整理实验器材时,小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物,倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中,观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此,他十分好奇:与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度?
查阅资料:①相互接触的两种活动性不同的金属,同时放入酸中,活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。 ②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。
小柯根据下表进行实验,观察并记录现象。
组别 |
第一组 |
第二组 |
||
A |
B |
C |
D |
|
金属 |
锌片 |
绑有铜片的锌片 |
铁片 |
绑有铜片的铁片 |
30%硫酸溶液(ml) |
20 |
? |
20 |
20 |
产生气泡快慢 |
快 |
明显加快 |
慢 |
明显加快 |
(1)第一组实验中"?"处的数据应为 。
(2)为了定量比较产生气体的快慢,可以测量"收集相同体积的氢气所需的时间"或测量 ,然后进行比较。
(3)请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后,锌料与稀硫酸反应速度加快的原因 。
碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]受热能分解,它分解后产物是什么?小科进行了探究。
【猜想】Mg(OH)Cl分解后产物可能有:Mg、MgCl 2、MgO、HCl气体、H 2O、Cl 2。
【实验一】取少量的Mg(OH)Cl放入大试管中,按如图所示装置进行实验,加热过程中观察到足量硝酸银溶液中有白色沉淀产生,一段时间后,沉淀不再产生,大试管口也没有液滴形成,管内有固体剩余,无其他现象。由此推知Mg(OH)Cl分解后产物中有 气体,无其他气体。
【实验二】取少量实验一的剩余固体于试管中,加入足量稀盐酸,没有气泡产生,由此推知Mg(OH)Cl分解后产物中没有 。
【实验三】再取少量实验一的剩余固体,加入足量稀硝酸,固体全部溶解,再滴入AgNO 3溶液,无沉淀产生,由此推知Mg(OH)Cl分解后产物中没有 。
【结论】Mg(OH)Cl受热分解的化学反应方程式为 。
小峰和小刚阅读试剂标签后发现,市场销售的高锰酸钾晶体纯度高达99.5%,含水量可以忽略不计,为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”,他俩设计了制取氧气的直立型装置(如图),并与斜卧型装置比较,在气密性良好的装置中分别加入5.0克高锰酸钾晶体,用同一酒精灯 分别加热,用同一型号的集气瓶收集气体,每组实验进行五次,实验数据取平均值后记录如下表:
装置类型 |
直立型 |
斜卧型 |
收集1瓶氧气所需时间/秒 |
59 |
68 |
收集2瓶氧气所需时间/秒 |
95 |
108 |
收集氧气的总体积/毫升 |
525 |
476 |
(1)收集2瓶氧气,所需时间较短的装置类型是 ;
(2)等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体,斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是 ;
(3)根据2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,算出5.0克高锰酸钾生成的氧气体积为理论值。实验中发现,斜卧型发生装置收集到的氧气体积明显大于理论值,他们对其原因进行了探究:
【提出假设】
小峰假设:反应生成的二氧化锰在较高温度下受热分解出氧气;
你的假设: 。
【设计实验】要验证小峰的假设能否成立,请设计简明的实验方案 。
小苏打(NaHCO3)和食盐NaCl是厨房中常用物质,现有一包白色固体,可能由NaHCO3和NaCl中的一种或两种组成。某科学小组同学展开了系列拓展性研究。
(一)定性分析
【实验目的】确定白色固体的组成
【实验方案】
【实验结论】该白色固体 由NaHCO3和NaCl两种物质组成
(1)基于上述实验结论,则步骤①中加入的过量稀酸应该是
(2)写出步骤②中生成白色沉淀的化学反应方程式
(二)定量分析
【实验目的】测定该白色固体中NaHCO3的质量分数
为了测定该样品中NaHCO3的质量分数,小吕、小周分别取a克该样品,设计了如下方案:
小吕方案Ⅰ:利用NaHCO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测定生成CO2的质量,计算样品中NaHCO3的质量分数
(3)小吕用下列装置完成本实验,装置的连接顺序是 (填装置的字母编号,装置不重复使用);
(4)D装置中的反应完全后,需再次通入空气,其目的是
小周方案Ⅱ:小周用沉淀法测定样品中的NaHCO3的质量分数。操作流程如下:
(已知:NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O)
(5)为使定量分析更准确,在操作Ⅰ之前,需判断所加BaCl2溶液是否过量,请你设计一个合理方案: 。
已知某混合气体由H 2、CO和CO 2三种气体组成。为验证该混合气体成分,科学研究小组的同学经过讨论,设计了如图1所示的实验方案。
根据方案回答下列问题:
(1)装置C在实验中的作用是
(2)仅根据D装置中黑色粉末变红这一现象,能否证明混合气体中一定存在CO?请判断并说明理由
(3)小丁根据装置E中出现白色硫酸铜粉末变成蓝色的实验现象,得出该混合气体中有氢气存在的结论。你认为结论是否可靠?若可靠,请说明理由;若不可靠,请对图1实验装置提出改进意见
(4)图1方案B装置可用来吸收CO 2但没有现象。为证明CO 2和NaOH能发生反应,小丁又设计了图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是 。
人体代谢产生的过氧化氢,对人体有毒害作用。人体肝脏中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解产生氧气和水。某同学查阅资料发现,FeCl3也能通过催化过氧化氢分解。为比较过氧化氢酶和FeCl3催化效率的高低,该同学在28℃环境下进行了如下探究:
(1)提出问题:过氧化氢酶和FeCl3催化效率哪个更高?
(2)猜想与假设:
(3)实验材料:适宜浓度的FeCl3溶液,适宜浓度的新鲜猪肝研磨液(含有过氧化氢酶),适宜浓度的过氧化氢溶液等。
(4)实验步骤:
①取2支洁净的试管,编号为1、2,并各注入3mL适宜浓度的过氧化氢溶液;
②向1号试管内滴入2滴适宜浓度的FeCl3溶液,向2号试管内 ;
③观察并记录两支试管产生气泡的情况。
(5)预测实验结果:
请写出一种可能的实验结果:
(6)在以上探究的基础上,该同学又完成了“探究温度对猪肝研磨液和FeCl3催化效率的影响”实验。实验结果如图所示。图中代表猪肝研磨液催化效率的曲线是 ,判断的理由是 。
在拓展性课程活动中,小明利用以下常见物品验证酸的一些性质:
白醋(含3%的醋酸)、食品干燥剂(主要成分是CaO)、鸡蛋壳、牵牛花汁液、铁钉、苏打(碳酸钠)。
【查阅资料】牵牛花汁液在酸性溶液中显红色,在中性溶液中显紫色,在碱性溶液中显蓝色。
【实验过程】
(1)在鸡蛋壳上滴加白醋,产生无色、无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。则鸡蛋壳中一定含有 。(用离子符号表示)
(2)小明知道酸能够与铁发生反应产生氢气,但当他将足量的白醋加入放有铁钉的容器中,没有看到明显的气泡产生。小明很疑惑,于是提出猜想:气泡不明显可能与酸的浓度有关。要验证与酸的浓度有关,应选择下例试剂中的 。(选填编号)
A.3%的盐酸 B.5%的醋酸 C.5%的盐酸
(3)小明利用已有物品还想验证酸与碱的反应,请你帮助完成下列实验设计。
步骤 |
操作 |
现象 |
1 |
将食品干燥剂加入适量清水中,搅拌后静置 |
放出大量的热 |
2 |
取步骤1中的上层清液,先加入牵牛花汁液, |
溶液由无色变为蓝色,再变为紫色,最后变为红色 |
【评价反思】科学来源于生活,生活中的许多事物能更好地帮助我们学习和理解科学。
科学兴趣小组在探究酸的性质时,做了如图实验:向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升盐酸,观察到黑色粉末很快溶解,并得到蓝绿色溶液,而向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升硫酸溶液,常温下无明显现象,为什么会产生这种差异呢?
【建立猜想】①两种酸溶液的pH不同。(注:pH相同,则单位体积溶液中H +数目相同)
②两种酸溶液中的 不同。
【实验过程】
实验次数 |
试剂 |
实验条件 |
实验现象 |
1 |
0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的盐酸 |
常温 |
黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色 |
2 |
0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸 |
常温 |
无明显现象 |
3 |
0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克NaCl |
常温 |
黑色粉末很快溶解。溶液呈蓝绿色 |
4 |
0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35 |
常温 |
无明显现象 |
【实验结论】常温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液于CuO反应现象出现差异的原因是由于 促进了反应的进行。
根据提供的实验装置回答问题。
(1)写出仪器名称:a为 ;b为
(2)实验室用B装置制取O2,发生反应的化学方程式为 。
(3)实验室制取CO2的发生和收集装置是 (填字母序号),CO2通过E装置可观察到的实验现象是 。小明在实验中用C装置收集到一瓶CO2,为了弄清其中道理,他采取的科学态度和方法是 (填数字序号)。
①置之不理 ②查阅资料 ③交流讨论 ④请教老师
(4)CO2能与NaOH发生反应。
[实验过程]检查装置气密性,如图2所示连接好装置,进行实验。
序号 |
操作步骤 |
实验现象 |
Ⅰ |
打开弹簧夹K1,关闭弹簧夹K2、K3、K4.将20mL水注入锥形瓶F中,关闭弹簧夹K1,振荡瓶F,打开弹簧夹K2 |
无明显现象 |
Ⅱ |
关闭弹簧夹K2,打开弹簧夹K4,将20mL NaOH溶液注入锥形瓶H中,关闭弹簧夹K4,振荡瓶H,打开弹簧夹K3 |
锥形瓶G中的热水剧烈沸腾 |
[实验分析]锥形瓶G在热水剧烈沸腾的原因是 。
[实验反思]有观点认为只需要进行实验操作Ⅱ,即可说明CO2与NaOH发生反应。你对该观点的看法是 (选填“赞同”或“不赞同”),理由是 。
某班学生在老师指导下探究铁与水蒸气的反应。
(1)按如图装好药品、连好装置(夹持仪器已略去)。其中A装置的作用是 。
(2)加热一段时间后,灰色铁粉逐渐变黑,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣。该气体燃烧的化学方程式为 。
(3)同学们讨论后认为:铁与水蒸气反应生成的固体是“铁的一种氧化物”,玻璃管内的黑色固体中还可能含有“过量的铁”。
【查阅资料】铁有三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4),其中FeO接触到空气会立即由黑色变为红棕色,铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
倒出玻璃管中黑色固体,平铺于白纸上 |
黑色固体不变色 |
黑色固体中一定没有 (填物质名称) |
取上述黑色固体少许,装入试管,加入足量 溶液 |
,且有红色固体出现 |
黑色固体中一定含有
|
【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应,有关的化学方程式是
【拓展创新】同学们利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置,设计出图乙装置,并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂,实验都获得成功
①甲、乙装置相比,乙装置有很多优点,请你写一条:
②分析上述供水剂的供水原理,其中正确的是 (填字母)
A.疏松、多孔的物质,有良好的吸水性和保水性能
B.新鲜的富水植物,在受热时水分容易释放出来
C.本身不含水的固体物质,不能用作供水剂。
请根据如图实验装置图回答有关问题:
(1)写出标号仪器的名称:① ,② .
( 2)用AE组合制取氧气.有关反应的化学方程式为 ;在气体收集完毕后,接下来的操作是 .
(3)实验室制取二氧化碳用稀盐酸而不用浓盐酸,是因为浓盐酸具有 .常用石灰水检验二氧化碳气体,有关反应的化学方程式是 .
(4)乙炔是一种微溶于水的气体,密度与空气接近,实验室常用块状电石和水在常温下反应制取乙炔.制取乙炔的发生装置选 ,收集装置选 .
某兴趣小组在准备化学实验基本技能考查时,对以下问题进行了探究。
Ⅰ.探究酸和碱能否发生反应
方案l:甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由 色变成无色。甲同学得出结论:酸和碱能发生反应。
方案2:乙同学取少量NaOH溶液,测得溶液pH为10,向该溶液中加入一定量稀硫酸后,测得溶液pH为9,乙同学发现溶液pH减小了,得出结论:酸和碱能发生反应。
交流讨论:大家同意甲同学的结论,对乙同学的实验过程提出质疑,溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液;大家认为,乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后,测得溶液的pH必须 7(填“小于”或“小于或等于”)才能证明酸和碱能发生反应。
请写出稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
Ⅱ.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分
丙同学对探究Ⅰ中甲同学实验后的无色溶液展开探究。
【提出问题】试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?
【提出猜想】(l)Na2SO4;(2)Na2SO4和 。
【设计实验】
|
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
方案1 |
向试管中加入少量锌粒,然后加入甲同学实验后的无色溶液 |
锌粒逐渐减少,有 产生 |
猜想(2)成立 |
方案2 |
向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢滴加NaOH溶液,并不断振荡试管 |
开始无明显现象,过一会发现 。 |
【实验反思】为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的药品是 (填字母序号)
A.BaCl2溶液 B.Cu C.Fe2O3。
请根据下列装置回答问题。
(1)写出A图中标号①的仪器名称 。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。选择的发生装置是 (填装置序号);现准备收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用,选择 (填装置序号)装置收集氧气便于直接做这个实验;
(3)某同学利用空塑料输液袋(如图F)收集二氧化碳,验满二氧化碳时,把燃着的火柴放在玻璃管 (填“a”或“b”)端,如果火焰熄火。则收集满了。
根据图1实验装置图,回答有关问题。
(1)图中标有①的仪器名称是 。
(2)实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,选用的发生装置是 (填字母),装入药品前应进行的操作是 。若要收集干燥的二氧化碳,需将发生装置与装置E和装置 (填字母)相连,其中装置E内的试剂是 ,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)在2017年江苏省中学化学创新实验调演中,李彬老师设计了“氢氧焰”的实验,装置如图2所示:
利用氢气与氧气的发生装置制取并储存纯净气体于气球中,A瓶中硫酸铜溶液的作用是 ,B瓶中产生气体的化学方程式为 ,通过玻璃活塞K1、K2分别有序空气氧气和氢气的流量,先后进行如下操作:
①关闭K2,打开K1,通入氧气、将带火星的木条置于三通管口处,观察到 ,说明氧气具有助燃性,将燃着的木条移开,管口处无火焰。
①关闭K1,打开K2,通入氢气,将燃着的木条置于三通管口处,管口处有火焰,移去燃着的木条,氢气安静地燃烧,说明氢气具有可燃性,该反应的化学方程式为 。把铁片放在火焰上一段时间,铁片呈红热状;打开K1,通入氧气,铁片迅速熔断被切割,由此得出的结论是 。
完成下列实验。
(1)现提供下列装置:
①写出上图中B装置甲仪器的名称 。
②实验室用A装置进行高锰酸钾制氧气的实验,化学方程式为 ,用D装置收集氧气,气体由导管 进入(填“a”或“b”)
③实验室用锌粒和稀盐酸制氢气,用C装置代替B装置的优点是 :若要检验氧气中是否含有氯化氢气体,可将气体通过盛有 溶液的D装置(填“AgNO3”或“饱和NaHCO3溶液”)
(2)对一定质量的粗盐(含泥沙)进行初步提纯。
①实验主要步骤:称量与 、过滤、蒸发;实验中多次使用玻璃棒。过滤时它的作用是 ;蒸发时,待蒸发皿中出现 时停止加热。利用余热将滤液蒸干。
②下列因素会导致获得的精盐质量偏小的是 (填序号)
a.蒸发时液滴溅出 b.过滤时,滤纸破损
c.粗盐中加入过量的水 d.过滤后,滤纸上的泥沙未同水冲洗。