某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验.
(1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比试验:
I.将3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热
II.将xgKClO3与1.0gCuO均匀混合加热
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢.
①II中x的值为 .
②若要证明CuO能作为KClO3分解的催化剂,则还要证明在化学反应前后CuO的 和 都不改变.
(2)乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素,实验数据记录如表:
| 双氧水的质量 | 双氧水的浓度 | MnO2的质量 | 相同时间内产生O2的体积 |
I | 50.0g | 1% | 0.1g | 9mL |
II | 50.0g | 2% | 0.1g | 16mL |
III | 50.0g | 4% | 0.1g | 31mL |
①若用上述装置测生成氧气的体积,则用图 (填“a”“b”或“c”)
②实验结论:在相同条件下, ,双氧水分解得快.
在化学实验室里,酒精是最常用到的一种燃料,其化学式是C2H6O。小明为了证明酒精中含有碳、氢元素,设计并完成如下实验方案。请你帮他完成下面的实验报告。
【实验目的】:证明酒精中含有碳、氢元素。
【实验用品】:酒精灯、火柴、洁净干燥的小烧杯、澄清石灰水
【实验过程及结论】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤一:点燃酒精灯,将洁净干燥的小烧杯罩在火焰上方 | 烧杯内壁 有 生成; | 证明酒精中含有 元素 |
步骤二:迅速取下烧杯,并加入少量 ,振荡; | | 证明酒精中含有碳元素 |
某学校科学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中,采取了以下实验步骤:①取5只250mL集气瓶,向5只集气瓶中分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水,并用毛玻璃片盖住,依次编号为1、2、3、4、5.②用分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气,用制取的氧气通过排水法将上述1﹣5号瓶中的水排去.③将带火星的木条依次插入1﹣5号瓶中,把观察到的现象和计算数据,填入下表.
集气瓶标号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
集气瓶中收集氧气的体积 | 25mL | 50mL | 75mL | 100mL | 125mL |
带火星木条的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 |
(1)从观察到的现象知,使带火星的木条复燃所需氧气的最小体积分数介于 号瓶至 号瓶之间]
(2)实验室中采用分解过氧化氢的方法制取氧气,其反应的文字表达式为 ,反应类型属于
(3)根据以上实验事实,下列说法中正确的是
A.只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B.集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时,带火星的木条就能复燃
C.只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
(4)当4号瓶收集氧气为100mL时,那么瓶中实际氧气所占的体积分数为 %,上述实验表明:物质燃烧的程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈.(如你能再设计一个实验来说明此问题可奖励2分).
在汽油中加入适量乙醇(C2H5OH)作为汽车燃料,可节省石油资源并适当减少汽车的尾气污染。
(1)乙醇俗称 ,它是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)写出乙醇燃烧的化学方程式 。
(3)单质C充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO。想知道乙醇的燃烧产物一定含有H2O外其它产物是什么?某同学设计了下列探究实验。
【提出问题】乙醇燃烧后的产物一定含有H2O外其它产物是什么?
【查阅资料】浓硫酸具有吸水性,能干燥H2、CO2、CO等气体。
【猜 想】
猜想1:只含有CO2;猜想2:只含有CO;猜想3:含有 。
【实验探究】限选试剂及仪器:浓硫酸、石灰水、氧化铜、酒精灯、广口瓶、导管、硬质玻璃管、胶塞等
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
①将乙醇燃烧的产物通入盛有足量的石灰水的广口瓶中。 | 。 | 猜想3成立 |
②继续将①中的气体通过盛有浓硫酸的广口瓶,再通过盛有热的 。 | 黑色氧化铜变成红色。 |
请你参与某学习小组研究性学习的过程,并协助完成相关任务。
【研究课题】探究水壶内部水垢的主要成分
【查阅资料】通过查阅资料知道,天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表:
物 质 | Ca(HCO3)2 | Mg(HCO3)2 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | CaCO3 | MgCO3 |
溶解性 | 可溶 | 可溶 | 微溶 | 不溶 | 不溶 | 微溶 |
【设计方案】
(1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,静置。取上层清液滴入Na2CO3溶液,如果没有白色沉淀,说明水垢中无 (填化学式)。
(2)乙同学设计了下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。
其主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,逐滴加入足量稀盐酸。若D瓶增重22g,则水垢全部是CaCO3。
②待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气;
③称量D瓶内物质增加的质量;
④重复②和③的操作,直至D瓶内物质质量不变。
测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如 右图曲线所示;
【评价】
(1)A瓶中的NaOH溶液起到 作用。若A瓶中无 NaOH 溶液,D瓶中的质量将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)一般情况下,两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时,若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同,则相对分子质量小者放出的气体多。分析曲线图可知:水垢中一定含有
(化学式),理由是 。
不少溶洞里的地下河水是含有MgCl2和CaCl2的硬水。下表是某化学兴趣小组设计的软化硬水实验方案,请你一起来完成。
实验操作 | 现象 | 结论或化学方程式 |
步骤Ⅰ:取少量硬水样品于试管中,向其中滴加Ca(OH)2溶液,直到反应完全。 | 有白色沉淀产生。 | MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 |
步骤Ⅱ:向上述试管中滴加 溶液,直到反应完全。 | | 化学方程式: |
步骤Ⅲ: (填操作 名称)。 | 除去沉淀物。 | 得到澄清滤液。 |
步骤Ⅳ:用两试管取等量的上述滤液和原硬水样品,分别滴加 ,振荡。 | 盛有滤液的试管中 。 | 证明硬水已软化。 |
可以将滤液再进行 操作。
小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶,其标签破损,从残余部分只能看出溶质质量分数为10%,具体是什么物质无法辨认。老师告诉他,这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或是碳酸钠中的一种。
(1)小亮查阅氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g后,认为该溶液不可能是氢氧化钙,理由是 。
(2)小亮用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上,测得pH=9,他判断该溶液不可能是氯化钠。对他的操作方法、测量结果及结论的评价,正确的是 ;
A.方法正确,结果正确,且结论正确 B.方法不正确,结果偏小,但结论正确
C.方法不正确,结果偏大,结论不正确 D.方法正确,结果正确,但结论不正确
(3)为了进一步确定该溶液的成分,小亮继续进行下列实验。
[设计实验方案]方案甲:选择氯化钡溶液来确定该溶液的成份;
方案乙:选择稀硫酸来确定该溶液的成份。
[进行实验]在两个方案中选一个方案,填写步骤、现象、结论。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量溶液于试管,滴加 。 | | 该溶液是碳酸钠溶液。有关反应的化学方程式为: 。 |
①有同学认为还可以用一种常见的碱溶液来确定是碳酸钠,该碱溶液可以是 溶液。
有关反应的化学方程式为: 。
②小亮经过反思,向同学们提出如下建议,你认为不合理的是 (填字母)。
A、倾倒液体时应注意保护标签不被腐蚀
B、要有严谨的科学实验的态度
C、无法辨认的药品,直接倒掉,无需保留
(4)用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有少量的氯化钠。为测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数,小明称取该样品11 g,加入到盛有一定量稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应,测得烧杯中物质总质量的变化如图所示。请计算:
①该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。(精确到0.1%,下同)
②反应后所得溶液中溶质的质量分数。
某兴趣小组话动中,同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。探究过程中,大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。
【查阅资料】白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,……燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,并能与空气中的水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
【交流与讨论】白烟对人体健康有害,该实验装置必须改进。
【改进与实验】同学们按改进后的图2装置进行实验。
图1 图2 图3
请你帮助他们将下表补充完整。
实验现象 | 对实验现象的解释 |
(1)a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧 | (1)热水中白磷没有燃烧的原因是热水中的白磷没有与氧气(或空气)接触。 |
(2)b试管中红磷没有燃烧 | (2)b试管中红磷没有燃烧的原因是 。 |
(1)根据上述实验得出,可燃物燃烧的条件是 。
(2)同学按图2完成实验后,经反思总结实验过程,又改进设计了图3实验,其中图3实验中气球的作用是 (填字母)。
A.收集生成的气体
B.防止有害物质污染空气
C.调节试管内的气体压强,避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动
【拓展与迁移】实验小结时,小朱同学说:“待a试管冷却后,如果将试管口朝下垂直伸入水面下(室温),并取下橡皮塞,将看到液体进入试管。”这一说法得到大家的一致认同。你认为如果不考虑橡皮塞占试管的容积,实验所用白磷足量,装置气密性良好,且进入a试管内液体的体积约占试管容积的1∕5,这一现象还可以得出的结论是 。