注射器是一种普通的医疗器械,但它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量,进行了如下探究活动:
[查阅资料] 白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,能与空气中的水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
[设计实验] 设计了如图的装置进行探究活动。
[步骤与现象]
①测量试管的容积为50mL;②检查装置的气密性良好;③装药品,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器;④用弹簧夹夹紧胶皮管,加热粗铜丝,观察现象;⑤燃烧结束,试管冷却到室温后打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。
[反思与交流]
(1)兴趣小组同学测量试管容积的方法可能是 。
(2)小华同学认为步骤⑤在保证活塞自由移动的前提下,观察活塞位置时,最好将试管和注射器整体横放,小华同学的理由是 。
化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭” 。他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3。
【查阅资料】
①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。
②碱性的Na2CO3溶液与中性的CuCl2溶液发生复分解反应。
③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。
④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)
(1)实验记录
序号 |
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论和解释 |
① |
打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸 |
A中产生大量气泡 E中出现浑浊 |
E中反应的化学方程式为_____________ |
② |
当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯 |
D中Na剧烈燃烧,产生白烟内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀 |
反应产物一定有_______和_______ |
③ |
取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水 |
产生白色沉淀 |
反应产物还有________ |
(2)实验反思
①实验记录②中,E中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的是___________。
②若无装置C,对实验有影响的物质是__________。
③检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,
。
下列两组装置图都与我们学过的气体的制取和性质有关。
(1)根据下图(A~E)所给的装置,回答下列问题:
实验室用高锰酸钾制取和收集氧气,可选用的装置为(填字母),反应方程式为;实验室用过氧化氢制取和收集氧气,可选用的装置为(填字母),反应方程式为;实验室制取和收集二氧化碳,可选用的装置为(填字母),反应方程式为。
(2)在实验室中,集气瓶被称做“万能瓶”,用它可以组装成各种用途的装置,请仔细观察下列(F~K)各个装置的特点回答下列问题:
①实验室若用F装置收集氧气,则氧气应从口进入(填导管口的字母代号)。
②若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用装置。
③若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳,同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳,应选用装置。
黄铜(铜、锌合金)呈金黄色,外观似黄金,一些不法分子用黄铜冒充真黄金进行诈骗活动,请你用所学化学知识如何鉴别真假黄金?(写出三种方案)(写出实验步骤、现象、结论)
四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢。
②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】
①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图①所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化学式为;
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图②所示);
③将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,观察到,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离h2,记录数据h2。理论上h2:h1=;
④按照①~③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
h1/cm |
11.0 |
11.4 |
11.6 |
h2/cm |
8.7 |
9.1 |
9.2 |
【解释与结论】根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为%(结果精确到0.1%);
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是;若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是:。
乙炔(C2H2)气体和氧气反应能产生高温火焰,工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙(块状固体,化学式为CaC2)与水反应生成,同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质?
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能:
猜想一:CaO;猜想二:;猜想三:Ca(OH)2。
他的依据是。
【交流反思】经过同学们交流讨论,认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是:
。
【进行实验】(一)取少量白色固体放入试管中,滴加稀盐酸,没有观察到,证明猜想二不成立。
(二)取少量白色固体加入到水中,取上层清液,,有白色沉淀出现,证明猜想三成立。该反应的化学方程式为:。结论:白色固体是Ca(OH)2。
【拓展应用】1、已知碳化钙与水反应非常剧烈,乙炔的密度比空气略小。实验室欲制取并收集纯净的乙炔,要求做到节约、安全、随时发生、随时停止,你选择的装置是(选填图中装置序号)。
AB C D E F
2、写出乙炔在空气中燃烧的化学方程式。