【题目】某研究性学习小组在”利用燃碳法测定空气中氧气的体积分数”的实验时(如图),发现个现象:用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳后,进入氧气瓶中水的体积分数仍然小于1/5。
(提出问题)是什么原因导致测量不准确呢?
(猜想与假设)他们分别作了如下猜想:
甲同学:可能是木炭取的量过少;
乙同学:可能是木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气。
(探究一)
小组同学发现实验结束后,燃烧匙中还有残留的黑色固体,都认为_____同学的猜想不合理。
(查阅资料)木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后,残留氧气的体积分数分别高达14.0%,8.0%和16.0%
(进行实验)乙同学又利用上述装置设计了如下实验,请你填写下表:
实验步骤 | 实验现象 | 实验讨论 |
①将足量木炭点燃,迅速插入集气瓶中 | _____ | 木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气 |
②待装置冷却后,将燃着的________(填“棉花”或蜡烛)再伸入集气瓶中 | _____ |
(实验反思)小明从木炭燃烧产物的角度猜想还可能是生成了_____导致测量结果小于1/5;于是用注射器抽取集气瓶内的气体做了图2所示的实验,当观察到澄清石灰水变浑浊,可证明小明的猜想成立,则该现象涉及的化学方程式为_____,该实验中没有观察到氧化铜粉末变红的原因可能是_____
(拓展迁移)若要测量“水上步行球”内空气中二氧化碳的体积含量,利用图3装置,若集气瓶中收集的“水上步行球”内空气样品的体积为500mL,加入足量的氢氧化钠溶液充分振荡后,打开止水夹后量筒中的水流入集气瓶中5mL,则球内空气中CO2的体积含量是_____
【题目】小明同学在做铝和稀盐酸反应时无意中加入几滴硫酸铜溶液,发现铝片表面产生气泡速率明显增快,对此他产生了兴趣。
(提出问题)硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂?硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗?
(设计并实验)室温下,小明将过量、表面积相同已打磨的铝片分别加入到6份30mL10%稀盐酸中,并在每份中加入不同体积的硫酸铜饱和溶液,记录获得相同体积氢气的时间,从而确定产生氢气的速率。
实验混合溶液 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | 10 | 20 |
水/mL | 20 | 19.5 | 17.5 | V | 10 | 0 |
(1)上述表格中V=______________。
(2)写出铝和稀盐酸反应的化学方程式:______________。
(3)定量收集氢气体积可用如图________(填写字母序号)装置。
(实验现象)随着硫酸铜溶液体积的增加,产生氢气的速率先加快后明显减慢,且铝片表面附着的红色物质逐渐增加。
(结论与解释)
(4)随着硫酸铜溶液体积的增加,反应速率明显变慢可能的原因是___
(5)根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂,其原因是___
(实验反思)加速铝和稀盐酸反应速率还可以采取的措施是___(写出一点)
(注意:若正确回答下列各题奖励4分,化学总分不超过60分)
(实验拓展)根据上述实验,小明认为是盐中的金属离子影响了铝和稀盐酸的反应速率;为了研究不同金属离子对反应的影响,小明同学继续实验,取过量表面积相同的铝片和30mL10%稀盐酸混合后加入不同的盐溶液,实验现象如表(加号越多,代表反应速率越快):
实验1 | 实验2 | 实验3 | 实验4 | 实验5 | |
加入试剂0.5mL | 水 | 5%NaCl溶液 | 5%Mg2(NO)3溶液 | 5%FeSO4溶液 | 5%CuSO4溶液 |
产生气泡速率 | + | + | + | ++ | +++ |
(6)如表中,用水进行实验的目的是_________;
(7)上述实验设计存有缺陷,该缺陷是;改进实验后,仍符合上表中的实验现象,可得到的结论是:①______________;②______________.
【题目】学校实验小组验证反应原理,在室温为15℃时,同学们将10g氢氧化钠固体完全溶解溶于80g水中,而后匀速的通入二氧化碳气体。同时用传感器测定溶液的pH变化,同时用数据采集器记录并绘制图像如图2所示。
(1)图1所示实验中,用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”其原因是______________;
(2)通过图像分析,小苏打溶液是显________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),图像中M点处发生的主要化学反应方程式为________________;
(3)为了确定M处溶液的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤 | 加入试剂 | 实验现象 | 初步实验结论 |
① | 滴入________ | 溶液变红 | 有________生成 |
② | 加入________ | _______ | _______ |
(4)实验过程中,同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化,则此时烧杯中就可观察到的现象有________。