在老师的指导下,同学们进行了有趣的化学实验探究:
一、测定空气中氧气含量
图1所示的是小亮同学用红磷在空气中燃烧的测定方法.过程是:
第1步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记.
第2步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第3步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5.请回答下列问题:
①第2步红磷燃烧时的现象 ,
化学反应表达式: 。
②实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,
你认为导致这一结果的原因可能是 。
A、集气瓶底部的水占了一部分体积
B、红磷过少
C、红磷没有燃烧完就急着打开了止水夹
③小博同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图2所示),小博在正式开始实验前,夹紧弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处,然后松开活塞,观察到活塞返回至20mL刻度处.该操作的主要目的是 ,你认为改进后的优点是 。
二、小余阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰(MnO2)还可用氧化铜(CuO)等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小余以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验
的因素均忽略)
实验序号 |
氯酸钾质量 |
其他物质质量 |
待测数据 |
① |
1.2g |
/ |
|
② |
1.2g |
CuO 0.5g |
|
③ |
1.2g |
MnO2 0.5g |
|
①上述实验应测量的“待测数据”是 。
②若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解。
③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥,再次精确称量得到0.5g黑色粉末,这样做的目的是 ,小余同学认为氧化铜肯定是氯酸钾分解的催化剂,但小淳同学对此提出了异议,小淳同学设计了如下实验:
将第二次精确称量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中,加热,伸入带火星木条,发现木条很快复燃。
小淳同学这样做目的是 ,
【预期结论】氧化铜也能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小余设计实验③和实验②对比的目的是 ;写出实验②反应的表达式 。
三、有趣的改进实验
①小晴同学学了分子性质这节内容后,改进了书本上探究分子运动的实验。小晴同学找来废弃的医疗用品-----微型Y 形管,设计如图1所示实验,她进行该实验是为了探究 ,实验过程中能看到的现象是 ,小晴同学设计的实验优点是 。
②利用如图装置进行“硫燃烧”的实验:用气卿(能不断鼓入空气的装置)不断地向弯型具支试管中鼓入空气,同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧,移去酒精灯,可观察到微弱的淡蓝色火焰;然后停止鼓入空气,再用酒精灯给高锰酸钾加热,使硫在纯氧中继续燃烧,观察到 火焰。
写出实验中硫磺燃烧的化学反应表达式: ,该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于 .你推断烧杯中的氢氧化钠溶液的 作用是 。
长途运输鱼苗时,常在水中加入少量过氧化钙(CaO2)固体。甲、乙两位同学发现往水中投入过氧化钙时产生气泡。
【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时,最终生成什么物质?
【进行猜想】甲同学:生成氧化钙和氧气;乙同学:生成氢氧化钙【Ca(OH)2 】和氧气。
同学和老师都认为甲同学的猜想是错误的,其理由是;
【实验探究】
(1)打开下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。
①(填实验操作),说明生成的气体是氧气。
②实验过程中,发现烧杯中有气泡出现,该现象说明。
(2)请设计一个实验方案来验证过氧化钙和水反应产生的另一种物质是氢氧化钙:
实验步骤及操作方法 |
预期的实验现象 |
结论 |
①取少量过氧化钙放入试管中,加足量水,振荡, ②。 |
①产生气泡, ② 。 |
过氧化钙和水反应产生的另一种物质是氢氧化钙 |
【问题讨论】
(1)运输鱼苗时,在水中加入少量过氧化钙的主要目的是;
(2)过氧化钙和水反应的化学方程式为 。
在一次探究活动中,小强用塑料吸管向新制的澄清石灰水中不断吹气,在吹气的过程中发现石灰水先出现浑浊后又变澄清,他感到很意外.小强又将纯净的CO2持续通入新制的澄清石灰水中,一段时间后,观察到的现象与上次相同。
(1)小强做第二次实验的目的是 .
(2)小强从老师那里得知:CO2能与CaCO3和H2O继续反应生成Ca(HCO3)2.由此小强推测出Ca(HCO3)2的一条物理性质是 .
(3)小强还想了解Ca(HCO3)2的化学性质.查阅资料后得知碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]受热易分解,生成难溶性的化合物、气体等物质.他与同学们一起对碳酸氢钙受热分解后产物的成分进行了探究.
【提出猜想】
猜想1.生成的难溶性化合物可能是碳酸钙.经实验探究结论正确.
猜想2.放出的气体可能是O2、H2、CO、CO2中的一种或几种.
【实验探究】
小强同学设计如下实验,探究气体的成分.
操作1.加热A装置,一段时间后,B装置中的澄清石灰水变浑浊.
操作2.在a处用燃着的木条检验,无明显变化.
【实验结论】
结论1.碳酸氢钙分解产生的气体一定有 .
结论2.碳酸氢钙受热分解的化学方程式为Ca(HCO3)2CaCO3+CO2↑
【表达交流】
交流1.从安全的角度考虑,操作2实验中存在的不足是.
交流2.小组内某同学对上述结论提出异议:
该同学的观点 |
你是否赞同该观点并阐述理由 |
该实验没有对氧气进行验证 |
|
“结论2”不正确 |
某同学用A、B、C三个烧瓶分别按图所示的实验装置进行实验,每隔一段时间测量导管中水面上升的高度(设环境温度和压强保持不变),结果如表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm):
时间/天 |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
A瓶(干燥的铁丝) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
B瓶(沾了食盐水的铁丝) |
0 |
0.4 |
1.2 |
3.4 |
5.6 |
7.6 |
9.8 |
C瓶(沾了清水的铁丝) |
0 |
0 |
0 |
0.3 |
0.8 |
2.0 |
3.5 |
D瓶(完全浸没在食盐水中的铁丝) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
(1)B瓶导管中水面为什么会上升?。
(2)通过这个实验你认为铁在什么条件下最易生锈?。
(3)怎样才能防止铁生锈(至少写出两点具体措施)?。
小林同学发现铜制眼镜框表面出现了绿色物质,通过化学学习知道该物质为铜锈,俗称铜绿,主要成分是Cu2(OH)2CO3。为探究铜在空气中生锈的条件,利用图甲装置实验,过近一个月观察,发现B中铜丝生锈,而A、C中铜丝无明显变化。由此小林同学得出结论:铜生锈的主要原因是铜与空气中氧气、水蒸气接触。
试回答:(1)该同学得出的结论正确吗?
(2)你认为参与铜生锈的物质还可能有 ,理由是
。
(3)为验证你的判断,可用图中乙所示的装置进行实验,其中NaOH溶液的作用是除去空气中的二氧化碳,通过近一个月的观察发现,D中铜丝基本无变化。由此可认为:铜在 条件下难于生锈,故参与铜生锈的物质有 。
研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
【假设】H2O2生成O2 的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下,在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中,分别加入相同质量的MnO2和水泥块,测量各生成一瓶(相同体积)O2 所需的时间。
【实验记录】
实验编号 |
1 |
2 |
反应物 |
5%H2O2 |
5%H2O2 |
催化剂 |
1g水泥块 |
1gMnO2 |
时间 |
165秒 |
46秒 |
【结论】该探究过程得出的结论是 。
【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或水泥块后反应明显加快,若要证明MnO2和水泥块是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的,是否改变。
H2O2生成O2的快慢与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出一种影响H2O2生成O2的快慢的因素以及相关假设和实验方案)
【假设】:。
【实验方案】: