同学们学习了分子、原子、离子是构成物质常见的基本粒子,它们的质量和体积都很小。某化学兴趣小组的同学对粒子体积大小有没有差异进行了如下探究:
【查阅资料】
鸡蛋膜有极其微小的孔隙。
【实验探究】
如图所示:向5个鸡蛋壳内分别加入下表中的物质,放入盛有蒸馏水的小烧杯中,一段时间后取出鸡蛋壳,再向小烧杯中分别加入如表中的物质进行实验。
实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
鸡蛋壳内加入的物质 |
溶液 |
溶液 |
溶液 |
淀粉溶液 |
鸡蛋清 |
小烧杯中加入的物质 |
溶液 |
溶液 |
溶液 |
碘水 |
浓硝酸 |
小烧杯中的现象 |
白色沉淀 |
|
红褐色沉淀 |
无现象 |
无现象 |
【实验分析】
(1)实验①小烧杯中产生的白色沉淀是 ;实验③小烧杯中产生红褐色沉淀,反应的化学方程式为 。
(2)通过实验①②③得出的结论是 。
【实验结论】
综上实验探究可知:构成物质的基本粒子的体积 。
【反思交流】
小明同学认为上述实验④⑤不能比较分子体积大小差异,还应增加下列对比实验进行完善:将实验④鸡蛋壳内和小烧杯中物质互换,重复上述实验操作,小烧杯中的现象是 。
【拓展延伸】
科学家设计制造出孔径大小不同的“小筛子”,让体积大小不同的粒子通过,从而分离提纯物质。如天然水的净化、海水淡化。
实验室利用下图实验装置进行实验,回答下列问题:
①上图中仪器a的名称为(1) 。
②实验室用装置A制取氧气的化学方程式是(2) ,在上图右侧框内画出排气法收集氧气的装置示意图(3) 。
③实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时选用B装置为反应装置。实验中,同学们发现不能得到平稳的氧气流。大家提出从两个方面加以改进:
一是把发生装置由B改为(4) (填字母编号),其理由是(5) 。
二是将过氧化氢溶液加水稀释。若把50g 质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液,需加水的质量为(6) g。
④某同学为测定过氧化氢溶液中溶质质量分数,向过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气,相关数据如下:
反应前物质的质量/g |
充分反应后物质的质量/g |
|
过氧化氢溶液 |
二氧化锰 |
固体与液体混合物质量 |
68.0 |
0.1 |
66.5 |
请计算:
I.该同学制得氧气的物质的量为(7) mol;
II.该同学所用过氧化氢溶液的溶质质量分数。(根据化学方程式列式计算)(8)
育才中学的某研究小组在探究维生素C水溶液的酸碱性时,不慎误把维C泡腾片(保健品。主要成分如图所示)当做维生素C片放入了水中,结果发现有大量气泡产生,于是引起了该小组同学的探究兴趣。
【提出问题】该气体成分是什么?
【猜想与假设】小青说:该气体可能含有CO2 、O2、 CO、 H2 、 N2 中的一种或几种。小丽说:不可能含有 N2,因为
小亮说:不可能含有H2 和CO,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO
最后研究小组的同学共同认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】
编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
将气体通入澄清的石灰水 |
澄清石灰水变浑浊 |
② |
将带火星的木条伸入到该气体中 |
带火星的木条没有复燃 |
【得出结论】(1)由实验①可知,该气体中肯定含有 ,
(2)由实验② (填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气,理由是
铜是一种常用的金属,纯净的铜颜色为紫红色,它能够和硝酸银溶液发生化学反应,生成硝酸铜和银单质。某同学设计下表所示实验,探究金属铜对过氧化氢溶液分解速率的影响。
(1)仪器②中实验的目的是__________________;
(2)根据上述实验,可以得出的结论是 ;
(3)如果用本实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂,需要对上述实验方案进行补充,其中必要的是 。
A.称量实验前铜丝网的质量 | B.将实验后的铜丝网干燥、称重 |
C.向仪器中加入二氧化锰 | D.将实验后的铜丝网插入AgNO3 溶液中 |
某化学兴趣小组的学生研究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下:
(1)提出假设:气体产物全部是CO2。
(2)查阅资料:a.氮气不能与炭粉及Fe2O3反应。
b.高温下可以发生下列反应:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ C+CO2
2CO
(3)设计方案:将一定量氧化铁在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应。用实验中实际测得产生气体的质量,与理论计算得到的CO2的质量进行比较。
(4)实验装置:如右图所示。
(5)实验操作:
①称量:反应前Fe2O3的质量3.20 g;炭粉的质量2.00g;玻璃管C的质量48.48 g。反应后玻璃管与残留固体共52.24 g。
②加热前先通一段时间氮气,再夹紧弹簧夹T,点燃酒精喷灯加热。
(6)问题分析:①用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是 。
②加热前先通一段时间氮气的目的是 。
③理论计算:若氧化铁与炭粉反应的气体产物全部是CO2,求3.20 g氧化铁完全反应时生成CO2的质量。(写出计算过程)
④根据实验数据计算实验中实际获得气体的质量。(写出计算过程)
(7)结论:原假设 (能、不能)成立,理由是 。
(8)兴趣小组成员小聪想到家里新换的水龙头。他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,请你参与。
【作出猜想】
猜想1:Cr>Fe>Cu;猜想2:Fe>Cu >Cr;猜想3:你的猜想是 。
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
②铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸。
实验 |
试管1 |
试管2 |
试管3 |
实验 操作 |
![]() |
![]() |
![]() |
实验 现象 |
铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色 |
铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色 |
铜表面无气泡 |
【结论与解释】
①小聪得到的结论是猜想 正确。
②实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。
【知识运用】
将铬片投入FeSO4溶液中,反应 (填“能”或“不能”)进行。若能进行,请你写出化学方程式 。
天然气的主要成分是甲烷(CH4),化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与探究与分析:
【提出问题】甲烷在氧气中燃烧后生成哪些物质?
【知识储备】含碳元素的物质在氧气中完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝色。
【猜想与假设】
产 物 猜 想 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
CO2、H2O |
CO、H2O |
NH3、CO2、H2O |
CO2、CO、H2O |
你认为 同学的猜想是错误的,理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的氧气中燃烧的产物依次通过下列装置:[
① A、B装置的顺序 (填“能”或“不能”)颠倒。
②实验中用纯净氧气而不用空气的原因是 。
③实验中观察到A中无水CuSO4粉末由白色变为蓝色,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色粉末变成光亮的红色,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中黑色粉末变成红色的化学方程式: 、 。
【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 。