定量研究对于化学科学发展有重大作用,因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识。
(1)下图A、B、C三个实验用于验证质量守恒定律,其中不能达到实验目的的是 (选填序号),理由是 。
(2)自然界中绿色植物光合作用可用下式表示:CO2 + H2O淀粉 + O2
① 分析化学反应前后元素种类可知:淀粉中一定含有的元素是_ ___(填元素符号),可能含有的元素是__ _ _(填名称)。
在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质 |
A |
B |
C |
D |
反应前质量/g |
2 |
24.5 |
4 |
8 |
反应后质量/g |
16.9 |
0 |
13.6 |
X |
表中X=________,在反应中D这种物质可能起_ __ _ 作用。容器内发生反应的基本类型是________。
(3)某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
①请写出镁条与氧气反应的文字表达式_ __ _。
②小明发现燃烧后产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。小红对此提出了异议,小红的理由是_ __ _。
(4)右图是一个具有刻度和可滑动的活塞的玻璃容器,其中有空气和足量的白磷,将它放在盛有沸水的烧杯上方,进行实验。请回答下列问题:
①玻璃容器中发生反应的文字表达式为: 。
实验目的 |
实验现象 |
实验结论 |
测定空气中 的体积分数 |
白磷着火燃烧,活塞先右移,后左移,最后停在刻度约为 (填整数)的位置上。 |
空气的成分按体积计算,该气体约占空气体积的21% |
②填写表格中的空白:
某同学设计如下实验装置探究“分子的性质实验”
图I是按课本进行的一个化学实验,大烧杯中的实验现象是___________,此实验说明分子_______________。但是在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味,于是小明对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ,并进行如下操作: a.向B、C、E三支试管中分别加入5 mL的蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b.在A、D试管中分别加入2mL浓氨水,立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【分析讨论】(1)E试管放有酚酞溶液的目的是___________。
(2)由此可以得到的实验结论是:①___________,②___________。
(3)对比改进前的实验,改进后实验的优点是___________。
某校化学兴趣小组的同学对加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气实验中“二氧化锰充当的角色”进行了探究,请你参与。
资料:I、氯酸钾受热分解产生氯化钾和氧气。
II、氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水。
探究活动一:二氧化锰能否改变氯酸钾受热分解的速率
(1)取适量的氯酸钾于试管中,将氯酸钾加热至熔化,将带火星木条伸入试管中,较长的时间后,木条复燃,说明氯酸钾受热能产生氧气,但是反应速率较 (“快” 或“慢”);
(2)取适量的二氧化锰于试管中,加热二氧化锰,将带火星木条伸入试管中,木条没有复燃,说明二氧化锰受热 (填“能”或“不能”)产生氧气。
(3)取氯酸钾和少量二氧化锰的混合物于试管中,加热混合物,将带火星木条伸入试管中,木条迅速复燃,说明二氧化锰能 (填“加快”或“减慢”)氯酸钾受热分解的速率。
探究活动二:氯酸钾受热分解前后二氧化锰质量、化学性质是否改变
(4)为了验证氯酸钾受热分解前后二氧化锰质量是否改变,某同学设计方案如下:
①溶解剩余固体的水要足量,目的是使 (填物质的化学式)全部溶解。
②组装过滤器时,滤纸紧贴漏斗内壁,可以使过滤速率 (填“快”或“慢”)一些,滤纸边缘要 (填“高于”或“低于”)漏斗边缘。 过滤时,要用 (填仪器名称)引流,防止浊液洒出、冲破滤纸;漏斗中液体的液面要 (填“高于”或“低于”)滤纸边缘,防止滤液浑浊;漏斗末端应该紧贴烧杯内壁,目的是 。
ƒ滤渣经过洗涤、烘干后称量,发现两次称量的二氧化锰的质量相等。
(5)请写出验证“氯酸钾受热分解前后二氧化锰的化学性质也不变”的操作和现象:_______________。
【得出结论】综合探究活动一、二的结果可知:加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气实验中“二氧化锰充当 ”(“反应物”、“催化剂”或“生成物”)。
【反思与交流】上述实验中的滤渣若没有洗涤就进行称量,称量的质量会 (“偏大”、“不变”或“偏小”) 。
小强在回家的途中经过一鱼塘边时,发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体,鱼塘中顿时产生大量气泡,经咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO2),请你与小强共同探究。
【查阅资料】CaO+H2O→Ca(OH)2。
(1)为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致,小强使用如右图所示的装置进行实验,打开分液漏斗的活塞,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 。由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是 ,仪器a的名称 。
(2)通过请教老师小强得知过氧化钙与过量水反应除生成上述气体外还会生成一种含有钙元素的化合物。开始小强假设该产物为CaO,但通过思考他很快否定了原先的假设,并重新假设生成的含钙产物为Ca(OH)2。
请解释小强否定原假设建立新假设的理由: 。
(3)小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成,请写出过氧化钙和水反应的化学式表达式: 。
(4)小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生,由此他还得出该反应 (填吸热或放热)
在对蜡烛及其燃烧的探究实验中,小明仔细观察蜡烛燃烧时的火焰,发现火焰中不同区域的明亮程度不同,这是为什么呢?在老师的指导下小明进行了以下探究活动。
【查阅资料】
(1)可燃物的种类及组成会影响火焰的明亮程度。
(2)蜡烛主要由石蜡制成,石蜡是石油炼制后得到的固体物质,主要由多种碳氢化合物组成,这些化合物分子中的碳原子数目不唯一,其化学式通式为CnH2n+2 ,通式中碳原子数n = 18~30。
(3)碳氢化合物在常温时的状态如下表所示。
物质名称 |
化学式 |
常温时的状态 |
丁烷 |
C4H10 |
气 |
戊烷 |
C5H12 |
液(油状) |
癸烷 |
C10H22 |
液(油状) |
十八烷 |
C18H38 |
固 |
二十四烷 |
C24H50 |
固 |
(4)多数碳氢化合物在一定温度下会分裂为碳原子数较少的碳氢化合物或碳(黑色固体)和氢气。
【实验探究】
序号 |
实验目的 |
实验操作 |
实验现象 |
I |
探究哪一层火焰的温度最高 |
点燃蜡烛,把一根火柴梗平放在蜡烛的火焰中,约1s后取出观察 |
|
Ⅱ |
探究焰心中参与燃烧的物质的成分 |
点燃一根较粗的蜡烛,取一根一端为尖嘴的玻璃导管,一端伸入火焰的焰心处,然后在尖嘴一端导管口用火柴点燃 |
导管口处出现火焰 |
III |
继续探究焰心中参与燃烧的物质的成分 |
点燃一根蜡烛,用一把带有手柄的小刀,将刀尖伸入火焰中最暗的部分,即焰心处,一段时间后取出,冷却,观察刀尖处的现象 |
冷却至室温后,刀尖处有油状液体和固体物质 |
IV |
用镊子夹住一片白瓷片,将瓷片伸入火焰中最明亮的部分,即内焰处,观察现象 |
白瓷片表面迅速变黑 |
【分析和讨论】
(1)实验I中的实验现象为 。
(2)通过实验Ⅱ,你能分析出焰心处的物质具有的化学性质是 。
(3)实验III中,冷却后小刀表面的油状液体可能是 (填物质名称),生成油状液体的原因是 。
(4)实验IV的目的是 。
(5)分析实验IV中的现象,可推断出蜡烛火焰内焰处的物质中含有 (填物质名称),由此分析内焰处最明亮的原因是 。
竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物。同学们对竹子中的气体成分展开了探究,测定其成分。
(1)收集竹子中的气体。
小华提出:将一节竹子浸没在水中,在竹子上钻孔,用排水法收集气体。
小刚提出:可用注射器从竹子中抽取气体。
大家认为两人的想法都可行,于是分为A、B两组,在相同的条件下,A组采用小华的取气方法,B组采用小刚的取气方法,分别完成下面的实验。
(2)检验气体中是否含有二氧化碳气体。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及解释 |
向所取气体中加入 |
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有二氧化碳。化学方程式为 。 |