小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明
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设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
(250 mL 集气瓶)
【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 |
|
装置的气密性良好 |
② |
加入药品,将装置连接固定 |
|
|
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, 进行操作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 。
【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。小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】
导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
某实验小组的同学用氢氧化钙和盐酸进行酸碱中和的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸,实验结束后,发现忘了滴加指示剂。他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
(1)复分解反应的发生需要一定的条件。氢氧化钙和盐酸能发生复分解反应是因为。
(2)探究烧杯中溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:可能是Ca(OH)2和CaCl2;猜想二:可能只有CaCl2
猜想三:可能是。
【查阅资料】CaCl2溶液显中性。
【进行实验】
实验一:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,若,说明猜想一不正确。
实验二:另取烧杯内的少量溶液于另一只试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量,若,说明猜想二不正确,猜想三正确。
实验三:取少量烧杯内溶液于试管中,用下列物质中的(填序号)不能说明猜想三正确。
A.紫色石蕊 | B.氢氧化铜 | C.硝酸银 | D.锌 |
【反思与拓展】
①在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑。
②要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的。
③实验室欲中和100g 7.3% 的盐酸,至少需要多少克熟石灰?
【改编】常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是________。
(2)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
常见铁的氧化物 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
颜色、状态 |
黑色粉末 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 |
否 |
否 |
能 |
Fe3O4+8HCl= FeCl2+2FeCl3+4H2O
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引,那么该黑色固体不可能含有_______(化学式),
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是_____________。
【实验探究】
实验操作 |
实验现象及结论 |
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
【反思与交流】初中我们还学过通过_______________________________(化学方程式)得到Fe3O4。
【改编】铜制器物在潮湿环境中表面会产生绿色的锈迹,俗称铜绿。某化学学习小组对铜绿成分产生了浓厚兴趣。
【提出问题】铜绿中除铜元素外还有其它什么元素?
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水变蓝色;②碳与一般的酸不反应;
【实验探究】该小组同学找到了一些铜绿粉末并进行了如下实验:
【观察分析】A装置中绿色粉末变为黑色;B装置中无水硫酸铜变为蓝色;
C装置中澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为 。
【实验结论】铜绿中除铜元素外还有 和碳等元素。
【交流讨论】根据铜绿的组成,小组同学对A装置中产生的黑色粉末的成分有如下两种不同的猜想:
(1)全部为CuO
(2)全部为C
(3)CuO和C的混合物
【深入探究】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量黑色粉末于试管中,滴加足量的稀硫酸 |
①固体全部溶解,溶液颜色变蓝 |
猜想(1)正确 |
②取少量黑色粉末于试管中,滴加足量的稀硫酸 |
② |
猜想(2)正确 |
③取少量黑色粉末于试管中,滴加足量的稀硫酸 |
③(2分) |
猜想(3)正确 |
【实验结论】化学学习小组同学通过实验证明猜想(1)正确。
【反思应用】根据铜绿中所含元素,可知铜生锈不仅与空气中的氧气、水有关,还可能与空气中的 等有关;要保护博物馆里的青铜器,减缓生锈,我们可以减少青铜器与 接触。
【改编】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。
【查阅资料】①莲藕也有类似空腔,以贮备空气帮助呼吸作用;②红磷的着火点为240 ℃,白磷的着火点为40 ℃。
【猜想】①竹子中气体成分也和空气一样,含有氧气、氮气和二氧化碳;②氧气含量比空气的更少
【进行实验】
(1)收集竹子中的气体。
A组:将一节竹子浸没在水中,在竹子上钻孔,用排水法收集气体。
B组:可用注射器从竹子中抽取气体。
(2)检验气体中是否含有二氧化碳气体(氧气、氮气略)。
实验方法 |
实验现象 |
实验结论 |
向所取气体中加入过量的澄清石灰水 |
|
竹子中气体含有二氧化碳 |
(3)测定氧气含量。
如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。
【反思与评价】
a.两个方案的实验测定结果不同,测定结果比较准确的是方案 ,原因是 。
b.两个方案进入的水都约占总体积的1/7左右,那么竹子气体含有的氧气含量 (大于、等于、小于)空气中氧气含量;
c.经过A、B两组同学的实验,A组测得的竹子中含氧量总是大于B组的,你认为原因是 。
【改编】化学兴趣小组以酸、碱、盐的性质为主题,进行探究学习,请完成下列问题.
(1)初中常见的酸有四种,既有各自的特点:如汽水中含有碳酸以增加口感;浓硝酸遇光、热易分解,因此保存时要 ;浓盐酸打开瓶盖后会形成白雾,是因为 ;浓硫酸溶于水时会放出极多的热,因此稀释时应 (操作方法);但酸也都具有相似的性质,因为 。
(2)小组同学将无色酚酞溶液分别滴入NaOH溶液、Ca(OH)2溶液中,溶液均由无色变为 色.通入二氧化碳,都能发生反应中和碱性,写出其中发生一个有沉淀生成的中和反应 (化学方程式,2分).NaOH 和Ca(OH)2若密封保存不当很容易变质,可以通过 (实验方法和现象,2分)来检测是否变质;
(3)将Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液反应后所得混合物进行过滤,向滤液中滴入几滴稀盐酸,无明显现象,则原滤液中溶质的组成可能是 .