题目内容
5.某小组同学利用自己设计的实验装置(装置气密性良好)进行了两组实验(如图A,B),研究密闭装置内压强变化的原因.【实验I】
| 实验操作 | 实验现象 | |
| ① | 点燃足量的木炭,分别放入250mL的集气瓶中,迅速盖紧胶塞. | 木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放热 |
| ② | 冷却至室温后,打开止水夹K. | A、B均无明显现象. |
| ③ | 关闭K,分别将2mL的溶液滴入集气瓶,一段时间后,打开K. | A中部分水倒吸入集气瓶中,B中水不倒吸. |
| ④ | 将装置B中的集气瓶放在盛有冰水的水槽中. | 部分水倒吸入集气瓶中. |
【实验II】实验装置如图C所示.若打开止水夹a,关闭止水夹b,在Ⅱ中加入一种无色液体,Ⅰ中加入一种固体和一种过量的液体,迅速塞紧橡胶塞,观察到Ⅱ中导管口有气泡冒出,溶液变浑浊.Ⅱ中发生反应的化学方程式是CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.某同学在观察到Ⅰ中仍有大量气泡产生时,打开止水夹b,关闭止水夹a,此时观察到的实验现象是Ⅰ中液体被压入II中,Ⅱ中白色固体逐渐减少,产生气泡.
【反思拓展】通过上述两组实验可以归纳出,导致密闭装置内压强变化的因素有abc(填选项字母).
a.物质的状态 b.装置内的温度 c.装置内气体的分子数目.
分析 点燃条件下,木炭能够在氧气中剧烈的燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成二氧化碳气体;
氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,饱和碳酸氢钠溶液不能和二氧化碳反应;
温度升高时,气体压强增大,温度降低时,气体压强减小;
碳酸钙和稀盐酸负影视城氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊.
解答 解:【实验I】
点燃足量的木炭,分别放入250mL的集气瓶中,迅速盖紧胶塞,观察到木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放热;
实验分析:向B中集气瓶内滴加饱和NaHCO3溶液,一段时间后,打开K,水不倒吸的原因是:瓶内的气体没有被饱和NaHCO3溶液吸收,瓶内压强不变.
故填:木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放热;瓶内的气体没有被饱和NaHCO3溶液吸收,瓶内压强不变.
【实验II】
Ⅱ中导管口有气泡冒出,溶液浑浊,可知产生的气体为二氧化碳,溶液浑浊的反应是:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
通常产生二氧化碳的反应有:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,或Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,在观察到Ⅰ中仍有大量气泡产生时,Ⅰ中不断生成的二氧化碳使装置内的气压变大,打开止水夹b,关闭止水夹a,Ⅰ中的稀盐酸被压入B中,Ⅱ中生成的碳酸钙沉淀与盐酸反应生成了氯化钙、水、二氧化碳,固体会慢慢减少,并有气泡产生;
【反思拓展】通过上述两组实验可以归纳出,导致密闭装置内压强变化的因素有物质的状态;装置内的温度,装置内气体的分子数目.
故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;Ⅰ中液体被压入II中,Ⅱ中白色固体逐渐减少,产生气泡;abc.
点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.
(1)区分水和过氧化氢的实验方法是:分别取等量的两种无色液体于两支试管中,分别加入等质量二氧化锰,产生气泡的是过氧化氢溶液,另一种是水,发生的反应方程式是:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)某同学为了证明过氧化钠加入水中生成了氢氧化钠,在生成的溶液中滴加了几滴无色酚酞试液,观察到的现象是溶液先变红后褪为无色,请你对此现象进行探究;
[提出问题]:什么导致溶液先变红再褪色?
[猜想与假设]:
猜想1:甲同学“可能是无色酚酞溶液变质导致溶液褪色”;
猜想2:乙同学“可能是生成的过氧化氢使溶液褪色”.
[实验与结论]:
a:甲同学提出的猜想,立即遭到其他同学的反对,因为如果是无色酚酞溶液变质,刚开始就不会先变成红色了;
b:为了验证自己的猜想,乙同学设计了以下方案并实验验证:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量稀氢氧化钠溶液于试管中,滴加1-2滴酚酞试液,变红后往试管中滴加过氧化氢溶液观察现象 | 溶液依然为红色 | 不是过氧化氢使溶液褪色 |
猜想3:可能是氢氧化钠溶液浓度过大导致溶液颜色褪去.
方案三:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | | |
兴趣小组的同学设计并完成了下表所示的探究实验:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论或总结 | ||
| 结论 | 总结 | |||
| 实验一 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 | 有少量气泡产生,木条不复燃 | 过氧化氢分解产生氧气,但是反应慢.该反应的表达式为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑. | 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
| 实验二 | 向盛5ml水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条 | 没有明显现象 | 二氧化锰不能产生氧气. | |
| 实验三 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,加入少量二氧化锰,伸入带火星的木条. | 产生大量气泡,带火星的木条复燃. | 二氧化锰能加快过氧化氢的分解 | |
(2)老师认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她要求同学们补充设计了两个方面的探究实验,最终证明了“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”.
第一方面的实验步骤为:①准确称量二氧化锰的质量;②完成实验三;③待反应结束,将实验三试管里的物质进行过滤,洗涤,干燥;④准确称量干燥后的固体.
实验操作中包含了两次称量,其目的是:探究反应前后二氧化锰的质量没有改变.
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验:加入5mL5%的过氧化氢溶液,伸入带火星木条,木条复燃.其目的是:探究前后二氧化锰的化学性质没有改变.
| A. | 氧气 | B. | 水 | C. | 空气 | D. | 铁 |
A.白酒和白醋──闻气味 B.空气和氧气──带火星的木条
C.N2和CO2──燃着的木条 D.软水和硬水──加肥皂水.
| A. | 镁+氧气→氧化镁 | B. | 石蜡+氧气→二氧化碳+水 | ||
| C. | 过氧化氢→水+氧气 | D. | 碱式碳酸铜→氧化铜+水+二氧化碳 |