题目内容
【题目】为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,某兴趣小组的同学设计了以下两种实验方案,请回答有关问题:
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(实验1)如图1。
(1)该实验能观察到的现象是___________;
(2)该方案的不足之处是__________(说出一点即可);
(实验2)如图2、图3。
图2、图3中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同,瓶内用细铁丝固定有用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花,小纸花上都均匀喷有酚酞溶液,按照图4的操作方式分别用注射器向图2和图3的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水,然后将针孔处密封,再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。
(3)该实验观察到的现象是_________;
(4)由此还可得出的结论是____________;
为了奖励同学们的积极性,老师演示了如下图所示的趣味实验——“魔棒生烟”, 并要求同学们解决两个问题:
(实验3)该实验原理的示意图及微观示意图如下图所示,
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(5)白烟是指_______(填物质名称),该反应的符号表达式为_______;
老师告诉同学们,若干年前,不法分子在婴幼儿奶粉中添加三聚氰胺(化学式为C3H6N6,相对分子质量为126)以提高奶粉中含氮量的造假事件在全国引起轰动,并指导他们为探究三聚氰胺的制取原理设计了如下实验:
(查询资料)工业上用尿素[CO(NH2)2]为反应物,以氧化铝为催化剂,在380℃的温度下,分解生成三聚氰胺和另外两种无色的混合气体,其中一种有强烈的刺激性气味;
NH3不会与石灰水反应但能使酚酞溶液变红.
(提出问题)上述混合气体的成份是什么呢?
(作出猜想) 猜想A:CO2和NH3 猜想B:O2和NH3 猜想C:N2和SO2 ……
(6)同学们讨论认为可以排除猜想_______,原因是____;
(实验4)
甲乙同学分别设计如图的装置来验证混合气体:(提示:酚酞溶液是酚酞固体溶解在酒精中配制而成,澄清石灰水是将氢氧化钙溶解在水中配制而成)
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(实验现象)甲:澄清石灰水变浑浊,酚酞溶液无变化;
乙:酚酞溶液变成红色,且澄清石灰水变浑浊.
(实验结论)(7)根据实验现象,可以判定猜想_____成立,甲、乙现象的对比还可证明NH3具有的物理性质是________;
(实验反思)(8)奶粉中主要营养成分为蛋白质,目前检测蛋白质的主要手段是检测牛奶中的含氮量。添加三聚氰胺的目的就是提高奶粉中的含氮量,从而造成蛋白质含量合格的假象。试计算: 合格牛奶的含氮量≥0.46%,向每桶重1000g含氮量为0. 36%的不合格牛奶中加入6.3g三聚氰胺(化学式为C3H6N6,相对分子质量为126),该牛奶_______(填“会”或“不会”)被检测为合格奶粉(保留简要的计算过程 )。
【答案】酚酞溶液变红 NH3易扩散到空气中,产生污染、药品用量偏多 …… 图2、图3中纸花由下而上变红,且图3中速率更快 能量(温度)越高,分子运动速率越快 氯化铵 NH3+HCl
NH4Cl C 化学反应前后,元素种类不变 A NH3易溶于水 合格,过程:
100%=
100%=0.49%>0.46%
【解析】
(1)观察到的实验现象是酚酞试液变红色;
(2)该方案的不足之处是没有设计对比实验,不能排除空气中的物质使酚酞溶液变色;
(3)观察到的现象是小纸花由下而上依次变红色,并且图3比图2变色快;
(4)根据现象:小纸花由下而上依次变红色,并且图3比图2变色快,可知:能量(温度)越高,分子运动速率越快;
(5)氯化氢与氨气反应产生白烟,即生成了氯化铵;反应的符号表达式为:NH3+HCl
NH4Cl;
(6)通过分析题中的猜想可知,猜想C是不正确的,原因是:化学反应前后元素种类不变,反应物中不含硫元素,生成物中也不会有二氧化硫;
(7)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,酚酞遇碱显红色,所以根据实验现象,可以判定猜想A成立,尿素在氧化铝的催化作用下生成三聚氰胺、二氧化碳和氨气;甲、乙现象的对比还可证明NH3能溶于水;
(8)向每桶重1000g含氮量为0.36%的不合格牛奶中加入2g三聚氰胺后,氮元素的质量分数=
100%=
100%=0.49%>0.46%,所以合格。
【题目】二百多年前,法国化学家拉瓦锡用图1装置定量的研究了空气的成分。仿照这个历史上著名实验的原理,用图2所示装置来测定空气中氧气的含量。
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(实验回顾)图2是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。写出红磷燃烧的符号表达式____。此实验不仅可以测定氧气占空气的体积分数,还可以说明氮气具有的化学性质是______(只需写一点)。
(分析讨论)用红磷燃烧的方法测出的氧气含量总是低于21%,有没有其他物质可以代替红磷进行实验而使实验结果更准确呢?
(实验改进1)同学们用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量,发现蜡烛很快熄灭,回流到集气瓶中的水远远小于瓶中气体体积的1/5。是什么原因所致呢?
(猜想与假设)猜想①:蜡烛燃烧产生CO2气体;猜想②:__________。
(实验验证)将蜡烛点燃后用氧气传感器定量测定瓶中的氧气含量,数据如图3。
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(得出结论)空气中氧气体积分数降低了______%。
(查阅资料)在老师的指导下,同学们查阅了红磷、白磷、蜡烛等可燃物燃烧所需要的最低含氧量以及其他信息如下:
资料1:
可燃物名称 | 红磷 | 白磷 | 蜡烛 |
最低含氧量/% | 8.0 | 4.0 | 16.0 |
甲、乙、丙三个小组分别用过量红磷、白磷、蜡烛进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%,数据与表中的理论值基本一致。其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%。
资料2:二氧化碳因与氢氧化钠溶液发生化学反应,实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。
资料3:蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧,氧气浓度不断变小的同时,会有一氧化碳气体生成。常温下一氧化碳难溶于水,且不与氢氧化钠溶液反应。
(交流与讨论)根据以上信息回答下列问题:
①白磷和红磷相比,使用白磷能使结果更准确,其原因是__________。
②有同学提议选用木炭替代红磷做实验,在集气瓶底部预先放少量氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体,小华觉得不可行,其主要原因是___________。
(实验改进2)食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们尝试用图4装置进行实验来测定空气中氧气的含量。
下表是实验过程中记录的有关数据:
实验所需的时间/min | 0 | 5 | 10 | 30 | 35 | 45 |
量筒中液面的刻度/mL | 50 | 35 | 27.5 | 19.7 | 19.7 | 19.7 |
①脱氧剂发生复杂的化学反应,首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体,写出该反应的符号表达式________。
②分析表中数据得知,至少经过________分钟后,量筒中的液面不再下降。
③根据表中实验数据进行推算,广口瓶中氧气的体积分数约为__________(结果精确到0.1%)
(实验拓展)铁在不同的条件下与氧气反应可生成不同种铁的氧化物, 58g四氧化三铁与多少克氧化铁(Fe2O3)中所含铁元素质量相等?_______(写出计算过程)
p>(实验评价)与燃烧红磷法相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是__________。