某研究性学习小组对双氧水开展如下研究
(1)图1装置中仪器①的名称为 。
(2)小林同学将MnO2与水泥按一定比例混合,制作成小块状固体,加入图2装置中制氧气,以方便实验结束回收二氧化锰。其中块状固体应放置在 处(填“A”或“B”),二氧化锰的作用是 ,该装置中反应的文字表达式是 。利用该装置反应一段时间后,需停止反应,其操作是 ,原因是 。
(3)小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究。
第一组实验:取5只集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的术条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验。三组实验的数据和现象见下表。
|
第一组 |
第二组 |
第三组 |
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集气瓶编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
① |
收集的O2占容积的体积分数(%) |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
31 |
33 |
35 |
37 |
39 |
34 |
带火星木条的状况 |
微亮 |
亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
很亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
复燃 |
很亮 |
请根据实验回答下列问题:
①本实验中使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠: (填“是”或“否”)。
②收集的氧气占容积的体积分数最低为 %时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数是 %(计算结果保留整数)。
③用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热双氧水的最高温度控制在 ℃。
测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如下方案:选用实际容积为40mL的试管作为反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管,通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置.假设此实验能够按照小华的设想正常进行,且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计,请回答下列问题:
(1)实验前,如何检查装置的气密性: ;
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹.可观察到的现象为: ;
(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却.可观察到的现象为 ;
(4)若按小华的设想进行实验,实际可能遇到诸多问题而发生危险,造成实验失败.例如: .
小李学习了二氧化碳知识后,进行了二氧化碳气体在水中溶解性的探究,其实验步骤及装置如下.
①用大号针筒抽取200毫升二氧化碳气体.
②试剂瓶中加入200毫升水,塞紧双孔橡皮塞.
③连接大号针筒和试剂瓶,缓慢推动活塞,将二氧化碳注入水中.
(1)推动注射器活塞时尽量缓慢,其目的是 .
(2)当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时,红色油柱开始向上移动.实验表明在该条件下,1体积水中能溶解 体积的二氧化碳.
小思同学在实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳完毕后,对废液中溶质的成分产生了兴趣.请你一同参与探究并回答下列问题:
【提出问题】废液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】小思同学认为废液中溶质只有氯化钙.
你认为还可能有的溶质是 (填化学式).
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性.
【实验与结论】(1)小思同学取少量废液与试管中,滴入几滴无色酚酞试液后,酚酞不变色.于是小思同学认为自己的猜想是正确的.
(2)你认为小思同学的实验不能证明他的猜想,理由是 .
(3)如果要证明你的猜想是正确的,你选择的试剂是 .
A 石蕊 B 酚酞 C Na2CO3 D NaOH
【拓展与应用】(1)实验证明你的猜想是正确的.要想处理废液只得到氯化钙溶液,应向废液中加足量或过量的( )
A.Na2CO3B.CaCO3
(2)通过以上探究,如果该废液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害 (写一条).
【交流与反思】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑反应物是否剩余(环境污染问题).
天然气的主要成分是甲烷,某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物进行了探究。
【提出问题】甲烷燃烧后生成了哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】甲同学:CO2、H2O乙同学:CO、H2O
丙同学:NH3、CO2、H2O丁同学:CO2、CO、H2O
你认为 同学的猜想肯定是错误的,理由是 。
【实验探究】为了验证上述几位同学的猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
(1)A、B装置的顺序能否颠倒? (填“能”或“否”)。
(2)甲烷在一定量的O2中燃烧用的是纯净O2而不用空气的原因是 。
(3)实验中观察到装置A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断 同学猜想成立。
(4)请写出B中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色的化学方程式:
、 。
【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是
。
下面是一些关于铁的实验研究,试按要求填空。
(1)模拟工业炼铁(装置图如右图):在硬质玻璃管内加入少量氧化铁粉末,先通入一氧化碳,排出装置内空气后,再用酒精喷灯加热A处药品。
① 硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为: 。
② 试管B中发生反应的化学方程式为: 。
③ 该装置的主要缺点是 。
(2)铁锈蚀的探究
某化学兴趣小组进行家庭化学实验“探究铁锈蚀的原因”,设计如下图所示。他们预设的实验结果是仅有图Ⅲ中的铁钉生锈。但经过一周时间的观察,他们发现三支试管中铁钉都生锈了。
老师在听取了同学汇报后,做了如下实验帮助同学分析原因:取4份等量自来水样,经过不同的方法处理后,用数字传感器测定水样中的溶解氧,并进行如上图(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的实验。
水样溶解氧数据如下:
自来水 |
1号水样 |
2号水样 |
3号水样 |
4号水样 |
处理方法 |
不处理 |
煮沸 密封迅速冷却 |
煮沸 密封自然冷却 |
煮沸 敞口冷却 |
溶解氧(mg/L) |
5.37 |
0.52 |
0.66 |
3.44 |
[教师实验的现象记录(部分)]用2号水样进行的如图Ⅱ的实验中:一天后,铁钉有轻微生锈,从第二天到第七天,铁锈不再增加。
参考所给数据分析:①学生实验中:图Ⅰ中铁钉生锈的原因可能是 ;
图Ⅱ中铁钉生锈的原因可能是 。
②教师实验所记录的实验现象的原因可能是 。