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题文

化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计了如下实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2。②CO2在饱和NaHCO3溶液中的几乎不溶解。③白磷燃烧需要氧气,白磷燃烧所需的最低温度为40℃,燃烧现象和产物均与红磷相同。④氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,并与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
【猜想与实践】猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验Ⅰ:验证呼出的气体中含有水蒸气。
(1)实验操作:取一洁净干燥的玻璃片,对着其哈气,观察到________,可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验Ⅱ:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测其含量。同学们在老师的指导下设计了如图所示装置(B是带有刻度的量气装置)。

(2)实验记录

 
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释

检查装置的气密性,向装置中加入药品,关闭止水夹a~f。
(不填)
装置的气密性良好

打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温。
B中液体进入到A中,B中液体减少500ml。
收集了500ml气体

关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出
A中的液面下降,B中的液面上升至最高,C中的左侧导管口有
①_______,且液面下降,液体沿导管进入D中,D中液体为475ml
呼出气体中含有CO2

关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷.
白磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热
呼出气体中含有O2,该反应的文字表达式为:
②____________

待白磷熄灭并冷却到室温,打开f。
D中液体倒吸入C瓶中,C瓶中液面上升,D中剩余液体为400ml。
呼出气体中含有
③____________。

同学们经过3次重复实验,确认了呼出的气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
(3)该实验设计依据的N2性质有__________(填字母序号)。
A.难溶于水 
B.不能和NaOH溶液反应
C.不能燃烧,也不支持燃烧
D.无色无味的气体
(4)在实验(2)的操作⑤中,未等C中的气体的冷却,就打开f止水夹读数,则所测的O2的体积分数会_____(填“偏大”、“不变”、或“偏小”) 。

科目 化学   题型 探究题   难度 中等
知识点: 加碘盐的检验 实验探究物质的组成成分以及含量
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小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:

加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】

实验步骤
实验现象
化学方程式
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中
木炭燃烧得更旺
化学方程式I

表中,化学方程式I是
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实
验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。

(250 mL 集气瓶)
【实验记录】

实验操作
主要实验现象
实验结论及解释

检查装置的气密性

装置的气密性良好

加入药品,将装置连接固定



打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计)

用凸透镜聚光引燃白磷
燃烧,产生大量白烟


待白磷熄灭并冷却到室温,
进行操作I
现象I
小丽收集的气体不是纯净的氧气

表中,操作I是;现象I是
【数据记录】

实验次序
1
2
3
4
5
B中剩余水体积/mL
100
42
39
41
38

【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为% 。
【实验反思】
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(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是

小明在网络中看到镁是航空工业的重要材料,欲通过实验探究镁的性质。
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资料2:当金属粉末颗粒很小时,容易成为黑色;
资料3:实验过程中发生了一系列复杂的反应,生成的黑色粉末可能是CuO、Cu
中的一种或两种。
①镁条与硫酸铜溶液反应的实验中产生的气体可能为
②小明进一步设计实验确定黑色粉末的成分,请在下表中补全实验方案。

实验操作
实验现象
结论
将黑色粉末过滤、晾干后,分成两份


将其中一份装入硬质玻璃管中,向其中通入CO后,加热,并将生成的气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水
变浑浊
结论I

将另一份置于坩埚中,称其质量为m1,在空气中加热一段时间后冷却,称其质量为m2
现象I
黑色粉末中含Cu

表中,结论I是;现象I是

根据下图回答问题。

(1)实验仪器a的名称是
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为,所选用的发生装置是(填字母序号)。
(3)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为。收集一瓶二氧化碳所选用的装置为(填字母序号)。收集二氧化碳时,需要验满,具体操作是将燃着的木条放在瓶口,若观察到,说明瓶中已充满二氧化碳。

下图所示的一组实验可用于研究燃烧的条件(夹持固定装置略去)。

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(1)在如图1所示的实验中,分别用玻璃棒蘸取酒精和水,再在酒精灯火焰上加热,片刻后移开,实验现象如下:

实验用品
现象
蘸有酒精的玻璃棒
产生火焰
蘸有水的玻璃棒
无明显变化

从观察到的实验现象得出燃烧应具备的条件是,写出此实验中发生反应的化学方程式
(2)在如图2所示的实验中,a、b两处放有少量白磷,c处放有少量红磷,当看到a处白磷燃烧、c处红磷不燃烧时,估计温度计示数一定在℃以上,此现象能够说明燃烧应具备的条件是
(3)除上述两个条件外,燃烧还应具备的条件是;在图2所示的实验中,能说明该条件的实验现象是

在学习金属时,老师布置同学们对家中的各种金属进行调查,为了找到更多种类的金属,小涛向父母求助,从爸爸的化验室拿到了金属锰(Mn),从妈妈的首饰盒里找到了纯钯(Pd)戒指与吊坠。课上交流时大家对这两种金属在金属活动性顺序中的位置产生了兴趣。



Mn
Pd

(1)小昕同学仔细观察后提出了初步猜想:
由于有的锰锭上已经覆盖了红褐色的锈,而经过长时间佩戴的钯金戒指还很光亮,所以
相对活泼一些。
(2)设计并进行实验:

实验目的
实验操作
实验现象
验证两种金属的活动性强弱
(Ⅰ)取少量PdCl2溶液于小烧杯中,用镊子加入一小块金属锰。
有黑色粉末生成,溶液由无色变为浅粉色(MnCl2)。
(Ⅱ)取相同的稀硫酸于两个小烧杯中,分别放入两种金属。
其中一支烧杯中有气体产生,溶液变为浅粉色,另一个烧杯中无明显现象。

(3)初步结论:猜想成立;实验①(Ⅱ)中发生反应的化学方程式为_________________。
(4)小柱同学进一步设计并进行实验:

实验目的
实验操作
实验现象



(Ⅰ)取少量CuSO4溶液于一个小烧杯中,用镊子加入金属,一段时间后取出冲洗。
无明显现象。
(Ⅱ)取少量AgNO3溶液于另一个小烧杯中,用镊子加入金属钯,一段时间后取出冲洗。
无明显现象。
(Ⅲ)取少量PdCl2溶液于第三个小烧杯中,加入老师提供的Pt丝。
无明显现象。

(5)结论:钯在金属活动性顺序中应该排在之间。
(6)反思:根据上述实验,判断金属活动性强弱的两种方法为
(7)应用:根据总结出的方法,完成下列实验方案。(要求采用与(4)中不同的方法)

实验目的
实验操作
实验现象和结论
探究Mn和Zn的金属活动性强弱


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