2021年12月9日,由航天员王亚平主讲的“天宫课堂”压轴实验圆满成功。实验中往漂浮在空中蓝色水球中放入半片泡腾片【主要成分是柠檬酸( )和碳酸氢钠】,泡腾片与水作用,不断产生小气泡,水球逐渐变大。产生的气泡是什么呢?为什么泡腾片遇到水才产生气泡?
【猜想与假设】
小亮同学结合已有知识,判断产生的气泡是 ,他的判断依据是 。
【设计并进行实验】
小亮同学在实验室利用以下装置,模拟用维生素C泡腾片和水制取并验证该气体的性质。
(1)仪器a的名称 ;仪器b的名称 。
(2)实验室要用以上装置制取并收集该气体。需要选择的发生装置和收集装置是 (填序号),选择此发生装置的依据是 。
(3)小亮同学将该气体通入到盛有澄清石灰水的试管中,观察到的现象是 ,请写出此反应的化学方程式 ,证明该气体是二氧化碳。
【反思交流】
小丽同学提出,泡腾片遇到其他液体也能产生气泡吗?她设计并进行了以下4个实验,将4片同样的泡腾片同时放入四个盛有50mL不同液体的烧杯中:
实验 |
实验现象 |
实验结论 |
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实验1 |
放入水中 |
水中有大量气泡产生; |
有水存在,泡腾片才能产生 。 |
实验2 |
放入植物油中 |
植物油中 ; |
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实验3 |
放入酒精中 |
酒精中无明显现象; |
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实验4 |
放入白醋中 |
白醋中 。 |
设置实验1的目的是 ,通过以上实验你还得出的结论是 。
【实验启示】
维生素C泡腾片最好 保存。
(2013贵州贵阳)某小组同学用盐酸和氢氧化钙,对酸和碱的中和反应进行探究.请你参与甲同学向装有氢氧化钙溶液的烧杯中加入盐酸,无明显现象.结论:两种物质未发生反应。
乙同学向滴有酚酞的氢氧化钙溶液的试管中慢慢滴加盐酸,溶液由 色变为无色。结论:两种物质发生了反应.反应的化学方程式为 。
大家认为乙的实验证明盐酸与氢氧化钙发生了中和反应,并对甲的实验继续探究。
[提出问题]甲实验后的溶液中有什么溶质?
[作出猜想]猜想一,只有CaCl2;猜想二有CaCl2和Ca(OH)2;猜想三,有CaCl2和HCl。
[实验探究]为验证猜想,丙同学设计了方案1和方案2,并按方案进行实验。
方案编号 |
方案1 |
方案2 |
方案3 |
实验操作(分别取少量甲实验后的溶液于试管中) |
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实验现象 |
对比标准比色卡:pH<7 |
产生白色沉淀 |
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实验结论 |
溶液中有HCl |
溶液中有CaCl2 |
[实验结论]丙认为猜想三正确。
[实验评价]丙的实验操作和方案中有不足之处,其不足之处是 。
大家讨论后通过方案3即证明了猜想三正确,其实验中应观察到的现象为 。
[实验拓展]为节约资源和避免实验废液对环境污染,小组同学将方案1和方案3及甲实验后烧杯中剩余溶液混合(混合时未见明显现象),并对混合液中的盐分离回收,请将相关内容填入下表。
要分离的盐 |
所用试剂 |
主要操作 |
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某研究性小组的同学用电解水的方法测定水的组成后,提出问题:“测定水的组成还有其他的方法吗?”经过讨论,得到了肯定的答案,邀请你一起对此展开探究.
【设计方案】甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验(操作规范),装置A中发生反应的化学方程式为 ,洗气瓶B中浓硫酸的作用为
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时,实测得:①的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g;②装置D的干燥管的总质量在反应后增加了1.82g,用此数据算得水中H、O元素的质量比为 ,由水的化学式算得H、O元素的质量比为 .
【分析交流】针对上述结果与理论值有偏差,乙同学认为:该装置存在缺陷,此观点得到了大家的认同,你对此改进的方法是 (假设生成的水完全被D中碱石灰吸收,装置内空气的水蒸气、CO2忽略不计).小姐同学用改进的装置重新实验得到了正确结果.
【意外发现】丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了,发现除了有红色固体 b以外,溶液的颜色有无色变为蓝色.
【提出问题】铜与稀硫酸是不反应的,这里溶液的颜色为什么会变蓝呢?
【查阅资料】①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成,Cu2O也能被还原成Cu;
②固体是红色的,它与稀硫酸的反应为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
【得出结论】红色固体a中含有Cu2O
【分析交流】红色固体a中含有Cu2O 是否会影响水测定结果 (填“影响”或“不影响”).
【提出猜想】针对红色固体a的成分,小组同学提出猜想①是:是Cu2O 和Cu; 猜想②是
【拓展猜想】丁同学想利用改进后装置及药品重新实验,通过测量反应前后固体质量的方法来确定哪种猜想成立,他已称得:①玻璃管的质量;②反应前后红色固体a和玻璃管的总质量,完全反应后,你认为他还需要称量 的质量.
【教师点拨】称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后,经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量,也可以确定哪种猜想成立.
【定量分析】小组同学再次实验,他们开始称取质量为3.6g的红色固体a,与足量的稀硫酸完全反应后,得到红色固体b为2g.假如3.6g红色固体a都是Cu2O,请你计算出生成铜的质量(利用Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O进行计算,写出计算过程);然后,通过与实际的固体2g进行比较,判断猜想 成立(填①或②).
取铜、锌混合粉末,在空气中充分灼烧后,加入稀硫酸至固体恰好溶解,再加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液.
(1)滤渣中一定有 ;滤液中溶质一定有 .
(2)设计实验方案,探究滤渣成分和与滤渣成分对应的滤液中溶质成分,写出实验操作、预期现象及结论 .
阅读资料,设计如图所示实验(实验开始前弹簧夹都处于关闭状态).
资料:①膨松剂在面包制作过程中发生化学反应;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑; NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑;
②通常状况下,1体积水溶解700体积氨气,氨气溶于水所得溶液为氨水.
(1)是否需要将装置B中的水换成澄清石灰水,说明理由.
(2)如果没有装置C,可能会对实验造成的影响是什么?
(3)利用上述装置验证膨松剂的成分,简述实验操作及判断依据.
利用如图装置进行“硫燃烧”的实验:用气卿不断地向弯型具支试管中鼓入空气,同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧,移去酒精灯,可观察到微弱的淡蓝色火焰;然后停止鼓入空气,再用酒精灯给高锰酸钾加热,使硫在纯氧中继续燃烧,观察到 火焰.用烧杯中的氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫得到亚硫酸钠(Na2SO3)和水,该反应的化学方程式为 ,该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于 .