题目内容

【题目】实验探究题

(实验回顾)18世纪末,英国科学家普利斯特里和卡文迪许把“易燃空气”与空气或氧气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,当用电火花点火时,发出震耳的爆鸣声,且玻璃瓶内壁上出现了液滴。一年之后,拉瓦锡重复了他们的实验,并做了一个相反的实验:让水蒸气通过一根烧红的枪管,得到了“易燃空气”。这里的“易燃空气”是指_____(填化学式)

(实验重现)某化学兴趣小组的同学在创新的基础上,在实验室中重做上述两个实验,做法如下:

实验1:水的通电分解实验

如图1所示,打开活塞b,用燃着的木条在玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体,看到的现象是_____,证明该气体为_____。写出水的通电分解反应的化学方程式_____

实验2:“易燃空气”与氧气混合后的点燃实验

实验室现有过氧化氢溶液、高锰酸钾、二氧化锰、稀硫酸、锌粒,图2是实验室常用部分仪器:

1仪器的名称:a_____

实验室制取氧气的化学方程式为_____(写一个),实验时对应的气体发生和收集装置分别是_____(填标号,下同)和_____

2)实验室利用锌和稀硫酸制取较多量的“易燃空气”,且可以随时补充液体,你选择的装置是_____(填序号)。

3)验纯后用装满水的10mL量筒代替小试管收集“易燃空气”,装置如图3所示。

①10mL量筒的最大刻度靠近_____端。(填写“M”或“N”)

10mL量筒中的水全部被排尽后,实际收集到的“易燃空气”体积V_____10.0mL.(填写“>”、“=”或“<”)

4)该兴趣小组的同学决定利用制得的“易燃空气”和空气继续进行探究,他们取7支试管,依次盛水90%(体积分数)、80%…再用排水集气法收集“易燃空气”,而后分别把试管口移近酒精灯的火焰,实验结果如下表所示:

分析表中信息,完成下列问题:

序号

1

2

3

4

5

6

7

“易燃空气”体积分数(%

90

80

70

50

20

10

5

空气体积分数(%

10

20

30

50

80

90

95

点燃现象

安静

燃烧

安静

燃烧

弱的爆鸣声

强的爆鸣声

强的爆鸣声

弱的爆鸣声

不燃烧

不爆鸣

在混合气体爆炸范围内,“易燃空气”的体积分数约为_____

你对燃烧或燃烧条件的新认识是_____

【答案】H2 木条燃烧更剧烈 氧气 2H2O2H2+O2 试管 2H2O22H2O+O2 B C B N 10%70% 可燃物是否燃烧也与氧气的浓度或可燃物的浓度有关

【解析】

氢气点燃生成水,水电解生成氢气和氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。

[实验回顾]

氢气燃烧生成水,水蒸气通过一根烧红的枪管时,水蒸气和铁反应生成铁的氧化物和氢气,因此这里的“易燃空气”是指氢气,化学式是H2

[实验重现]

实验1:如图1所示,打开活塞b,用燃着的木条在玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体,看到的现象是木条燃烧更剧烈,证明该气体为木条燃烧更剧烈,水的通电分解反应的化学方程式为:2H2O2H2+O2↑。

实验2:(1①a是试管。

实验室制取氧气时,可以用过氧化氢溶液和二氧化锰制取,在二氧化锰的催化作用下过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应不需要加热,应该用B装置作为发生装置。氧气密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即用C装置收集。

2)实验室利用锌和稀硫酸制取较多量的“易燃空气”,且可以随时补充液体,选择的装置应该是B,通过B中的长颈漏斗可以随时添加液体。

3①10mL量筒的最大刻度靠近N端。

10mL量筒中的水全部被排尽后,实际收集到的“易燃空气”体积V10.0mL,这是因为量筒的最大刻度距量筒口处还有一定距离。

4由表中信息可知,在混合气体爆炸范围内,“易燃空气”氢气的体积分数约为10%70%

对燃烧或燃烧条件的新认识是:可燃物是否燃烧也与氧气的浓度或可燃物的浓度有关,即温度达到着火点,可燃物与氧气接触时不一定燃烧,例如氢气的体积分数是5%时,点燃时也不能燃烧。

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(提出猜想)放出的气体可能是SO2O2H2.提出猜想的依据是:_________________

(查阅资料)SO2与二氧化碳化学性质相似,也能使澄清石灰水变浑浊,生成CaSO3,

(方案设计)依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:

1)甲同学认为是O2,则检验方法是____________________

2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有澄清石灰水中,看澄清石灰水是否变浑浊.写出SO2与澄清石灰水反应的化学方程式 __________________________

3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体:

①如果撤去B装置,直接连接A,C装置进行实验。你认为可能导致的后果是___________

②实验开始时,应先将收集到的气体从a处通入一段时间后,再点燃 C 处酒精灯。这样操作的目的是_________________________

(实验探究)实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊, C 装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,试管壁上有水滴生成

4)(实验结论)铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_______

5)(思维拓展)①由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含_______物质

②碱的性质决定了保存方式,例如氢氧化钠密封保存一方面是由与它要与二氧化碳作用而变质,另一方面是由于_______________________

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