小丽通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中,化学方程式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下用250 mL 集气瓶设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录 】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
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① |
检查装置的气密性 |
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装置的气密性良好 |
② |
加入药品,瓶装满水,将装置连接固定 |
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③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
|
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温,操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是 。现象I是 。
上述反应化学表达式是 。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。取余下四次平均值计算,小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】
(1)这台制氧机制氧气的过程发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
(5分)实验创新是中学生最为重要的科学素养.下图是某学校师生对“MnO2催化H2O2分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度为lg/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2gMnO2粉末,加在干燥的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上固定的棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察现象。
请分析回答:
(1)可观察带到火星的棒香立即 。
(2)写出上述实验发生的化学反应方程式 。
(3)下列各项是同学们对该创新实验的评价,你认为评价不合理的是 。(填序号)
A.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到 |
B.实验使用的药品用量太大 |
C.反应速度太慢,耽误时间 |
D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强 |
有一包白色固体样品,可能是碳酸钠、硫酸钡、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究其成分,小燕老师取用一定量样品,加足量水溶解,过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙。
写出上述操作中可能发生反应的化学方程式:。
过滤时用到玻璃棒,玻璃棒的作用是。
【探究活动一】 奋进小组探究白色沉淀甲的成分。
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
取白色沉淀甲,滴加足量的稀硝酸 |
沉淀部分消失 |
白色沉淀甲中一定含有 |
【探究活动二】 智慧小组探究白色固体样品中可能含有,设计了如下实验。
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
|
实验Ⅰ |
取适量无色滤液乙,加入碳酸钠溶液 |
无明显现象 |
无色滤液乙中一定不含 |
实验Ⅱ |
步骤①:取适量无色滤液乙,加入过量的溶液,过滤 |
生成白色沉淀 |
原白色固体样品中一定存在该物质 |
步骤②:取步骤①中的滤液,滴加溶液 |
【反思】 实验Ⅱ中步骤①加入过量试剂的目的是。
【结论】 通过两个小组的共同探究,得出了原白色固体样品含有的成分。
(6分)
做完酸、碱、盐相关性质实验后,某实验小组不小心把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合在一起,看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇,请你与他们一起进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么?
【猜想假设】猜想① Na2SO4、Na2CO3猜想② Na2SO4、Na2CO3、NaOH
猜想③ Na2SO4、H2SO4、Na2CO3猜想④ Na2SO4、 H2SO4
猜想⑤ Na2SO4
上述猜想中,你认为不合理的是猜想(填序号)。
【实验探究】(1)甲同学取少量该溶液于试管中,向其中滴加无色酚酞,发现溶液颜色无变化,据此,他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论是(填“合理”或“不合理”)的,理由是。
(2)乙同学向盛有一根生锈的铁钉的试管中加入适量该溶液,过一会儿取出铁钉,用水洗净,观察到铁锈消失,铁钉变得光亮,溶液变黄。该反应的化学方程式是。
【实验结论】根据上述实验探究,你认为猜想(填序号)是正确的。
【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放,这样做的意义是(答一点即可)。
有一种神奇的蜡烛,点燃后任你怎么吹也吹不灭,而且看上去和普通的蜡烛一模一样,
到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧?请你一起参与探究。
【查阅资料】普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成的,而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末。打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金,它的着火点只
有150℃。当蜡烛燃烧时,金属并不燃烧;但当蜡烛吹灭后,未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧,从而使蜡烛复燃。
【探究与反思】这种蜡烛燃烧时,蜡烛芯里的金属为什么不燃烧?,这种蜡烛也可以熄灭,你采用的方法是。
【实验探究】吹不灭的蜡烛芯内的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种,为确定该金属的成分,请你继续探究并完成下列有关问题:(注:不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响)
实验 |
操作步骤 |
现象 |
结论 |
1 |
切开蜡烛,取出打火石,用砂纸打磨 |
打火石是银白色 |
|
2 |
该金属一定不是铁 |
||
3 |
取少量打磨后的打火石于试管中,滴加硫酸铜溶液。 |
有红色物质析出 |
该金属一定是镁 |
【分析思考】
(1)请写出“实验3”中可能涉及到的化学方程式。
(2)有同学认为通过“实验3”中现象不能证明烛芯内的金属一定是镁,因为。
(3)针对以上实验,请你设计一个合理的实验方案来进一步验证这种金属,
操作步骤 |
现象 |
结论 |
某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料,配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解,充分搅拌后过滤,取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为。对其他成分他们分别做出了如下猜想:
小亮猜想:还可能有Na2CO3
小强猜想:还可能有Ca(OH)2和Na2CO3
你认为谁的猜想是错误的,理由是。你还能做出的猜想是:还可能有。
【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中,向其中滴加了几滴稀盐酸,振荡,没有气泡,于是他得出结论:没有Na2CO3。
【反思】小强认为小亮的结论不严密,理由是。