某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如下图所示的实验装置(假设每步化学反应都完全,氧化铁样品中的杂质不参加反应).
查阅资料:草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应:
H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O
通过讨论,同学们对这套装置有了多种认识.
(1)第一小组同学说:从实验安全和实验操作程序看,首先要 ,实验开始先加热A处,实验结束时,应先停止D处的加热;从环境保护角度分析,此装置存在的明显不足是 ;
(2)第二小组的同学说:其中B装置的作用除去CO2;装置C的作用是 ;用该实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产物,E装置的作用 ;一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 .
请你参与某学习小组的下列探究活动,并回答问题。
【发现问题】小明将一支燃烧正旺的蜡烛轻轻吹灭后,发现烛芯处产生一缕白烟。
【提出问题】小明想:这缕白烟的成分是什么呢?
【猜想假设】大家展开了激烈的讨论。小亮猜测白烟是蜡烛燃烧时产生的二氧化碳;小光猜测白烟是蜡烛燃烧时产生的水蒸气;小明猜测白烟是石蜡蒸气冷凝成的石蜡固体颗粒。
【收集证据】
(1)查阅资料:烟是由固体颗粒形成的,雾是由小液滴形成的。石蜡的熔点和沸点都很低,很容易液化或汽化。二氧化碳是无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(2)实验探究:
①吹灭蜡烛,立即用一个蘸有澄清石灰水的烧杯罩住白烟,观察到澄清石灰水 。小亮由此得出结论:白烟是二氧化碳。
②吹灭蜡烛,立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上,玻璃片上没有水雾,而是出现了一些白色固体物质。小光由此得出结论:白烟不是______________。
③吹灭蜡烛,立即用燃着的木条靠近白烟,发现蜡烛重新被点燃,说明白烟具有可燃性,这为_________同学的猜测提供了证明,同时排除了___________同学的猜测。
【结论与解释】
(3)由以上探究结果可知:____________同学的猜测是正确的。
(4)小亮在实验时确实看到了石灰水变浑浊,但他获得的结论不正确,原因是_______________。
【反思与评价】
(5)小光同学的反思是:蜡烛燃烧产生水,由于温度高于100℃而呈气态,不会凝结成雾状,所以不应该猜测白烟是水蒸气。
(6)酒精在空气中燃烧产物与石蜡在空气中燃烧的产物相同,写出酒精燃烧的文字表达式_______________
细口瓶中装满某无色无味的液体,可能是下列液体中的一种:
①蒸馏水 ②过氧化氢溶液 ③酒精 ④高锰酸钾的水溶液。
(1)你猜想该瓶液体可能是_______________(填序号)
(2)请你运用所学过的知识,设计简单合理的实验验证你的猜想。
实验操作 |
实验现象和结论 |
利用下列所示仪器、药品(及其它必要物品)设计制取氧气和试验其性质的实验对比方案。
(1)对比加入试剂顺序对于制取氧气反应速率的影响
方法一:把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中![]() |
方法二:把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量二氧化锰的试管中![]() |
现象:方法一中,立即产生大量的气泡,一会儿,产生气泡的速度越来越慢; 方法二中,持续并均匀地产生气泡; |
|
结论:方法__① ____可以得到平稳的氧气流。通过对比实验可知,对于固体和液体反应制取气体时,加入试剂的顺序对反应速率有影响,若想得到平稳的气流,应该先加___②____,(填“固体”或“液体”,下同)然后再缓缓加入 _____③_____ |
(2)对比不同反应物制取氧气的反应速率
反应物药品的名称 |
反应的文字表达式 |
填选用制取和收集装置的仪器名称 |
方法一:过氧化氢溶液、二氧化锰 |
①_____________________ |
试管(带支管)、注射器、__②____ |
方法二:氯酸钾、二氧化锰 |
③___________________ |
此空不用填 |
结论:对比两种制取氧气的方法,方法一更简单。因为同样在二氧化锰的催化剂下,该方法制取氧气反应迅速,______ ④ _________。 |
(3)对比硫在空气里与在氧气中燃烧的现象
实验名称 |
操作步骤 |
实验现象 |
硫在空气里燃烧 |
取少量的硫粉于燃烧匙中,把燃烧匙放置在外焰上加热至硫粉燃烧起来,观察现象 |
①_____________________ |
硫在氧气中燃烧 |
②_____________________ |
硫在氧气中燃烧更剧烈,发出_____③____火焰,放热,生成有刺激性气味的气体 |
结论:条件(如浓度、温度)对化学反应是有影响的。硫在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈,是因为空气中_________④_________相对较少。 |
某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:
[集体讨论]:
(1)讨论后同学们认为,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成分反应,而且生成物为固体。他们应该选择(填编号) 。
A.蜡烛 B.红磷 C.硫粉
为了充分消耗容器中的氧气,药品的用量应保证 。
(2)小组同学共同设计了如下图的两套装置, 你认为合理的是(填编号) 。
为了确保实验的成功,在装药品之前应该 。
[分组实验]在讨论的基础上,他们分组进行了实验。
[数据分析]实验结束后,整理数据如下:(注:集气瓶容积为100mL)
组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
进入集气瓶中水的体积(mL) |
20 |
21 |
14 |
20 |
28 |
19 |
(3)根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理是 。
[分组讨论]
(4)第三组同学进入集气瓶中水的体积明显比其他组同学少,原因是 (答一条)
第五组同学进入集气瓶中水的体积明显比其他组同学多,原因是 (答一条)
(5)通过对实验结果的交流,大多数同学都验证出氧气约占空气体积的 。
[实验总结]
(6)小组的同学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 。
小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论或总结 |
||
结论 |
总结 |
|||
实验一 |
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 |
有气泡产生,木条不复燃 |
过氧化氢分解产生氧气,但是速度慢 |
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
实验二 |
|
有气泡产生,木条复燃 |
二氧化锰能加快过氧化氢的分解产生氧气。反应的文字表达式为: |
(1)请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。
(2)在小丽的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是 。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量二氧化锰的质量,其目的是: 。
第二方面的实验探究:二氧化锰在化学反应前后的 。