化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时,将酚酞溶液滴入NaOH溶液中,溶液变成了红色,但过一会儿红色却消失了。于是,兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么?
【猜想与假设】甲同学:酚酞与O2发生了反应;乙同学:NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应;丙同学:与NaOH溶液浓度大小有关;你的猜想: (写一条)。
【设计与实验】甲、乙、丙三位同学为了验证各自的猜想,设计并进行了如下实验,请你与他们一起探究。
(1)甲同学设计并完成如下实验:
实验步骤 |
实验目的 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量实验中的NaOH溶液于试管中,再加热煮沸。 |
|
溶液变红,过一会儿红色消失。 |
甲同学的猜想 (填“正确”或“不正确”)。 |
②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液,并滴一些植物油在其上方。 |
|
(2)乙同学设计如图1所示的装置进行实验,一段时间后,试管中溶液的红色褪去,他认为自己的猜想正确,试管中反应的化学方程式为 。丁同学认为乙同学的猜想不正确,理由是 ,丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因,用pH试纸测量试管中的溶液,结果pH<7,说明溶液显 性,造成试管中溶液红色褪去的原因可能是 。
(3)丙同学为了验证自己的猜想,使用色度传感器测量溶液颜色的变化(说明:溶液无色时,色度传感器测得的数值为100%)。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液,然后各滴加2滴酚酞溶液,同时放入色度传感器进行测量,测出溶液颜色的变化曲线如图2所示,由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有 (写一条)。
【实验结论】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。
小明对妈妈杀鱼时从鱼鳔肚内取出的产生了兴趣。他拟定“探究鱼鳔内气体体积和成分”
作为研究性学习的课题。
小明查阅有关资料获知:这种鱼鳔内氧气约占四分之一,其余主要为二氧化碳和氮气,且知道二氧化碳能溶于水,氮气不溶于水。
探究分两部进行:
(1)测量鱼鳔内气体的体积。小明设计了两种方法
A.用医用注射器抽取鳔内气体,测量其体积。
B.在水下刺破鳔,用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积。(如图)
你认为其中测量结果不准确的一种方法是 (填字母),理由是 ,收集的气体体积比实际体积 (大或小)。
(2)测量鱼鳔内气体的成分。现有两集气瓶的鳔内气体,请你帮助小明设计实验进行验证。
实验目的 |
实验方法 |
实验现象 |
验证鳔内含有氧气 |
将燃着的木条放入含有鳔内气体的集气瓶中 |
木条 |
验证鳔内含有二氧化碳 |
在含有鳔内气体的另一个集气瓶中加入 |
电石的主要成分是碳化钙(CaC2),可以与水反应生成一种可燃性气体及白色固体。某化学兴趣小组对它的化学性质产生了浓厚的兴趣并进行下列探究。
【查阅资料】乙炔(C2H2)燃烧时伴有大量黑烟。氢气(H2)燃烧时发出淡蓝色火焰,用冷而干的烧杯罩在火焰上方烧杯内壁有水雾产生。CaO+H2O→Ca(OH)2。Ca(OH)2溶液能使酚酞变红。
【猜想与假设】
电石与水反应生成的可燃性气体是:O2、H2或乙炔(C2H2);电石与水反应生成的白色固体是:氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙。
大家讨论后一致认为该气体不可能是O2,原因是 ,白色固体不可能是氧化钙,原因是 。
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)取适量电石加水反应,收集生成的气体,验纯后点燃。 |
气体燃烧,产生黄色火焰并伴有浓烈黑烟。 |
电石与水反应产生的气体是 。 |
(2)取适量反应后生成的固体于试管中,滴加过量稀盐酸。 |
固体溶解, 。 |
电石与水反应产生的固体不是碳酸钙 |
(3)取适量反应后生成的固体于试管中加水,向上层清液中滴加2~3滴 。 |
溶液变红 |
电石与水反应产生的固体是氢氧化钙 |
【反思交流】载有电石的货车可以在雨中整整燃烧一天而不熄灭,说明电石与水的反应是
(填“吸热”或“放热”)反应。
某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究:
(1)如上图甲所示装置和药品进行实验,集气瓶中发生反应的文字或符号表达式为 ,实验中可观察到红磷燃烧的现象是 。
(2)该组同学做了6次实验,整理数据如下:
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
进入集气瓶中水的体积(mL) |
20 |
21 |
19 |
20 |
22 |
18 |
(注:集气瓶容积为100mL)通过6次实验,该组同学探究出氧气约占空气体积的 ,该组同学通过多次实验得出结论的目的是 ,通过该实验还可以推断出集气瓶中剩余气体的物理性质是 ,化学性质是 。
(3)小林同学利用甲图装置测定空气中氧气的含量,下列操作会使测定结果偏小的是(填序号)
A.实验装置可能漏气
B.实验中所取的红磷过量
C.实验前没有将弹簧夹夹紧
D.红磷燃烧结束后,没等装置冷却就打开弹簧夹
(4)小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,小丽同学认为不可以,其原因是 ,小强同学预先在集气瓶内加入 溶液反应后,用木炭做实验也收到了较好的效果。
(5)小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量.结果却发现倒吸的水量远远超过刚才实验的体积.小组内的同学帮她仔细检查,发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是 。
(6)小组内同学查阅资料后知道白磷40℃即燃烧,燃烧产物与红磷相同,于是采用改进后的乙装置进行重新探究。主要操作是:在实际容积为100ml的集气瓶里先装进30ml的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是 ,若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为 ml。
②你认为集气瓶里预先装进的水有哪些作用?( )(填序号)
a.加快集气瓶冷却 b.液封导气管末端以防气体逸出 c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高
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符号表达式(或化学方程式)____________________。
(2)小明发现燃烧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。我____________(“同意”或“不同意”)小明的观点,因为_____________________。
(3)小红按下图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2
【实验探究】请设计实验,验证猜想
实验操作 |
实验现象及结论 |
【反思与交流】空气中N2的含量计远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,为什么呢?请给出合理的解释____________。
.小雨阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是她对氧化铜产生了探究兴趣.
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略).
实验序号 |
KclO3质量 |
其他物质质量 |
待测数据 |
① |
1.2g |
/ |
_________ |
② |
1.2g |
CuO 0. 5g |
_________ |
③ |
1.2g |
MnO2 0.5g |
_________ |
(1)表中待测数据为 ,若实验②比实验①的“待测数据”更_________ (选填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率;
(2)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到0.5g黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中,____________(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜也可作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设汁实验③和实验②对比的目的是_________
【反思】(1)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证_________________。
(2)同种催化剂,还有哪些因素可能影响催化效果,请你再探究 (探究一种因素即可)。