题目内容

已知亚甲基蓝( Methylene Blue)在碱性条件下与葡萄糖作用生成亚甲基白(Methylene White)。亚甲基蓝的结构如图所示。著名的“蓝瓶子实验”操作步骤如下:
①如图所示,在250mL锥形瓶中,依次加入2g NaOH、100mLH2O、3gC6H12O6(葡萄糖),搅拌溶解后,再加入3~5滴2%的亚甲基蓝溶液,振荡后混合液呈现蓝色;
②关闭活塞a、b,塞紧橡皮塞,将溶液静置,溶液变为无色;
③再打开瓶塞,振荡,溶液又变为蓝色;
④关闭活塞a、b,再塞紧橡皮塞,将溶液静置,溶液又变为无色;
以上③、④操作可重复多次。
试回答:
(1)该实验中,影响溶液颜色互变快慢的主要因素有________。
(2)从上述变化的总结果看,葡萄糖的作用是____,亚甲基蓝的作用是____。
(3)上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁代替,因为其中含丰富维生素C,据此可推测维生素C具有____性。
(4)该实验中③、④操作能否无限次重复进行:____(填“能”或“不能”),理由是_____ 。

(1)振荡的剧烈程度(或填溶解氧气的浓度)
(2)还原剂; 催化剂(或催化剂兼作指示剂) |
(3)还原
(4)不能; 一段时间后葡萄糖全部转化为其他物质(注:葡萄糖在 NaOH作用下发生异构化、分解及聚合,当溶液呈黄棕色时反应不能再进行下去)

练习册系列答案
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选做题(A)小题为“物质结构与性质”模块的内容,(B)小题为“实验化学”模块的内容。请选择其中一题作答,如果两题全做,按A题评分

(A)“物质结构与性质”课程模块

下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题:

(1)表中属于ds区的元素是___________ (填编号)。

(2)表中元素①的2个原子与元素③的2个原子形成的分子中元素③的杂化类型是________;③和⑦形成的常见化合物的化学键类型是___________。

(3)元素⑧的外围电子排布式为___________,该元素原子中未成对电子数为___________。

(4)在周期表中位于对角线的元素的性质也有一定的相似性。试写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:_________________________________________________。

(5)在1 183 K以下,元素⑨形成如图甲所示基本结构单元的晶体;1 183 K以上,转变为图乙所示基本结构单元的晶体。

在1 183 K以下的晶体中,与元素⑨的原子等距离且最近的原子数为___________;在1 183 K以上的晶体中,与元素⑨原子等距离且最近的原子数为___________。

(B)“实验化学”课程模块

已知亚甲基蓝其氧化型呈蓝色,还原型呈无色,其转化关系式为:

氧化型(蓝色)+ne-还原型(无色)。

奇妙的“蓝瓶子”实验就是利用上述原理,其装置如图甲。

某校化学兴趣小组用图甲装置进行下述实验:

①在250 mL锥形瓶中,依次加入2 g NaOH、100 mL H2O和2 g葡萄糖,搅拌溶解后,再加入3—5滴0.2%的亚甲基蓝溶液,振荡混合液呈蓝色;

②塞紧橡皮塞,关闭活塞a、b,静置,溶液变为无色;

③打开活塞、振荡,溶液又变为蓝色;

④关闭活塞、静置,溶液又变为无色;

⑤以上步骤③④可重复多次。

请回答下列问题:

(1)若塞紧图甲中锥形瓶塞,并打开导管活塞a、b,从___________(填“左”或“右”)导管口通入足量氦气后,再关闭活塞a、b并振荡,溶液__________(填“能”或“不能”)由无色变为蓝色。

(2)如图乙所示:某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中,A试管充满溶液,B中有少量溶液,塞上橡皮塞静置片刻,两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管,溶液显蓝色的是___________试管。

(3)上述转化过程中葡萄糖的作用是_______________,亚甲基蓝的作用是______________。

(4)上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替,这是因为______________。

(5)该实验中③④操作___________(填“能”或“不能”)无限次重复进行,理由是____________。

下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题:

(1)表中属于ds区的元素是                    (填编号)。

(2)表中元素①的2个原子与元素③的2个原子形成的分子中元素③的杂化类型是       

③和⑦形成的常见化合物的化学键类型是          

(3)元素⑧的外围电子排布式为            ,该元素原子中未成对电子数为          

(4)在周期表中位于对角线的元素的性质也有一定的相似性。试写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:            .

(5)在1183 K以下,元素⑨形成如图1所示基本结构单元的晶体;1183 K以上,转变  为图2所示基本结构单元的晶体。

    在1183 K以下的晶体中,与元素⑨的原子等距离且最近的原子数为             

    在1183 K以上的晶体中,与元素⑨原子等距离且最近的原子数为             

(B).

已知亚甲基蓝其氧化型呈蓝色,还原型呈无色,其转化关系式为:

奇妙的“蓝瓶子”实验就是利用上述原理,其装置如图1。

某校化学兴趣小组用图1装置进行下述实验:

①在250 mL锥形瓶中,依次加入2g NaOH、100mlH2O和2g葡萄糖,搅拌溶解后,再加入3~5滴0.2%的亚甲基蓝溶液,振荡混合液呈蓝色;

②塞紧橡皮塞,关闭活塞a、b,静置,溶液变为无色;

③打开活塞、振荡,溶液又变为蓝色;

④关闭活塞、静置,溶液又变为无色;

⑤以上步骤③、④可重复多次。

请回答下列问题:

(1)若塞紧图1中锥形瓶塞,并打开导管活塞a、b,从导管口(填“左”或“右”)通入足量氦气后,再关闭活塞a、b并振荡,溶液           (填“能”或“不能”)由无色变为蓝色。

(2)如图2所示:某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中,A试管充满溶液,B中有少量溶液,塞上橡皮塞静置片刻,两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管,溶液显蓝色的是    试管。

(3)上述转化过程中葡萄糖的作用是                 ,亚甲基蓝的作用是              

(4)上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替,这是因为                

(5)该实验中③、④操作         (填“能”或“不能”)无限次重复进行,理由是          

有趣的化学实验能激发学生学习化学的兴趣,提高学习积极性,同时也活跃课堂气氛。在中学化学教材中,可以挖掘许多有趣的实验,例如:

Ⅰ.[火球游泳]水火不相容,这是人们公认的常识,从来没有看见过火球能在水面上游来游去。然而,某化学兴趣小组的同学,做了一个“火球游泳”小魔术。他在一个100毫升的烧杯里面装上自来水,然后用镊子将一块豆粒大的金属钾,轻轻地放在烧杯里,这时,烧杯里的水面上立刻生成个火球,这个火球在水面上滚来滚去,同时发生嗤嗤的响声,场景十分壮观。

Ⅱ.[“蓝瓶子”实验]在250 mL平底烧瓶中依次加入2 g氢氧化钠、100 mL蒸馏水、2 g葡萄糖(粉末),振荡使其溶解。滴入4~6滴0.2%的亚甲基蓝溶液,塞上瓶塞(如图),振荡烧瓶,溶液呈蓝色。静置,约3分钟后蓝色消失,变为无色。再次振荡,无色溶液又呈蓝色。可反复多次。已知:亚甲基蓝容易被还原。根据上述实验,回答下列问题:

(1)实验室中金属钾应保存在______________________,原因是________________________________;化学兴趣小组的同学取出一小粒金属钾的操作是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)写出Ⅰ中金属钾发生反应的离子方程式: __________________________________

________________________________________________________________________。

(3)为探究“蓝瓶子”实验是什么原因引起的,某同学做了以下实验:

A.从烧瓶中取出溶液注满一支试管,塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色,再振荡试管溶液不能变蓝。

B.在原烧瓶中经A处鼓入空气,溶液又慢慢变蓝了。静置片刻后,蓝色又消失。再次鼓入空气,又慢慢变蓝。

C.为了进一步弄清是何种成分引起的,他又继续探索。从A处改通纯净的N2、CO2,都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入,发现上述无色溶液慢慢变为蓝色。

到此为止,“蓝瓶子”实验原理有了科学结论,请你总结“蓝瓶子”实验的变色原理:________________________________________________________________________

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