晓敏同学对餐桌上加热食物的某种白色固体燃料产生了浓厚的兴趣,于是她进行了以下探究活动。请你一起参与她的探究过程吧!
【猜 想 一】 固体燃料是固态的酒精吗?
【资 料 一】 酒精,学名乙醇,熔点为-114.1℃,沸点为78.5℃,易溶于水,能与水以任意比互溶。
【得出结论1】根据资料一,你认为常温下酒精的状态是 。
【提出问题】 固体燃料可能含有哪些元素?
【资 料 二】
① CuSO4 + 5H2O = CuSO4·5H2O
无水硫酸铜是白色固体 五水合硫酸铜是蓝色固体
NaOH溶液可以用来充分吸收二氧化碳气体。
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
【得出结论2】根据资料二,白色的无水硫酸铜遇到水变成 色。
【实验探究】
如下图所示,晓敏同学取适量固体燃料置于某装置中,用火柴点燃,并将燃烧产生的气体依次通过以下装置。固体燃料燃烧后,有少量固体残余。
【实验现象】
①A中白色固体部分变蓝,说明燃烧的生成物中有 ,可知固体燃料中一定含有 元素。
②B中澄清石灰水变浑浊,说明燃烧的生成物中有二氧化碳,写出B中发生反应的化学方程式 。可知固体燃料中一定含有 元素。
③C、D中无明显变化,说明燃烧生成的二氧化碳已被完全吸收。
④E中黑色的氧化铜逐渐变红,F中澄清石灰水变浑浊, 说明燃烧的生成物中还含有的物质是 。
【实验结论3】根据以上实验事实,晓敏认为该白色固体燃料中肯定含有氧元素。你认为晓敏的判断是否合理 ,理由是
。
有 和 混合物l8.6g。为测定其中 的质量,将固体溶于水,并逐渐加入稀硫酸至100g时,开始产生气体;再加入稀硫酸至100g时,不再产生气体,生成气体共4.4g(提示: )
(1)在图28中画出产生气体的质量与所加稀硫酸质量的关系曲线。
(2)求混合物中
的质量是多少?
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数是多少?
在查阅资料时,小明得知
在高温条件下能与木炭反应生成
。他决定对该反应进行探究。
[提出问题]
与木炭在高温条件下反应是否生成
?
[实验探究]小胡设计了如图的实验方案,并进行实验。
(1)
中用石灰石与稀盐酸反应生成
,反应的化学方程式为。
(2)
中装有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是除去
气体中混有的少量
气体。
中装有浓硫酸。其作用是。
(3)
中装入氢氧化钠溶液的作用是。
[实验结论]经检验
处的气体为
。结论:
在高温条件下与木炭反应生成了
。
[实验反思] (4)有同学对
装置作如下改进:在锥形瓶中放入一小试管,将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是。
[实验拓展] (5)撤去
,按
顺序连接。然后
中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成
,反应的化学方程式为。此时要检验该实验条件下
中木炭所发生反应的生成物,还需要补充和完善的实验是。
小军家的下水管道堵了。爸爸买回一种"管道通",使用后堵塞的管道畅通无阻了。小军对此很好奇,于是想探究"管道通"中的物质成分。
【提出问题】"管道通"中的物质是什么?
【查阅资料】主要内容如下。
(1)下水管道里的淤积物主要为油污、食物残渣、毛发等。
(2)氢氧化钠是强碱,能去除油污,腐蚀毛发一类的东西,常用于疏通管道。
(3)铝粉为银灰色固体。铝与酸、碱溶液都能反应放出氢气,反应时放出大量热。
①铝与盐酸反应的化学方程式是。
②铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是.
【猜想与验证】小军打开一盒"管道通",内有一袋白色固体颗粒和一袋银灰色粉末。
(1)猜想:白色固体颗粒为氢氧化钠。
实验操作 |
实验现象 |
①将几粒白色固体颗粒放在表面皿上,放置一会儿。 |
。 |
②将适量白色固体颗粒放入盛有适量水的试管中,并用手触摸试管外壁。 |
试管外壁发烫。 |
③向步骤②得到的溶液中放入一段羊毛线,加热一段时间。 |
羊毛线逐渐消失。 |
结论:白色固体颗粒为氢氧化钠。
(2)猜想:银灰色粉末为铝粉。
实验操作 |
实验现象 |
![]() |
|
②一套仪器中加入银灰色粉末和稀盐酸;另一套仪器中加入银灰色粉末、。 |
都产生大量无色气体,试管外壁温度明显升高。 |
③待导管口有气泡均匀持续冒出时,分别收集1试管气体,验纯。 |
用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,松开拇指,发出轻微的。 |
④在导管口点燃气体。 |
火焰颜色为。 |
【结论】银灰色粉末为铝粉。
【应用】使用管道通时,先将其中银灰色粉状固体添加于被堵塞的管道中,然后再加入白色固体颗粒,倒入一杯水,堵上管道口。一会儿,管道内发生化学反应。根据题目信息,推测管道内的反应现象是。
【反思】①老师告诉小军,氢氧化钾和氢氧化钠的性质非常相似。要确认猜想(1)是否正确,还需要学习如何检验钠元素的存在。
②根据本实验分析,使用"管道通"时,应注意的事项有(填一条即可)。
探究原子结构的奥秘。
【情景提供】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1887年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图:
(1)放射源-放射性物质放出α粒子(带正电荷) ,质量是电子质量的7000倍;
(2)金箔-作为靶子,厚度1um,重叠了3000层左右的原子;
(3)荧光屏-α粒子打在上面发出闪光;
(4)显微镜-通过显微镜观察闪光,且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就(填"会"或"不会")发生大角度散射。卢瑟福所说的"除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上"中的"很小的结构"指的是。
(2)1um金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明;
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
(3)科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构为以下的。
"在学校的元旦联欢会上,某同学表演了'水能生火'的魔术.他向包有过氧化钠(
)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来."小颖看到这段话后非常感兴趣,她和同学们一起对该问题进行了一系列的探究.
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
[猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成②反应过程中可能有能量变化
[设计装置]如图所示
[实验探究]
实验一:探究反应后生成的气体是什么?
(1)打开右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,用带火星的木条靠近P处,木条复燃.说明生成的气体是;
(2)实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因:实验二:探究反应后生成的另一种物质是什么?
(1)小明猜想另一种物质是
,小军认为不可能.为了证实小军的看法,请你设计一个证明
不存在的实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
生成物中没有
|
(2)小军取反应后所得的溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现试管中的溶液变成红色,说明反应后所得的溶液呈性;