题目内容
【题目】为测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如下方案,选用实际容积为40mL的试管作为反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管,通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行,白磷所占体积与导管内气体体积忽略不计,且两个容器间的导管足够粗,保持空气正常流动。请回答下列的问题:
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(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推到15mL刻度处,然后松开手,若活塞扔能返回至20mL刻度处,则说明_____。
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后在松开弹簧夹。可观察到的现象为_____。
(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却。可观察到的现象为_____。
(4)若按照小华的设想进行实验,实际可能遇到诸多问题而发生危险,造成实验失败。例如:1._____2._____。
【答案】装置气密性良好 活塞向左移动到12mL刻度处停止 活塞先向右移动一段,再想左移动至8mL刻度处 试管受热不均匀造成试管炸裂 试管内压强急速变大,造成单孔塞喷出
【解析】
(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推到15mL刻度处,然后松开手,若活塞扔能返回至20mL刻度处,则说明:装置气密性良好。
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,白磷燃烧产生大量白烟,放出大量的热,燃烧结束,等到试管冷却后在松开弹簧夹,装置内氧气被消耗,热量散失,温度下降,可观察到的现象为:活塞向左移动到12mL刻度处停止;装置内消耗氧气的体积=40mL×20%=8mL,则活塞所在位置=20mL-8mL=12mL。
(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,产生大量白烟,放出大量的热,装置内温度升高压强变大,活塞先向右移动,燃烧结束,氧气被消耗,热量散失,试管冷却,装置内压强变小,可观察到的现象为:活塞先向右移动一段,再想左移动至8mL刻度处;装置内被消耗的氧气体积=(40mL+20mL)×20%=12mL,活塞所在位置=20mL-12mL=8mL。
(4)若按照小华的设想进行实验,实际可能遇到诸多问题而发生危险,造成实验失败。例如:1.试管受热不均匀造成试管炸裂2.试管内压强急速变大,造成单孔塞喷出。
【题目】某化学小组经查阅资料发现:镁除了能与氧气、盐酸、硫酸铜溶液反应,还能与饱和碳酸氢钠溶液反应。该组同学对镁的这种化学性质产生了兴趣,设计了如下实验方案进行探究:
活动一:用砂纸擦去镁条表面的氧化膜,将其放入盛有适量的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量的气泡和白色不溶物。
(1)收集并点燃产生的气体,火焰呈淡蓝色,火焰上方罩涂有澄清石灰水的小烧杯,无现象。则该气体为_____。
(2)同学们对白色不溶物做出如下猜测:
(猜想假设)①白色不溶物可能是Mg(OH)2;
②白色不溶物可能是MgCO3;
③白色不溶物可能是_____。活动二:设计定量实验确定白色不溶物成分。
(查阅资料)①碱石灰主要成分是NaOH和CaO的混合物。
②MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,分别生成两种氧化物。
请写出MgCO3加热分解的化学方程式:_____。
(进行实验)
操作 | 现象 | 结论 |
①取反应结束洗净后的白色不溶物,加入足量的_____。 | 观察到_____ | 白色固体一定含有MgCO3 |
②称取一定量白色不溶物,充分加热至不再产生气体,将产生的气体先通入碱石灰,再通入浓硫酸,分别称量装置反应前后的质量 | _____ | 白色固体只含有MgCO3 |
(反思评价)同学们通过计算发现上述结论不正确,原因_____,他们通过讨论对上述实验又进行了改进,则该装置的正确连接顺序(装置可重复使用且每步反应均能完全进行):加热不溶物产生的气体→_____(填装置序号)
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