题目内容
【题目】探究物质燃烧。巴黎圣母院大火造成的重大损失再次提醒人们,合理的控制燃烧非常重要,小明利用下列装置对物质燃烧进行探究,探究过程和观察记录如下:
实验①:根据装置图组装仪器,不点燃酒精灯,观察到硫不燃烧。
实验②:点燃酒精灯,观察到硫燃烧,发出微弱的淡蓝色的火焰。
实验③:更换燃烧管(装有等量硫粉),挤压滴管A,在尾气处理接口接上D装置,观察到溶液变浑浊后,点燃酒精灯,硫粉不燃烧。
实验④:更换燃烧管(装有等量硫粉),拆除D装置,挤压滴管B点燃酒精灯,硫粉燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
(1)上述实验中的对照实验(填实验编号)和获得的相应结论。
第1组对照实验:_________,结论:__________。
第2组对照实验:_________,结论:__________。
第3组对照实验:_________,结论:__________。
(2)实验③中需待D中溶液变浑浊后再点燃酒精灯,其原因是________________。
(3)写出上述实验中发生化学反应的方程式___________________(不包括处理尾气的反应)
(4)有一种吹不灭的蜡烛,点燃后任你怎么吹也吹不灭。
(查阅资料)该蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末。打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金,它的着火点只有150℃。当蜡烛燃烧时,金属并不燃烧;但当蜡触吹灭后,未冷却的金属发生燃烧,从而使蜡触复燃。蜡烛燃烧时金属不燃烧的原因是__________;试再举一例运用此原理灭火的生活事例_______________。
(实验探究)吹不灭的蜡烛芯内的金属可能是镁、铁或铜中的一种,为确定该金属的成分,请你自选试剂继续探究并完成下列有关问题:(注:不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响)
操作步骤 | 现象 | 结论 |
切开蜡烛,取出打火机,用砂纸打磨 | 打火石是银白色 | __________ |
取少量打磨后的打火石于试管中,__________ | ____________ | 该金属是镁 |
在上述探究触芯内金属成分的过程中,运用的科学方法有_______________。
【答案】①② 燃烧需要温度达到可燃烧物的着火点 ②③(或③④) 燃烧需要氧气 ②④ 氧气的浓度越大,燃烧越剧烈(或增大氧气浓度可促进燃烧) 确认燃烧管(或装置)内空气已排尽 、、、、 未接触氧气 用灯帽盖灭酒精灯或油锅着火盖上锅盖(运用隔绝氧气原理即可) 金属不是铜 加入硫酸亚铁(或硫酸铝,氯化锌、盐酸)溶液,观察现象 打火石表面出现银白色金属(加酸未描述反应后溶液无色 实验、观察、推理
【解析】
过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,硫在氧气中点燃生成二氧化硫,乙醇在氧气中点燃生成二氧化碳和水。
(1)第1组对照实验:①②,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,实验①不点燃酒精灯,实验②点燃酒精灯,观察到硫燃烧,发出微弱的淡蓝色的火焰,故结论:燃烧需要温度达到可燃烧物的着火点。
第2组对照实验:②③(或③④),稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳不支持燃烧,不燃烧,实验②点燃酒精灯,观察到硫燃烧,实验③更换燃烧管(装有等量硫粉),挤压滴管A,在尾气处理接口接上D装置,观察到溶液变浑浊后,点燃酒精灯,硫粉不燃烧,实验④更换燃烧管(装有等量硫粉),拆除D装置,挤压滴管B点燃酒精灯,硫粉燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,故结论:燃烧需要氧气。
第3组对照实验:②④,实验②点燃酒精灯,观察到硫燃烧,发出微弱的淡蓝色的火焰,实验④更换燃烧管(装有等量硫粉),拆除D装置,挤压滴管B点燃酒精灯,硫粉燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,故结论:氧气的浓度越大,燃烧越剧烈(或增大氧气浓度可促进燃烧)。
(2)稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳会排尽装置中的空气,实验③中需待D中溶液变浑浊后再点燃酒精灯,其原因是确认燃烧管(或装置)内空气已排尽。
(3)上述实验中发生是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,氢氧化钙和二氧化碳发语音生成碳酸钙和水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,硫在氧气中点燃生成二氧化硫,乙醇在氧气中点燃生成二氧化碳和水,反应的化学反应的方程式为、、、、 。
[查阅资料]物质燃烧的条件是物质是可燃物、温度达到可燃物的着火点、有氧气参与,该蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末,金属不能接触到氧气,故蜡烛燃烧时金属不燃烧的原因是未接触氧气;运用此原理灭火的生活事例用灯帽盖灭酒精灯或油锅着火盖上锅盖。
[实验探究]金属铜是红色的,镁和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸镁,镁和硫酸铝反应生成铝和硫酸镁,镁和氯化锌反应生成氯化镁和锌,镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气。
操作步骤 | 现象 | 结论 |
切开蜡烛,取出打火机,用砂纸打磨 | 打火石是银白色 | 金属不是铜 |
取少量打磨后的打火石于试管中,加入硫酸亚铁(或硫酸铝,氯化锌、盐酸)溶液,观察现象 | 打火石表面出现银白色金属 | 该金属是镁 |
在上述探究触芯内金属成分的过程中,通过实验,观察颜色的变化,推理得到正确结论,故运用的科学方法有实验、观察、推理。
【题目】某石油化工厂化验室的实验员用15%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸,测得实验数据如表:
实验序号 | 消耗NaOH溶液的质量 | 洗涤后溶液的pH |
① | 30g | pH<7 |
② | 40g | pH=7 |
③ | 50g | pH>7 |
请回答下列问题:
(1)欲计算出一定量石油产品中所含H2SO4的质量,你觉得应该选择实验序号 的数据。
(2)若一定量石油产品中残余硫酸的质量为100g,请计算该残余硫酸的溶质质量分数(写出详细的计算过程)。