题目内容
17.研究学习小组选择“活性炭的吸附效果和哪些因素有关”的课题进行研究,以下是他们探究的过程:提出假设:活性炭的吸附效果和活性炭的量有关
完成实验:按下表进行实验,取容积相同的集气瓶(125mL),收集满红棕色的二氧化氮气体,并进行编号,记录颜色消失的时间.
| 实验编号 | 活性炭纯度 | 活性炭的用量(克) | 消失时间(秒) |
| 1 | 80% | 1.0 | 60 |
| 2 | 9.0 | 45 |
要完成本实验,实验标号2中活性炭的纯度应该为80%
(1)该探究过程得出的结论是:相同条件下,活性炭量越多,吸附效果越好
(2)反思:(1)某品牌冰箱的除味剂主要成分是活性炭,其说明书中写到“切勿靠近高温”,原因是活性炭具有(用化学方程式表示):C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2
(2)活性炭的吸附效果还和那些因素有关?请你帮他们继续探究(只要求提出假设和实验方案).
假设:活性炭的吸附效果和表面积有关
实验方案:取相同质量的活性炭两份,1份颗粒较大,1份颗粒较小,分别放入容积相同的收集满红棕色的二氧化氮气体的集气瓶中,观察红棕色消失的时间.
分析 进行对比试验,要确定好常量和变量;
根据实验现象可以判断实验结论;
高温条件下,碳和氧气反应生成二氧化碳;
活性炭的吸附效果和表面积有关,即表面积越大,吸附效果越好.
解答 解:要完成本实验,更好的进行对比,实验标号2中活性炭的纯度应该为80%.
故填:80%.
(1)该探究过程中,活性炭纯度纯度相同,活性炭的用量不同,用量多的颜色消失的快,说明相同条件下,活性炭量越多,吸附效果越好.
故填:相同条件下,活性炭量越多,吸附效果越好.
(2)反思:(1)某品牌冰箱的除味剂主要成分是活性炭,其说明书中写到“切勿靠近高温”,原因是活性炭具有可燃性,即高温条件下,碳能和氧气反应生成二氧化碳,反应的化学方程式为:C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2.
故填:C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2.
(2)假设:活性炭的吸附效果和表面积有关;
实验方案:取相同质量的活性炭两份,1份颗粒较大,1份颗粒较小,分别放入容积相同的收集满红棕色的二氧化氮气体的集气瓶中,观察红棕色消失的时间.
故填:活性炭的吸附效果和表面积有关;取相同质量的活性炭两份,1份颗粒较大,1份颗粒较小,分别放入容积相同的收集满红棕色的二氧化氮气体的集气瓶中,观察红棕色消失的时间.
点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.
练习册系列答案
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1.要除去下列物质中的少量杂质(括号内物质为杂质),下列实验方案设计中,不合理的是( )
| A. | NaCl溶液(Na2SO4):加入过量的BaCl2溶液,过滤 | |
| B. | N2 (O2):将气体缓缓通过灼热的铜 | |
| C. | CaCO3 (CaCl2):加水溶解一过滤一洗涤一干燥 | |
| D. | KCl溶液(K2CO3):加入适量的稀盐酸 |
12.小明同学对一种“汽泡爽”的冲调饮料进行了实验探究.
【饮料说明】
①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3);
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料.
小明观察了饮料说明后,他借助化学实验的方法,探究“汽泡爽”产生气体的成分,以及加水温度对产生气体量的影响.
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分.
(1)小明阅读资料发现:“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以发生以下反应,3NaHCO3+C6H8O7═C6H5O7Na3+3H2O+3X↑,则X的化学式是CO2,为了检验该气体,小明应选择的试剂是澄清石灰水.
(2)如果实验室以柠檬酸和小苏打粉末混合后加水反应制取X气体,可以选择的发生装置是B(选填图1装置编号,下同),收集装置是C.

【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响.
(1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少.他查阅资料发现:随着温度升高,气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低.于是小明设计了如下对比实验方案,请填写表中空白.
(2)在老师的帮助下,小明采用相同的两套实验装置(如图2),编号为1、2,分别完成上述实验,在A中先加入水,再分别加入相同规格的一袋“汽泡爽”,迅速塞紧胶塞.量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体.B中油层的作用是防止二氧化碳溶解在B装置的水中.
(3)通过实验,小明测得:a=64mL,b=132mL,由此获得结论:“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系.但是老师看到小明的实验报告后却指出,一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物(柠檬酸和小苏打)的量有关,实验中小明所用的反应物量相等,产生气体的总量应该近似相等.请分析小明测得该组数据a、b相差较大的可能原因温度高气体在水中的溶解度小,收集到的气体多.
(4)通过反思,为了证明老师的观点,小明继续利用(3)中已反应完的两套装置,又做了一步实验,发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是将装置1反应后的液体温度升高到50℃,继续收集气体并测量体积.
【饮料说明】
①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3);
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料.
小明观察了饮料说明后,他借助化学实验的方法,探究“汽泡爽”产生气体的成分,以及加水温度对产生气体量的影响.
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分.
(1)小明阅读资料发现:“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以发生以下反应,3NaHCO3+C6H8O7═C6H5O7Na3+3H2O+3X↑,则X的化学式是CO2,为了检验该气体,小明应选择的试剂是澄清石灰水.
(2)如果实验室以柠檬酸和小苏打粉末混合后加水反应制取X气体,可以选择的发生装置是B(选填图1装置编号,下同),收集装置是C.
【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响.
(1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少.他查阅资料发现:随着温度升高,气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低.于是小明设计了如下对比实验方案,请填写表中空白.
| 装置编号 | 加入水的体积 | 加入水的温度 | 收集到的气体的体积 |
| 1 | 200mL | 15℃ | a(待记录) |
| 2 | 200mL | 50℃ | b(待记录) |
(3)通过实验,小明测得:a=64mL,b=132mL,由此获得结论:“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系.但是老师看到小明的实验报告后却指出,一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物(柠檬酸和小苏打)的量有关,实验中小明所用的反应物量相等,产生气体的总量应该近似相等.请分析小明测得该组数据a、b相差较大的可能原因温度高气体在水中的溶解度小,收集到的气体多.
(4)通过反思,为了证明老师的观点,小明继续利用(3)中已反应完的两套装置,又做了一步实验,发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是将装置1反应后的液体温度升高到50℃,继续收集气体并测量体积.
2.
某化学兴趣小组的同学向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时,没有看到明显现象.
【提出问题】氢氧化钠与稀盐酸是否发生了化学反应?
【查阅资料】酸与碱发生中和反应会放出热量.
【实验设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了如下表所示实验方案,请你帮他们完成实验报告.
【结论】氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应.
【评价反思】你认为实验设计方案不合理的同学是乙,理由氢氧化钠固体溶于水也会放出热量.
【拓展应用】如图表示溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液遇20g某稀盐酸发生反应后溶液温度的变化情况.
(1)根据曲线判断,当加入氢氧化钠溶液的质量为20g时,反应恰好完全进行.
(2)当加入15g氢氧化钠溶液时,所得溶液中的溶质为NaCl和HCl(写化学式).
(3)计算此稀盐酸中溶质的质量分数(写出计算过程).
【提出问题】氢氧化钠与稀盐酸是否发生了化学反应?
【查阅资料】酸与碱发生中和反应会放出热量.
【实验设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了如下表所示实验方案,请你帮他们完成实验报告.
| 同 学 | 实 验 操作 | 现 象 |
| 甲 | 将稀盐酸慢慢滴入加有酚酞的NaOH溶液,并不断搅拌 | 溶液颜色的变化是红色逐渐变浅直至褪去 |
| 乙 | U型玻璃管中左边的红墨水液面下降(所加稀盐酸的体积忽略不计) | |
| 丙 | 用pH试纸pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH,向其中滴加过量稀盐酸,再测定溶液的pH | 最后溶液的pH<<(填“>7”“<7”或“=7”) |
【评价反思】你认为实验设计方案不合理的同学是乙,理由氢氧化钠固体溶于水也会放出热量.
【拓展应用】如图表示溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液遇20g某稀盐酸发生反应后溶液温度的变化情况.
(1)根据曲线判断,当加入氢氧化钠溶液的质量为20g时,反应恰好完全进行.
(2)当加入15g氢氧化钠溶液时,所得溶液中的溶质为NaCl和HCl(写化学式).
(3)计算此稀盐酸中溶质的质量分数(写出计算过程).
9.小侯同学在学习了燃烧与燃料的有关知识后,观察到家庭用的燃煤通常加工成蜂窝状,这样会燃烧得更充分.由此她联想到细铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧.于是引发了思考:哪些因素能影响可燃物燃烧的剧烈程度呢?她做出两种猜想并进行了实验探究.请你回答有关问题:
(1)她提出的两种猜想是:①氧气的浓度②可燃物与氧气的接触面积.
(2)请选择其中的一种猜想,设计实验加以探究(你所选择的猜想序号是)
(3)为了使燃料得到充分利用节约能源,请你结合燃料使用的实际,提出一条具体建议.
(1)她提出的两种猜想是:①氧气的浓度②可燃物与氧气的接触面积.
(2)请选择其中的一种猜想,设计实验加以探究(你所选择的猜想序号是)
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |