如下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器)。某学校两个化学实验探究活动小组的同学欲用它们完成各自的探究实验。
(1)第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室制备、收集干燥纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验装置、连接仪器,并检验装置的气密性。(提示:挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序为________→_______→________→________(填写仪器序号字母)。
②写出实验室制取二氧化碳的反应方程式_____________________________________。
③检验集气瓶中气体是否为二氧化碳的具体方法________________________________
_________________________________________________________________________。
(2)第二组的同学以过氧化氢溶液为原料(MnO2为催化剂)制备氧气,并对某种尼龙材料的组成元素进行分析探究。资料显示该尼龙材料一定含C、H、N三种元素。
所选仪器按“A→B1→E→B2→D→碱石灰干燥管”的顺序连接,(B1、B2为浓硫酸洗气瓶),实验前检验装置气密性。使该塑料试样碎屑在纯氧气中充分燃烧,观察现象,收集有关实验数据(假设发生的化学反应都充分反应)。试回答下列问题
仪器A中所发生反应的化学方程式________________________________________。
仪器D中的明显现象是__________________________________________________。
③仪器E中玻璃管中放入的尼龙试样碎屑质量为3.5g,塑料试样充分燃烧后,测得仪器B2的质量增加3.6g,则该塑料试样中H元素的质量分数为________。(结果保留一位小数)
④若装置中没有连接仪器B1,这样测算出的该塑料试样中H元素的质量分数与实际值比较将_______(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。
学校化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢(H2O2)分解的催化剂后,想再探究其他一些物质如Al2O3是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白。
【提出问题】Al2O3是否可以作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】Al2O3可能可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
实验一 |
有少量气泡 木条不复燃 |
常温下过氧化氢溶液分解速率很慢 |
|
实验二 |
在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量 Al2O3,然后将带火星的木条伸入试管中 |
产生大量的气泡 木条复燃 |
【得出结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率,故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂.
【反思提高】经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验三:
实验三:【实验目的】探究
【实验步骤】①准确称量Al2O3(少量)的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤,洗涤,干燥,称量;④对比反应前后Al2O3的质量。
【交流讨论】如果Al2O3在反应前后质量不变,则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂。
【提出新的问题】但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:探究。通过补充实验,证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂,请你写出实验二中的化学反应方程式。
镁是一种银白色的金属,但实验室看到的镁条常常有一层灰黑色的“外衣”,这层灰黑色的外衣是什么物质呢?甲同学认为可能是Mg0:乙同学认为可能是Mg2(OH)2CO3;丙同学认为可能是Mg(OH)2。
(1)丁同学认为甲的猜想是错误的,理由是。
(2)丁同学按图所示的装置进行实验,发现被加热的试管内生成白色固体,且试管口有液滴出现,另一只试管内的澄清石灰水变浑浊。由此,丁同学认为丙的猜想也是错误的,其理由是。
(3)大家查阅资料后又知道:Mg(OH)2和Mg2(OH)2CO3加热后均可分解,产物均为氧化物。据此请写出Mg2(OH)2C03受热分解的化学方程式。
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验.
【提出问题】①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?
【设计并完成实验】
Ⅰ.将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ.将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ.将x g氯酸钾与1.0g氯化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中x的值应为,将实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明,将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到1.0g黑色粉末,再将黑色粉末和xg氯酸钾混合加热,现象与实验Ⅲ相同,此步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后和都不变.
【结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂,请写出实验Ⅲ中的化学反应文字表达式
【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比是为了证明
【提出问题】②双氧水分解速度还和什么因素有关
【设计并完成实验】
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生产生O2体积 |
|
Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9mL |
Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16mL |
Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31mL |
本实验中,测量O2体积的装置是 (填编号)
【结论】在相同条件下,双氧水的浓度越大,双氧水分解得越 。
小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣,他确定了“探究鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题。小明通过查阅有关资料获知:这种鱼鳔内氧气约占1/4,其余主要是二氧化碳(二氧化碳能溶于水)和氮气。探究分两步进行。
(1)测量鳔内气体体积。小明设计了两种方法:
A.用医用注射器抽取鳔内气体,测量其体积;
B.在水下剌破鳔,用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积(如图)。
你认为两种方法中合理的是;
(2)探究鳔内气体的成分。给你两集气瓶的鳔内气体,请你帮助他设计实验验证假设。
验证 |
方法 |
现象 |
鳔内含O2 |
||
鳔内含CO2 |
小明对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣,他确定了“探究鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题。小明通过查阅有关资料获知:这种鱼鳔内氧气约占1/4,其余主要是二氧化碳(二氧化碳易溶于水)和氮气。探究分两步进行。
(1)测量鳔内气体体积。小明设计了两种方法:
A.用医用注射器抽取鳔内气体,测量其体积;
B.在水下剌破鳔,用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积(如图)。
你认为两种方法中合理的。
(2)探究鳔内气体的成分。给你两集气瓶的鳔内气体,请你帮助他设计实验验证假设。
验证 |
方法 |
现象 |
氧气含量 |
||
二氧化碳含量 |