铁加热时温度不够高如何改进?
写出A处改进后发生反应的化学方程式
(2)在C处看到的现象是说明反应后有生成,反应的化学方程式为。
(3)本实验设计中,在B处所采取措施的目的是,
其优点是。
某兴趣小组话动中,在空气中点燃镁条时,发现在生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体。为了探究其原因,小组成员进行了以下探究活动:
[提出问题]淡黄色固体物质的成分是什么?
[查阅资料]通过查阅资料,记录了下列几种物质的颜色:
物质 |
MgO |
MgCl2 |
Mg3N2 |
Mg(NO3)2 |
MgCO3 |
Mg(OH)2 |
颜色 |
白色 |
白色 |
淡黄色 |
白色 |
白色 |
白色 |
小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁,理由是。
[提出猜想]淡黄色的固体可能是 。(填化学式)
[实验探究](1)按下图所示装置收集氮气(关闭a、b、c,用凸透镜聚光引燃白磷,待白磷不再燃烧并冷却至室温后,打开a、b、c,使用打气筒进行充气)
(2)B装置点燃白磷的作用是。
(3)用排水法收集好氮气后,接下来的实验操作是。
[实验结论]猜想是正确的。镁条在氮气中燃烧的有关化学反应方程式是
。
[实验反思]本探究活动对物质燃烧新的认识是。
同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后,联想到单质碳的一些化学性质,对反应后的气体成分产生了疑问,某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。
〔猜 想〕
①气体产物全部是CO2②气体产物全部是CO③气体产物
〔查阅资料〕 CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想,他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。
〔现象与分析〕
现象 |
结论 |
如果装置B, 装置C无现象 |
则猜想①成立 |
如果装置B无现象,装置C |
则猜想②成立 |
如果装置B,装置C____________ |
则猜想③成立 |
〔结论〕实验现象证明猜想③成立,同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
(1)同学们对CO产生的原因进行了分析:
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO;
②原因二:反应C+2CuO2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应,产生了CO;
请你从原因一、原因二中选择其一,用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理______________________________________________。
(2)根据上述实验,请你归纳出单质碳在工业上的重要用途
小红同学想探究实验室中碳酸钙和盐酸制取二氧化碳后废液中溶质的成分,请你一同参与探究并回答横线上的七个问题。
【提出问题】废液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】小红认为废液中溶质只有CaCl2。
你认为还可能含有的溶质是 (填化学式)。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【实验与结论】
(1)请你写出碳酸钙和盐酸反应的化学方程式 。
(2)分别取少量该废液和CaCl2溶液加入到两支试管中,并向其中分别滴入无色酚酞试液做对比试验,结果两支试管中溶液均无色,于是小红认为自己的猜想是正确的。
(3)你认为小红的实验 (填“能”或“不能”)证明她的猜想,理由是
。
(4)如果要证明你的猜想是正确的,你选择 (填字母:A、石蕊试液 B、氢氧化钠溶液 C、 稀盐酸 )来代替酚酞试液,理由是。
(5)若实验证明了你的猜想是正确的,向废液中加入过量的 ,反应完成后过滤就可得到只含CaCl2一种溶质的溶液。