6.小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料(如图1).
【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,填写生成气体的化学式.3NaHCO3+C6H8O7═C6H5O7Na3+3H2O+3CO2
(2)为了检验该气体,小明选择的试剂是澄清石灰水.
【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.当他摇动杯子时,发现有大量气泡从水中逸出.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实验方案.
实验序号加入水的体积加入水的温度收集到的气体的体积
1200mL15℃a(待记录)
2200mL50℃b(待记录)
(2)在老师的帮助下,小明采用相同的两套实验装置(如图2)分别完成上述实验,在A中加入水,再加入一袋“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,冷却至室温后读取数据.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:两套装置中,“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等,与温度关系不大,其本质原因是依据反应原理(化学方程式),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,与温度无关.
(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,他的实验操作是不断摇动两套装置中的锥形瓶A,继续收集气体并测量体积.
3.小李走进化学实验室看到如图一幕,他用火火柴点燃酒精灯,但怎么也点不着,小李想探个究竟,于是便设计进行了下列探究:
【提出问题】为什么酒精灯点不着?.
【知识回顾】酒精灯是化学实验室中常见的热源仪器,使用酒精灯时,应该先检查灯内究竟的量(不能少于灯容积的$\frac{1}{4}$,也不能多于容积的);加热时常用酒精灯的外焰加热,熄灭酒精灯时应该灯帽盖灭.
【猜想与假设】甲同学:酒精灯内的酒精量太少;
乙同学:灯内液体不是酒精;
丙同学:酒精灯内的酒精已经失效;
丁同学:顶部灯芯处的酒精挥发.
【查阅资料】小李利用互联网搜索到了如下信息:酒精(学名乙醇)是无色透明、具有特殊香味的液体、它易挥发,能与水以任意比互溶,并能溶解多种物质;它能燃烧.实验室所用酒精一般是95%的工业酒精,酒精的沸点为78.5℃,水的沸点为100℃….
【实验探究】
实验编号实验操作实现现象
观察酒精灯内的“酒精”量灯内有足量的无色透明液体
将灯头取出,闻酒精灯内液体气味有特殊香味
取少量酒精灯壶内的液体,用火柴点燃能很好的燃烧
挤压灯头处的灯芯,点燃挤出的一滴液体很难挤出液体,挤出的一滴液体不能燃烧
将灯帽盖好后放置几个小数(或直接在灯头上滴几滴酒精),再去点燃酒精灯能正常燃烧
【分析与解释】
(1)实验①证明甲同学猜想不成立(选填“成立”或“不成立”);实验②是利用酒精的物理(填“物理”或“化学”)性质,初步判断乙同学猜想不成立(选填“成立”或“不成立”).
(2)为了进一步验证丙同学猜想是否成立,小李设计了实验③,则实验③的操作是取少量酒精灯壶内的液体,用火柴点燃.
(3)实验④挤出的液体不能燃烧的可能原因是顶部灯芯处的酒精挥发,造成该处酒精中水分的含量增高;实验⑤将灯帽盖好放置几个小时候再点燃时,灯能正常燃烧的原因是盖上灯帽后,酒精就不容易挥发,灯芯上水的含量不会增加,所以容易点燃.
【获得结论】由以上探究结果可知:丁的猜测是正确的.
【表达与交流】请你提出一个有待进一步研究的问题:为什么酒精比水分更容易挥发.
【拓展与应用】通过以上探究,请你对同学们进行实验时提出一点建议:在今后的实验活动中,一定要严格准守实验规则,避免出现类似的问题.
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