某研究性学习小组设计了如下右图所示的装置,探究空气中氧气的体积分数,其中A是标有以cm为单位的刻度,且在0刻度正上方有一圆状缺口的圆筒状玻璃容器(带橡皮塞B),C为能自由移动的活塞。他们操作过程如下:
a检查装置气密性;
b将两个可自由移动的活塞C分别调整到左右两边刻度的10cm处;
c将过量的铜粉平铺在惰性电热板上,塞上橡皮塞B;铜和氧气能够反应生成固体氧化铜;
d通电加热铜粉,待充分反应后,冷却到原来的状况。记录两活塞C之间的距离为h;
e根据数据h列出公式,计算空气中氧气的体积分数。(注:A容器内的固态物质、惰性电热板、活塞部分所占体积忽略不计,活塞与玻璃容器之间的摩擦力也忽略不计)
(1)检查装置气密性的方法是分别移动两活塞C到左右两边刻度为10cm处,塞紧橡皮塞B,双手将两活塞C向里推,使活塞之间的距离缩小,然后松手,活塞向外移动,直到两活塞C的距离为 cm时停止移动,说明装置气密性好。
(2)b—d的实验步骤中两活塞之间的距离h具体变化情况是 。
(3)空气中氧气的体积分数的计算公式(含字母h)为 。
(4)如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度,则e操作中计算出的实验结果比理论值偏
(“大”或“小”)。
在实验操作考试中,同学们用到HCl、Na2CO3、NaOH、Ba(NO3)2等溶液。实验结束时,老师指出,废液一定要进行无害化处理,尽量实现绿色排放。如何处理废液缸里的废液?同学们进行了讨论和实验:
(1)小明认为如果废液呈酸性或碱性,会腐蚀管道、污染水源。他取废液缸里的废液于试管中,观察到废液呈白色浑浊状态,用pH试纸测得废液的pH=9,此时废液显性。
于是,小明向试管中加入稀盐酸,边加边测试,直到pH=7,同时观察到沉淀逐渐溶解,并有少量气泡产生。小明觉得废液经过如上处理后可以放心倒掉。这个实验过程中可能发生了个复分解反应,其相关的化学方程式是(任写一个)
。
(2)小亮认为,小明的方案不完善,因为小明对废液中含有的Ba2+没有处理,而Ba2+是重金属离子,会造成更严重的污染。小亮采用了另外一种方案:他另取废液缸里的废液于试管中,向试管中加入,直至废液pH=7,且沉淀不再增加。他觉得废液这样处理后才可以倒掉。
(3)老师肯定了小亮的方案,因为他考虑得更全面。小亮方案的优点在于。
课堂上老师完成了碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的演示实验后,对浑浊液体过滤得到澄清滤液;接着师生对话如下表:
人 员 |
对话 |
老 师 |
问:滤液里可能含有哪些溶质呢? |
甲同学 |
答:可能是NaOH、Na2C03 |
乙同学 |
答:可能是NaOH、Na2C03、Ca(OH)2 |
丙同学 |
答:可能是NaOH |
丁同学 |
答:可能是 |
(1)假设你是丁同学,请你也提出一个与甲、乙、丙同学不同的猜想,把猜想写在上面表格中。并对你自己的猜想设计一个简单的实验加以证明。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样于试管中, |
自己的猜想成立 |
(2)你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗?如有不合理的请说明理由。
。
(3)甲同学针对自己的猜想进行了如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样于试管中,滴入足量稀盐酸 |
没有气体产生 |
甲的猜想不成立 |
你认为甲同学得出此实验结论的理由是 。
某研究性学习小组为了探究一瓶久置的氢氧化钠溶液是否变质,就从该瓶中分别取适量溶液于A、B两支试管,进行实验探究。
①向A试管中滴入无色酚酞试液,根据实验现象,有同学认为原NaOH溶液没有变质;
②向B试管中加入足量的稀盐酸,根据实验现象,有同学认为原NaOH溶液已经变质。
实验分析:
(1)根据同学们的实验结论,应观察到的实验现象分别是:
A试管,B试管。
(2)写出向B试管中加入足量稀盐酸时发生反应的化学方程式:
一定发生的反应;
可能发生的反应。
(3)显然,他们的实验结论是矛盾的。实验中,根据试管(填A或B)的现象作出的结论肯定是错误的,原因是。
(4)你能设计一个新的实验方案证明原试液确已变质,你将获得4分的奖励分(但卷面总分不超过60分!),请你在下面写出步骤、现象及有关反应的化学方程式。
有一包粉末,可能由C粉、Fe2O3粉、Fe粉三种物质中的一种或两种组成。某同学为了探究它的成分,按如下步骤进行实验:
(1)先对实验做了如下设想和分析:
取少量粉末于烧杯中,向烧杯中加入过量的稀硫酸,则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况),请你完成下表:
烧杯中可能出现的现象 |
结论 |
① |
只含C |
② |
含C、Fe2O3 |
③有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色 |
含 |
(2)通过实验及分析,确定该粉末为C、Fe2O3的混合物。为了进一步探究C、Fe2O3的性质,他又利用这种混合物补充做了下面两个实验:
实验1:将此粉末在空气中灼烧至质量不合理再变化,待冷却到室温后,取剩余固体于烧杯中,再加入过量稀硫酸,反应完全后静置,烧杯中(填“有”或“无”)不溶物,溶液呈色。
实验2:将此粉末隔绝空气加强热(若两种物质恰好完全反应),静置,再加入过量稀硫酸,充分反应后,所得溶液中的溶质是、。
为了探究硫酸溶液中哪一种粒子(H2O、H+、SO42-)能使指示剂变色?设计的实验步骤如下:
①在第一支试管中加入约2mL蒸馏水,滴入几滴紫色石蕊试液,观察现象。
②在第二支试管中加入约2mLNa2SO4(PH=7)溶液,滴入几滴紫色石蕊溶液,观察现象。
③在第三支试管中加入约2mLHCl溶液,滴入几滴紫色石蕊试液,观察现象。
通过上述实验探究,请你回答下列问题:
(1)你的假设是
(2)实验①和实验②说明
(3)实验③看到的现象是,你得出的结论是