3月16日,沙尘暴席卷我国西北地区,次日多地又遇到降雨。该地某校环境监测实践小组的同学们,对沙尘暴的成因、危害、成分、防护、治理以及雨水酸碱度的异常变化产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下,他们紧急立项,开启了项目性学习的探究之旅。
任务一:监测沙尘暴的成因
同学们参与当地环境监测。他们在10米高台上,利用“风向风速器”,测得风速为10m/s时,有大量的沙尘被卷入空中,能见度迅速降低。引发这一自然现象的根本原因是
(写1条)。
任务二:分析沙尘暴的危害
当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒的化学物质、病菌等的尘土可进入到口、鼻、眼、耳中引发各种疾病。除此之外沙尘暴还会产生的危害是 (写1条)。
任务三:探究沙尘暴的成分
【信息检索】我国西北地区,含有大量钠盐的干涸盐湖和盐碱地总面积约有50万平方公里,为沙尘暴的形成埋下隐患。
【猜想假设】此次沙尘暴中可能含有碳酸钠等碱性物质。
【进行实验】取少量盐碱地的土壤与蒸馏水按1:5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,取上层清液,用如图装置完成如下实验。
项耳 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
方案 |
①挤压胶头滴管a,滴入 |
产生白色沉淀 |
沙尘暴中含有Na2CO3,不含NaOH |
②挤压胶头滴管b,滴入几滴酚酞溶液 |
酚酞溶液不变色 |
【反思评价】
(1)步骤①中发生反应的化学方程式为 。
(2)自然界的土壤中通常不含NaOH,理由是 。
(3)若加入的X是 (填化学式),则只能证明沙尘暴中含有Na2CO3,而不能确定是否含有NaOH。
任务四:评价雨水pH异常的原因
【数据监测】小组同学在老师的帮助下,从环保部门获得了当地雨水的pH数据。
测定时间 |
3月5日 |
3月17日 |
3月28日 |
3月31日 |
pH |
5.57 |
5.73 |
5.60 |
5.59 |
【表达交流】3月17日,雨水pH出现异常的原因是 。
【检查进度】该项目性学习还没有进行的探究项目是 。
类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸(C2H204)的化学性质与碳酸相似,草酸受热会分解得到三种氧化物,某兴趣小组对草酸的有关性质进行了探究,按要求回答相关的问题:
[提出猜想](1)草酸能够使紫色石蕊试液变为色。
(2)三种氧化物可能是,该猜想的依据是。
[查阅资料]
1.无水硫酸铜是一种白色粉末物质,遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。
2.向氯化钯溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
[实验探究]兴趣小组为验证猜想,将草酸受热后得到的气体,依次通过了装置A、B、C:
[实验结论](3)当装置A、B、C实验现象是,证明猜想是正确的。
[实验反思](4)①实验装置中气球所起的作用是。
②是否可以将装置A和B对调,其理由是。
如下图所示,将三支充满二氧化碳的试管分别倒立在盛有水、澄清石灰水、浓氢氧化钠溶液中进行实验,请按要求回答相关问题:
(提示:图示中呈现的是实验过程中的试管内液面的高度,不是最终的现象)
(1)B中的实验现象是,反应的化学方程式为。
(2)证明A中二氧化碳能与水反应的方法是。
(3)是否可以通过上述实验中的最终现象,证明二氧化碳能与氢氧化钠反应,其理由是。
(10分)某校研究性学习小组用右图装置进行镁条在空气中燃烧的实验:将镁条燃烧、冷却后打开止水夹。
【发现问题】
进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的30%。如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积应不超过其容积的%。可现进入集气瓶中水的体积约为其容积的30%,根据空气的组成,可推出减少的气体中一定有氮气,这种推测的理由是
。剩余约70%的气体主要成份是。
【提出假设】镁条能与空气中的氮气发生化学反应。
【探究实验】
接着上述实验,先拿开装置中集气瓶的胶塞,然后迅速把点燃的镁条伸进含有剩余气体的集气瓶中。发现镁条能在余下的气体中剧烈燃烧。
【实验结论】根据上述探究实验,你得的结论是。
【查阅资料】
①镁条在氮气中能燃烧并生成氮化镁(Mg3N2)固体。根据资料,氮化镁中氮元素的化合价,该反应的化学方程。
②镁条除了能与氮气反应,还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。请你写出该反应的化学方程式。
【实验反思】通过以上探究,你对燃烧有了什么新的认识:
。(写出一点即可)。
(12分) 现有下列A、B、C、D、E五种实验装置,根据题意,将装置的序号填入下列空格中。
(1)写出指定仪器的名称:①;② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,气体发生装置选用(填序号);用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为;
(3)用C装置收集CO2时,检验CO2是否收集满的方法是。
(4)用过氧化氢溶液制取氧气,气体发生装置选用(填序号);用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为。
(5)氨气(NH3)无色、有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小;实验室常用加热固体硫酸铵和固体氢氧化钙的混合物来制取氨气(在制得氨气的同时还生成了硫酸钙和水)。则氨气的制取和收集的装置是(填序号); 请你写出该反应的化学方程式。
市售某品牌饮料的罐体是A1—Fe合金,为测定其中Al的质量分数,某学习小组精确称取0.050 g合金样品,设计了如下装置并进行实验:
【查阅资料】:1、Al和NaOH溶液反应,放热并生成H2,反应中对应关系为2Al ~ 3H2,Fe和NaOH溶液不反应;2、实验条件下,H2的密度近似为0.090 g·L—1。
【实验步骤】:
①;②装入药品和水,连接装置;③记录量气管中水面读数为5 mL;④打开分液漏斗活塞,逐滴滴入NaOH溶液,至不再产生气泡为止,关闭活塞;⑤待温度降至室温时,记录量气管中水面读数为49 mL;⑥处理剩余药品,整理实验台。
【实验分析及数据处理】:
(1)完善实验步骤中的所缺部分;
(2)检查气密性的方法:打开分液漏斗活塞,向量气管中加入水,使水准管和量气管中水面相平,关闭活塞,降低量气管,若两侧水面高度差(填“改变”或“不变”),则气密性良好;
(3)实验结束后,读取量气管中水面刻度之前,需进行的操作是;
(4)计算此A1—Fe合金样品中Al的质量分数(3分,精确到小数点后3位);;
【实验反思】:
(5)造成实验结果偏大的原因可能是。
A.实验过程加入NaOH溶液的体积
B.没有冷却至室温就开始读数
C.装置漏气