【2015年广西省南宁市】某化学兴趣小组的同学对实验室制取二氧化碳及相关性质进行一系列的探究活动。
(1)气体制取
按如图1所示的制取装置进行实验。
①写出有标号仪器的名称:a ,b 。
②实验室制取二氧化碳的反应化学方程式是 。
③实验室收集二氧化碳的方法是 ,原因是 。
(2)实验研究
【提出问题】实验室制取二氧化碳时能否采用排水法收集?
【设计实验】
实验一:向一个充满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,用力摇晃塑料瓶。可观察到塑料瓶 ,说明二氧化碳能溶于水。
实验二:先用集气瓶装满一瓶蒸馏水(pH=7.0),然后按如图2所示组装组装并进行实验,再用pH计测定从装置C排到烧杯中的液体的pH。
①装置B中碳酸氢钠溶液的作用是 。
②测得烧杯中液体的pH<7.0,说明溶液呈酸性,原因是 。
【实验结论】实验室制取二氧化碳不宜采用排水法收集。
【拓展延伸】某同学先对图2装置做了以下改进:将装置C中的部分蒸馏水换成植物油,将烧杯换成量筒(如图3所示),然后利用改进后的装置测定收集到二氧化碳的体积,测得气体的实际体积小于理论值,原因可能是:
① ,② 。(合理即可)
下图装置可以完成多个实验,具有药品用量少、现象明显、尾气不外逸等优点。
⑴ 若滴管甲中吸有浓氨水,滴管乙中吸有无色酚酞溶液,将甲、乙中的液体同时挤出,一段时间后,观察到无色酚酞溶液变红,主要说明分子具有的什么性质。
⑵ 若滴管甲中吸有水,滴管乙中吸有稀硫酸,烧杯①中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,烧杯②中盛有碳酸钠粉末。依次将甲、乙中的液体滴入烧杯①、②中,可观察的现象是什么?
⑶ 若滴管甲中的液体是水,且挤出后观察出气球明显鼓起,一段时间后恢复原状,则烧杯中的固体可能是什么物质?;若该现象是由发生化合反应而引起的,则该反应的化学方程式是。
某小型火力发电厂(以煤为燃料)排放大量的废气,对周围的空气产生了严重污染,并导致当地常降酸雨。为探究废气的成分,实验中学化学课外活动小组的同学将收集来的气体样品用如下装置进行实验。已知装置的连接顺序是丙→甲→乙,且其中的药品均足量。
【猜想与假设】
A同学认为:废气中一定含有CO2
B同学认为:废气中可能含有CO
C同学认为:废气中可能含有SO2
【交流与评价】经过讨论,大家一致认为:电厂的燃煤中含有较多的硫元素或氮元素。请说明他们得出该结论的依据是。
【活动探究】在用上述装置进行的实验中,B同学的观点得到证实:废气中确实含有CO。那么丙装置的作用是什么?写出甲装置的玻璃管中反应的化学方程式。
探究燃烧条件的实验装置如图所示
(1)由该实验得出,可燃物燃烧的另外两个条件是:、
(2)实验中使用了铜片,主要是利用铜的什么性质?
某化学兴趣小组用石灰石和盐酸反应制取CO2,并验证CO2的性质。在确认装置气密性良好后进行实验。把制得的气体通入澄清石灰水中,发现石灰水没有变浑浊。对此展开探究:
(1)【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊?
(2)【猜想与验证】
①甲同学认为可能石灰水已变质。他取少量澄清石灰水于试管中,向其中吹气,现象是__________,说明澄清石灰水没有变质。写出该反应的化学方程式。
②乙同学认为制得的CO2中可能混有HCl 。他作出此猜想的依据是__________
他用试管取少量紫色石蕊试液,再通入制得的气体,紫色石蕊试液变红,他得出结论是CO2中混有HCl 气体。
③ 丙同学认为乙同学的实验结论是错误的,理由是________________________
请你和他们一起设计实验证明:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
用试管取少量AgNO3和稀HNO3的混合溶液,通入制得的气体 |
CO2中混有HCl 气体。 化学方程式 |
(3)【反思与评价】丁同学认为既然用盐酸会使制得的CO2不纯,何不用稀H2SO4代替盐酸。请问丁同学的想法对吗?_____,理由是__________________________
小亮对铁丝在氧气里燃烧时出现的红热球状物产生了兴趣,随后他进行了以下探究活动。
【问题1】铁燃烧后剩下来的球状物质中还有没有铁呢?
【实验探究】将剩下来的球状物质碾碎,加入溶液,观察到的现象是,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
(3)Fe2O3高温时分解成Fe3O4
【理论探讨】实验测定铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4,结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在℃之间,在此温度范围内已分解。
【拓展延伸】
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须;
(2)有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。