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1、科學探究
36.(5分)結(jié)合教材中關于二氧化碳收集方法的描述:二氧化碳能溶于水,一般不用排水法收集。某化學小組分成兩組進行實驗,研究是否能用排水法收集二氧化碳的問題。
[查閱資料]二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉溶液。
[知識儲備]寫出下列化學方程式:
①實驗室制備二氧化碳的反應 。
②二氧化碳與水反應 。
(1)實驗一:
步驟一:室溫下,取大小相同的兩個集氣瓶,用向上排空氣法收集兩瓶二氧化碳氣體,小心地由瓶壁向瓶中各加入半瓶蒸餾水,瓶1用玻璃片蓋好,瓶2蓋上膠塞迅速振蕩后,取下膠塞蓋好玻璃片,兩瓶靜置相同的時間。
步驟二用燃著的木條同時伸入兩瓶,觀察到瓶
2、1中的木條熄滅比瓶2中的快。
[實驗結(jié)論]該實驗說明,二氧化碳溶于水的量的多少與 (填字母序號)有關。
A.水量的多少 B.水的溫度 C.氣體與水的接觸面積 D.氣體與水的接觸時間
[實驗二]
圖1 圖2
室溫下,用圖1所示裝置向試管內(nèi)長時間通入二氧化碳;用圖2所示裝置,收集一瓶二氧化碳。用pH計測得室溫下三種液體的pH,記入下表。
液體
所用蒸餾水
試管內(nèi)
燒杯內(nèi)
pH
a1
a2
a3=6.94
[實驗結(jié)論]
由a3數(shù)據(jù)可知,用圖2所示裝置收集二氧化碳時,二氧化碳在水中溶解的量
3、很小。
根據(jù)上述結(jié)論,推測a1、a2和a3由小到大的順序是 。
[反思與交流]飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 。
[實驗結(jié)論]用圖2所示裝置,可以收集二氧化碳。
(西城)
33(7分)課外小組同學進一步研究鐵與氧氣的反應。
【提出問題】鐵絲燃燒時為什么會有“火星四射”的現(xiàn)象?
【查閱資料】鐵絲燃燒時“火星四射”現(xiàn)象與鐵絲含碳量有關。
【進行實驗】探究鐵絲在氧氣燃燒時“火星四射”的現(xiàn)象與其含碳量的關系。
實驗
現(xiàn)象
解釋與結(jié)論
實驗1:取直徑0.20 mm,含碳0.1%的鐵絲,在氧氣中燃燒
零星的火星四射
①鐵燃燒的化學方程式是
___________
4、_____________
②0.20 mm的鐵絲在氧氣中燃燒,“火星四射”與其含碳量的關系為________________________
實驗2:取直徑0.20 mm,含碳0.32%的鐵絲,在氧氣中燃燒
較明顯的火星四射
實驗3:取直徑0.20 mm,含碳0.52%的鐵絲,在氧氣中燃燒
________________________
【提出問題】純鐵在氧氣中燃燒濺落的“黑色固體”是什么?
【查閱資料】
①自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3兩種(FeO易被氧化)
②鐵的氧化物均能溶于酸溶液
【進行實驗】測定黑色固體的成分。
實驗
現(xiàn)象及數(shù)據(jù)
5、解釋與結(jié)論
實驗4:將冷卻后的黑色固體碾碎,裝入試管,加入____________溶液
現(xiàn)象是______________________
鐵燃燒時濺落下來的黑色固體中含有鐵
實驗5:取2.8 g純鐵在氧氣中燃燒,收集濺落的黑色固體,干燥并稱其質(zhì)量
黑色固體質(zhì)量為3.44 g
黑色固體的組成及質(zhì)量為
______________________
【實驗拓展】
同學們認為鐵絲燃燒的現(xiàn)象還與氧氣的濃度有關,所以想收集不同濃度的氧氣進行相關實驗。若用排水集氣法收集一瓶體積分數(shù)約為80%的氧氣,預先應向容積為360 mL的集氣瓶中加水,水的體積為____mL。
(海淀)
6、圖1
35.(6分)硝酸銅為藍色固體,溶于水可得藍色溶液。某實驗小組同學用右圖裝置加熱硝酸銅,發(fā)現(xiàn)固體由藍色逐漸變黑,同時產(chǎn)生紅棕色有刺激性氣味的氣體,帶火星的木條復燃。
【提出問題】硝酸銅在加熱條件下到底發(fā)生了怎樣的反應?
△
【查閱資料】
① 氧化銅和稀硫酸反應的化學方程式:CuO+H2SO4 CuSO4+H2O
② 含氮化合物中,只有NO2是紅棕色、有刺激性氣味的氣體。
③ NO2有助燃性,能使帶火星的木條復燃
【猜想假設】
Cu(NO3)2受熱分解除了生成_______,還可能生成了CuO和O2。
【進行實驗】
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
步驟I:將反應
7、后試管中的固體加水充分溶解,
① ,加熱
固體全部溶解,得到藍色溶液
硝酸銅分解生成了氧化銅。
步驟II:在圖1的試管和集氣瓶之間連上右圖所示的裝置,重新進行加熱硝酸銅的實驗
集氣瓶中氣體為無色,帶火星木條復燃
硝酸銅分解生成了氧氣
步驟II是同學們查閱了新的資料后設計完成的。該資料是關于NO2___②__方面的性質(zhì)信息。
【獲得結(jié)論】 根據(jù)實驗結(jié)果,Cu(NO3)2受熱分解的化學方程式為_______。
【反思與評價】
已知相同狀況下,氣體的體積比等于其分子個數(shù)比。據(jù)此,同學們認為,即使沒有資料③,依據(jù)實驗結(jié)論和“加熱硝酸銅產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復燃”
8、的實驗現(xiàn)象,也能推出NO2可能具有助燃性。理由是______。
(朝陽)
(豐臺)
35.(6分)在學習堿的化學性質(zhì)時,某小組同學進行了如圖所示的實驗。
Ⅰ.探究堿的化學性質(zhì)
①實驗甲,隨著稀鹽酸的不斷滴入,觀察到溶液由紅色變?yōu)闊o色;
②實驗乙滴加氫氧化鈉溶液后,觀察到的氣球變鼓;
③實驗丙觀察到試管內(nèi)有白色沉淀產(chǎn)生,發(fā)生反應的化學方程式為(1)。
Ⅱ.探究廢液成分
實驗結(jié)束后,同學們將甲、乙、丙三個實驗的廢液倒入同一個干凈的廢液缸中,最終看到廢液渾濁并呈紅色,由此產(chǎn)生疑問。
【提出問題】廢液中含有哪些物質(zhì)?
【查閱資料】BaCl2溶液呈中性且Na2
9、CO3 +BaCl2 ==BaCO3↓ +2NaCl
【討論交流】
①廢液中一定含有的物質(zhì):碳酸鈣、指示劑、水和(2);
②還含有能使廢液呈堿性的物質(zhì),同學們有如下猜想:
猜想1:碳酸鈉;猜想2:氫氧化鈉;
猜想3:氫氧化鈉和碳酸鈉;猜想4:氫氧化鈉和氫氧化鈣。
【查閱資料】BaCl2溶液呈中性,Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
【實驗設計】
同學們認為需要先驗證猜想4是否成立,所需要的試劑是(3)。
若猜想4不成立,則需要進行后續(xù)實驗,請你完成表格。
實驗操作
預計現(xiàn)象
預計結(jié)論
_______(4)__________
_________(5)
10、__________
猜想1正確
若沒有白色沉淀,溶液呈紅色?
猜想2正確
_________(6)____________
猜想3正確
【進行實驗】同學們進行實驗,通過觀察實驗現(xiàn)象,得出了猜想2成立。
【反思拓展】分析化學反應后所得物質(zhì)成分時,除考慮生成物外還需考慮反應物是否有剩余。
(通州)
35.某化學興趣小組的同學對能制氧氣的呼吸面具進行研究。
[查閱資料]
(1)呼吸面具中制取氧氣的主要原料是固體過氧化鈉(Na2O2)。過氧化鈉分別能和二
氧化碳、水反應,都生成氧氣,反應的化學方程式為:
①2Na2O2 + 2H2O ═ 4NaO
11、H + O2↑ ②2Na2O2 +2CO2 ═ 2Na2CO3 + O2
(2)氯化鈣溶液呈中性;碳酸鈉溶液呈堿性;
氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液混合后發(fā)生如下反應:Na2CO3+ CaCl2 ═ CaCO3↓ + 2NaCl。
同學們對用過一段時間后的面具中的固體成分產(chǎn)生興趣。
[猜想與假設]
固體可能為:①Na2CO3;②NaOH和Na2CO3;③Na2O2和Na2CO3;④ 。
為了確定用過一段時間后呼吸面具中的成分,該小組的同學在老師的指導下進行了以下的探究。
[進行實驗]
實驗Ⅰ:取少量固體放入試管中,加足量水,看到 ,證明固
12、體中有Na2O2。
實驗Ⅱ:取少量固體放入試管中,滴加足量的稀鹽酸,產(chǎn)生大量氣泡,則證明固體中含有Na2CO3。
實驗Ⅲ:取少量固體放入試管中,加足量水,再滴加足量的氯化鈣溶液后,過濾。向濾液中加入酚酞試液,若溶液變成 ,則證明固體中含有NaOH。
[反思與評價]
通過上述實驗,有些同學認為其中有些不妥的結(jié)論。
(1)有些同學認為通過實驗Ⅱ并不能確定固體中含有Na2CO3。如何改進此實驗? 。
(2)還有些同學認為通過實驗Ⅲ也不能證明固體中一定含有NaOH。其原因是: 。
(延慶)
36. (6分)某化學興趣小組圍繞“酸和堿的中和反應”的學習,進行了如
13、下實驗:
實驗一:取5ml氫氧化鈉溶液于燒杯中,滴入幾滴酚酞溶液,可觀察到現(xiàn)象為
,然后加入稀鹽酸,用玻璃棒攪拌,溶液褪為無色,有關的反應方程式為 。
實驗二:對實驗一反應后溶液中的溶質(zhì)進行探究。
【提出猜想】猜想一:只有NaCl 猜想二:有NaCl和NaOH
猜想三:有NaCl和HCl
你認為猜想 不合理,其理由是 。
【設計實驗】
14、
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
取反應后的溶液于試管中,加入
猜想三成立
(房山)
35.(5分)碳酸鈉和碳酸氫鈉是生活中常見的兩種白色固體。同學們對鑒別這兩種物質(zhì)非常感興趣,
進行如下探究。
【查閱資料】
1.碳酸鈉和碳酸氫鈉在不同溫度下的溶解度
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3
12.5 g
21.5 g
39.7 g
49.0 g
NaHCO3
8.1 g
9.6 g
11.1 g
12.7 g
2.碳酸鈉和碳酸氫鈉化學性質(zhì)(部分)的比較
15、性質(zhì)
Na2CO3
NaHCO3
性質(zhì)比較
溶液的酸堿性
堿性
堿性
相同條件下,Na2CO3溶液的堿性更強
熱穩(wěn)定性
穩(wěn)定
不穩(wěn)定
NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O
與鹽酸反應
反應
反應
均產(chǎn)生CO2,但NaHCO3與鹽酸的反應更加劇烈
【設計方案并實施】
實驗方案
實驗現(xiàn)象及結(jié)論
方案一:___________
若有白色固體剩余,樣品為碳酸氫鈉;否則為碳酸鈉。
方案二:分別將兩種白色固體溶于水制成5%的溶液,___________,將其與標準比色板對照。
pH值大的為碳酸鈉溶液,pH值小的為碳酸氫鈉溶液。
方案三:分別取少量固體于試管中加
熱,然后將產(chǎn)生的氣體通入石灰水中。
____________
方案四:如下圖所示,分別將氣球中的固體粉末全部且同時倒入裝有過量鹽酸的試管中,觀察現(xiàn)象。
___________________________
【實驗反思】
通過上述實驗,我們知道根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設計并進行
______實驗,能幫助我們更好地理解和掌握相關物質(zhì)的性質(zhì)。