题目内容
使用甲醇(CHOH)作为汽车的燃料,可以减少汽车尾气对环境造成的污染,某研究性学习小组为了探究甲醇在氧气中燃烧的产物,将甲醇在一定量的氧气中点燃,再将燃烧后的混合气体通过如下的装置进行实验,请填空:
(1)为尽可能多地检验出甲醇的燃烧产物,如图所示装置的正确连接顺序为:
混合气体→ → → →D(填写装置序号,装置不重复使用).
(2)该学习小组的同学通过正确的设计并进行实验,在实验过程中观察到的部分现象为:D和A中①装置内的澄清石灰水均变浑浊,而A中③装置内的澄清石灰水不变浑浊,根据实验结果并通过分析推理,得出这次实验中甲醇的燃烧产物为 (填写化学式).
(3)如果将A中②、③装置去掉,则可能会影响对燃烧产物中 的检验.
(1)C→A→B;(2)CO、CO2、H2O;(3)CO2.
解析
二氧化硫是造成酸雨的主要物质之一。小丽为探究二氧化硫能与水反应生成酸,设计了如下实验方案。
【实验设计】她先用紫色石蕊溶液将白色滤纸浸润,干燥后做成紫色的小花,然后按下列图示进行实验。观察到实验(Ⅰ)和(Ⅲ)中的小花变红,(Ⅱ)中的小花不变色。
【评价反思】小虎对小丽的实验方案提出了质疑,他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”。两位同学仔细讨论后认为还需补充如下一个实验,才能得出二氧化硫与水反应生成酸。
实验操作 | 实验现象 |
| |
【拓展应用】二氧化硫也是实验室一种污染气体,常用碱液吸收。写出实验室用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫的化学方程式: 。
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
①为探究催化剂的种类对双氧水分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将3.0g 10%H2O2溶液与1.0g MnO2均匀混合
Ⅱ.将x g10% H2O2溶液与1.0g CuO均匀混合
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢。
Ⅰ中反应的化学(符号)表达式是________;Ⅱ中x的值应为________。
②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下:
| 双氧水的质量 | 双氧水的浓度 | MnO2的质量 | 相同时间内产生O2体积 |
Ⅰ | 50.0g | 1% | 0.1g | 9 mL |
Ⅱ | 50. 0g | 2% | 0.1g | 16 mL |
Ⅲ | 50.0g | 4% | 0.1g | 31 mL |
本实验中,测量O2体积的装置是________(填编号)。
实验结论:在相同条件下,_______________,双氧水分解得越快。丙用下图装置进行实验,通过比较___________也能达到实验目的。
为研究实验室制取二氧化碳的速度与什么因素有关,科学兴趣小组的同学设计了如下实验方案:室温下在六个锥形瓶中分别加入A、B两种大理石各50克,然后加入等量的不同溶质质量分数的稀盐酸.记录表如下:
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
稀盐酸的溶质质量分数 | 5% | 10% | 15% | 5% | 10% | 15% |
大理石的种类 | A | A | A | B | B | B |
收集一瓶CO2所用的时间/秒 | | | | | | |
(2)查阅资料得知,化学反应的速度与反应物间的接触面积有关.于是他们对上述方案进行了修改,使大理石的 也相同.
(3)为了准确比较CO2气体的产生速度,理论上可以测量收集相同体积气体所用的时间,也可以测量 .
世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%~40%,某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究
探究一:铁丝燃烧
如图1所示,取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝,将其中两根分别盘成螺旋状,在每根铁丝一端系上粗铜丝,另一端系一根火柴杆,点燃火柴杆待快燃尽时,分别插入充满氧气的集气瓶中,观察到:观察到:Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧,且Ⅱ中铁丝燃烧比I中的更剧烈;Ⅲ中铁丝没有燃烧.
(1)集气瓶中加入少量水的作用: .
(2)为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧 .
(3)分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因 .
探究二:铁粉腐蚀的条件
如图2所示,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶(容积为146mL).当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零).记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表.
序号 | 样品 | 量筒起始 读数/mL | 量筒最终 读数/mL | 所需时间 /min |
1 | 1g铁粉、0.2g碳和10滴水 | 100 | 72 | 约120 |
2 | l g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl | 100 | 72 | 约70 |
3 | | \ | \ | \ |
(5)实验①和②说明NaCl可以 (填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率.
(6)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是 (填“放热”或“吸热”)过程.
(7)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成是 .
(8)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是 %(精确到小数点后1位),试分析该实验结果出现误差的原因 (写任意一条即可)
(6分)在化学课上,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ,白色物质可能是Na2O或Na2CO3或 ,乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是: 。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠: Na2O+H2O ="=" 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
方案1 | 取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质 为Na2O |
方案2 | ①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | 白色物质 是 。 |
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为: 。
(6分)市售“管道通”能使堵塞的管道畅通。小华通过实验对“管道通”中的物质成分进行了探究。
提出问题:“管道通”中含有什么物质?
查阅资料:
(1)下水管里的淤积物主要为油污、食物残渣、毛发等。
(2)氢氧化钠是强碱,能去除油污、腐蚀毛发等,可用于疏通管道。
(3)铝粉为银灰色固体,铝与酸、碱溶液都能反应放出氢气,并放出大量热。例如,铝与盐酸反应的化学方程式是: ,铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是:2Al+2NaOH+ ═2NaAlO2+3H2↑
猜想与验证:小华打开一盒“管道通”,内有一袋白色固体颗粒和一袋银灰色粉末。
猜想Ⅰ:白色固体颗粒为氢氧化钠。实验方案如下表所示:
实验操作 | 实验现象 |
①将几粒白色固体颗粒放在表面皿上,放置一会儿 | |
②将几粒白色固体颗粒放入盛有少量水的试管中,并用手触摸试管外壁 | |
③向操作②得到的溶液中放入一段羊毛线,加热一段时间 | 羊毛线逐渐消失 |
猜想Ⅱ:银灰色粉末为铝粉。
实验:取该粉末分别置于两支洁净的试管中,向一只试管中滴加稀盐酸,另一只中滴加 溶液,都产生大量气泡且试管外壁温度明显升高,点燃反应产生的气体火焰均呈淡蓝色。
结论:银灰色粉末为铝粉。
交流与反思:(1)老师告诉小华,氢氧化钾和氢氧化钠的性质非常相似.因此,要确认猜想Ⅰ是否正确,还需要学习如何检验钠元素的存在.
(2)使用管道通时,先将其中银灰色粉末添加于被堵塞的管道中,然后再加入白色固体颗粒,倒入一杯水后立即堵上管道口,管道内迅速发生反应.请写出一个使用“管道通”时的注意事项:
。