(8分)化学小组在老师的指导下,完成了一个兴趣实验。向包有Na2O2的脱脂棉中吹气,发现脱脂棉剧烈燃烧起来。于是他们决定探究脱脂棉燃烧的原因。请你参与他们的探究。
【提出问题】脱脂棉为什么会燃烧?
【查阅资料】
1. Na2O2是一种淡黄色固体,常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质发生反应,不能与N2发生反应。
2. 人呼出的气体的主要成分及含量:N2:74%;O2:16%;水蒸气:6%;CO2:4%
3. CO2既不与NaHCO3反应,也不溶于饱和的NaHCO3溶液。
【猜想与假设】
1. 可能是CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
2. 可能是H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
3. 可能是_______与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
【实验验证】
实验I:验证CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
甲小组同学用图1所示装置(部分夹持装置略去)制取并收集了一瓶CO2气体,将包有Na2O2的脱脂棉放在燃烧匙中,伸入集气瓶,观察到脱脂棉剧烈燃烧。得出结论,猜想1成立。乙小组同学认为上述实验不足以证明CO2与Na2O2反应产生了O2,理由是__________。
图 1
同学们经过讨论,对上述实验方案进行了改进,用图2所示的装置(部分夹持装置略去)进行实验验证猜想1成立。打开止水夹K,鼓入纯净、干燥的氮气一段时间后,关闭止水夹K。注入稀盐酸,观察到脱脂棉剧烈燃烧。
【解释与结论】
1.装置A中发生反应的化学方程式为________________。
2.装置B的作用是__________________。
3.装置C中盛放的药品是___________,作用是__________________。
实验II:验证H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
请你设计一个实验方案,验证H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量(写出实验步骤、现象及结论)___________。
为了探究碱的性质,甲、乙两组同学向相同体积的石灰水和烧碱溶液中分别通入CO2气体。观察到前者变浑浊,后者无明显现象。甲组同学认为CO2能与石灰水反应,但不能与烧碱溶液反应;而乙组同学认为CO2也能与烧碱溶液发生反应。
(1)为证明自己的观点,乙组同学又设计并做了以下实验:
①用石灰石和稀盐酸制取CO2气体。写出该反应的化学方程式:_____________,
并从甲图中选出正确的制取装置_____________。(填“A”或“B”)
②收集一烧瓶CO2气体,注入烧碱溶液后立即塞上带有导管和气球的橡皮塞(如乙图所示),振荡后观察到圆底烧瓶内气球膨大。由此乙组同学认为自己的观点是正确的。
(2)甲组同学提出反驳:因为_____________,所以还必须设置对照实验,即用________代替烧碱溶液进行实验,如果观察到气球膨大程度__________(填“增大”或“减小”),才能最终证明乙组同学的观点是正确的。
某校同学以“比较锰、铁、铜3种金属的活动性”为课题进行探究。
提供的药品:铁片、铜片、锰片、稀盐酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锰溶液。
【作出猜想】他们考虑到铁的活动性比铜强,对3种金属的活动性顺序作出如下猜想。
猜想一:锰>铁>铜;
猜想二:铁>铜>锰;
猜想三:_________________________________________________。
【设计实验】为了验证猜想是否成立,同学们分成三组,分别针对一种猜想设计实验方案。
(1)第一组验证猜想一。实验方案是将锰片、铁片分别放入稀盐酸中,观察现象。
(2)第二组验证猜想二。实验方案是将锰片放入________中,观察现象。
(3)第三组验证猜想三。实验方案是(只用两个实验):______________________。
【实验及结论】各组通过实验和交流,确认猜想一是正确的。第一组同学的实验现象是:___________________________________________。
【拓展探究】随后同学们对探究金属活动性的方案设计作了进一步研究。
为了验证甲、乙、丙、丁4种金属的活动性依次减弱,某同学设计了如下方案:①把甲放入乙的盐溶液中;②把乙放入丙的盐溶液中;③把乙放入丁的盐溶液中;④把丁放入丙的盐溶液中。你认为哪个实验没有必要做?请说明理由。___________________________________________________________。
金属材料被广泛地应用于我们的生活中,不仅是因为其物理性能优良,还与它们的化学性质密切相关。下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录,请你一起探究。
【实验记录】测定金属铁、铜和镁的活动性强弱
【所用试剂】稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片
【实验过程】
步骤Ⅰ将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻,观察燃烧现象;
步骤Ⅱ将铁片、铜片、镁片分别放入三支盛有浓度相同、体积相同的稀硫酸的试管中;
步骤Ⅲ将铁片、铜片、镁片分别放入三支盛有浓度相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中。
【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象,用“-”表示观察不到实验现象(见下表)。实验现象记录如下表
金属 |
空气 |
稀硫酸 |
硝酸银溶液 |
铁 |
- |
√ |
√ |
铜 |
- |
- |
√ |
镁 |
√ |
√ |
√ |
(1)通过步骤Ⅰ可以得出三种金属中镁的金属活动性最强,判断依据是_______。
(2)运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究的重要方法。步骤Ⅱ和步骤Ⅲ中,需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶液浓度以外,还需要控制的条件是_______________________,写出镁和稀硫酸反应的化学方程式_______________,此反应属于________________________。
【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是__________(用元素符号表示)。
【反思交流】若利用上述试剂制取氢气,小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应,而不选择金属镁和稀硫酸反应,他的理由是______________。
下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验(铁钉在不同环境中),实验一段时间后,得出的结论错误的是( )
A.甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为乙>甲>戊 |
B.丙中的铁钉不生锈 |
C.铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触 |
D.丁中铁钉生锈最严重 |
小芳同学从超市购买了一瓶维生素C泡腾片。下图是标签上的部分内容。
维生素C泡腾片 功能:补充人体维生素C,增强机体抵抗力 主要成分:维生素C 辅料成分:碳酸氢钠、氯化钠、酒石酸晶体、蔗糖、糖精钠、阿朴胡萝卜醛、橘味香精、橙味香精、维生素B 贮藏:低温、避光、防潮 |
小芳同学根据使用说明将维生素C泡腾片放入一杯水中,发现维生素C泡腾片逐渐溶解,产生大量气泡,片刻后变为一杯鲜甜的橙味饮品。小芳同学感到很好奇,产生的气泡是什么呢?
请你参与小芳同学的探究:
【提出问题】维生素C泡腾片放入水中,产生的气泡是什么呢?
【我的猜想】气体成分是________,理由是_________________________。
【实验方案】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
将一片维生素C泡腾片放入水中,将产生的气体通入__ __________________ |
根据维生素C泡腾片储存条件,请说明保存时要低温和防潮的原因是:
①______________________________________________________;
②______________________________________________________。