
【實驗探究一】Ⅰ.向滴加有酚酞的溶液中慢慢滴入稀鹽酸(如圖1所示),邊滴加邊振蕩,測得試管①中最終溶液的。
Ⅱ.向盛有氫氧化鈉溶液的試管②中加入少量硫酸銅溶液,振蕩。靜置后測得上層清液的。繼續(xù)向其中滴加幾滴稀鹽酸(如圖2所示),試管③中無明顯現(xiàn)象。
(1)實驗Ⅰ中,能證明鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生了化學反應的實驗現(xiàn)象 。試管①最終溶液中含有的溶質有(酚酞除外) 。
(2)試管②中發(fā)生反應的化學方程式是 。
【分析討論】甲同學通過“試管③中無明顯現(xiàn)象”得出“鹽酸不能與發(fā)生反應”的結論。乙同學認為甲同學的結論不正確,于是繼續(xù)開展如下探究。
【實驗探究二】取試管①反應后的溶液逐滴滴入試管③中,直至過量,邊加邊振蕩。
(3)實驗探究二中依次觀察到的現(xiàn)象有 。
【結論】鹽酸能與發(fā)生反應。
2.王亞平是中國首位進駐空間站、首位出艙活動的女航天員。她在“天宮課堂”中,將維C泡騰片放入藍色水球中,失重環(huán)境下,泡騰片不斷產(chǎn)生氣泡,卻始終不會離開水球。某研究小組對維C泡騰片產(chǎn)生的氣體非常感興趣,于是買來了一瓶維C泡騰片(保健藥品主要成分如圖1),將它溶于水,觀察到有許多氣泡產(chǎn)生(如圖)。
(1)小華說:該氣體可能是CO2、O2、N2;小明說:不可能含有N2,因為 。該小組同學通過實驗分析認為:該氣體可能含有CO2、O2中的一種或兩種。將氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,可知,該氣體中一定含有 ,寫出該反應的化學方程式 。
(2)小組同學為了比較蒸餾水與飽和石灰水對二氧化碳的吸收效果,進行了如圖1的實驗,分別將蒸餾水與飽和石灰水注入盛滿二氧化碳的燒瓶中,得到裝置內(nèi)壓強與時間的關系如圖2所示。曲線I表示注入蒸餾水后裝置內(nèi)的壓強變化,曲線II表示注入飽和石灰水后裝置內(nèi)的壓強變化。
①通過分析圖2曲線,吸收效果較好的試劑是 。
②若注入紫色石蕊溶液,溶液顏色變?yōu)? 。
3.某化學興趣小組欲用家用制氧機制取“富氧空氣”并開展相關探究。
【實驗測定】
測定“富氧空氣”中氧氣的含量“沸石分子篩”能將氮氣等分子吸附,是家用制氧機的關鍵部件。通過控制按鈕,利用變壓吸附技術,獲得不同濃度的富氧空氣,圖1為該制氧過程的示意圖。
實驗前,用排水法(如圖2)收集一瓶“富氧空氣”。用圖3裝置測定“富氧空氣”中氧氣的含量(集氣瓶中“富氧空氣”體積為100mL,底部殘留少量水,燃燒匙內(nèi)有足量紅磷),操作如下:
Ⅰ.往量筒內(nèi)加入適量水,讀出量筒內(nèi)水的體積為V1=60mL。
Ⅱ.用電點火裝置點燃紅磷,充分反應。
Ⅲ.冷卻至室溫后打開止水夾,待右側量筒內(nèi)液面不再變化時,排出氣球中的氣體,調(diào)節(jié)兩邊液面在同一水平面上,讀出量筒內(nèi)水的體積為V2=33mL。
(1)操作Ⅱ中紅磷燃燒的文字(或符號)表達式 。
(2)紅磷燃燒的主要現(xiàn)象為 。
(3)本次實驗測得“富氧空氣”中氧氣的體積百分含量為 。
【拓展延伸】
“氣調(diào)保鮮”是一種食品保鮮技術,它通過改變氣體成分,達到抑制儲藏物細胞呼吸的目的。如圖是工業(yè)上用膜分離技術實現(xiàn)“氣調(diào)保鮮”的流程。
(4)冰箱中常用的是“氣調(diào)保鮮”,在空氣分離后,進入冰箱保鮮室內(nèi)的氣體是 (填“富氧”或“富氮”)空氣,這一保鮮原理主要是利用 。
(5)富氧空氣中氧氣和其他氣體的體積比可能是 (填字母序號)。
A.1:2B.1:4C.1:5D.1:6
4.為驗證堿的化學性質,某化學興趣小組同學做了如下探究:
(1)【探究一】小組同學分別新配制了一瓶和溶液,由于沒及時貼上標簽,實驗時無法直接區(qū)分。為了鑒別它們,同學們設計了如下實驗方案:
a.取樣,分別加入幾滴酚酞溶液;
b.取樣,分別通入少量;
c.取樣,分別加入少量稀鹽酸。
【討論交流】同學們一致認為只有一個方案可行,該方案是 (填序號)。其它兩個方案不可行,理由是 (任選一個方案作答)。
經(jīng)討論,同學們又設計了更簡潔的方案并進行實驗。
【進行實驗1】小組同學分別取兩種溶液于試管中,各加入少量溶液(如圖1所示)。
【實驗現(xiàn)象】試管①中出現(xiàn)白色沉淀,試管②中無明顯現(xiàn)象。
【得出結論】試管②中的溶液是 溶液。
(2)【探究二】探究的化學性質。
【查閱資料】易溶于水;、溶液均呈中性。
【進行實驗2】取少量稀鹽酸于試管中,加入幾滴酚酞溶液,再向其中逐滴加入溶液(如圖2所示),邊加邊振蕩。
【現(xiàn)象與結論】當觀察到什么現(xiàn)象 時,說明中和反應已發(fā)生。
5.鎂被譽為國防金屬,它是航空工業(yè)的重要材料。
(1)鎂在氧氣中燃燒的化學方程式為 。
亮亮同學做鎂條在空氣中燃燒的實驗時,發(fā)現(xiàn)鎂條燃燒除生成白色固體(MgO)外,還有少量的淡黃色固體生成。這種淡黃色固體是什么呢?亮亮在老師的指導下進行有關實驗探究。
【實驗探究】將該淡黃色固體投入到盛有水的燒杯中。
【實驗現(xiàn)象】在燒杯中產(chǎn)生白色沉淀,并有刺激性的氨味氣體產(chǎn)生。
【教師指導】上述反應產(chǎn)生的白色沉淀為Mg(OH)2,生成的氣體為NH3;反應過程中沒有任何元素化合價的改變。
【問題解決】
(2)此淡黃色固體中肯定含有鎂元素和 元素,判斷的依據(jù)是 ;若該物質僅由兩種元素組成,則物質與水反應的化學方程式為 。
【反思與交流】
(3)空氣中N2的含量遠大于O2的含量,但鎂條在空氣中燃燒只生成少量的淡黃色固體,原因是 。
【拓展與延伸】
(4)將7.2 g鎂條放在某一足量混合氣體(只有氮氣和氧氣)中燃燒,充分反應后,生成的固體物質M的質量取值范圍是: 。
6.助力“碳中和”,二氧化碳的性質、捕集與資源化利用是重要研究課題。
I.驗證二氧化碳有關性質。
查閱資料:稀鹽酸與碳酸鈣和氫氧化鈣都能反應,但與氫氧化鈣反應無氣體產(chǎn)生。
步驟①:按圖1連接好裝置,向外拉動任一注射器的活塞,一段時間后松開手,活塞回到0刻度;
步驟②:在三頸瓶中收集滿二氧化碳,將盛有足量石灰水和足量稀鹽酸的注射器固定在三頸瓶上,并安裝壓強傳感器;
步驟③:關閉彈簧夾2,打開彈簧夾1,將注射器M中液體全部注入三頸瓶中,充分反應直至壓強不再改變?yōu)橹梗?br>步驟④:關閉彈簧夾1,打開彈簧夾2,將注射器N中液體全部快速壓進三頸瓶中,再關閉彈簧夾2,充分反應至壓強不再改變;
步驟⑤:打開兩個彈簧夾,將兩個注射器的活塞都拉回原位,再關閉兩個彈簧夾,繼續(xù)測量壓強變化。
步驟③—⑤實驗過程中裝置內(nèi)壓強的變化如圖2所示。
(1)實驗步驟①的目的是 。
(2)在步驟②中檢驗三頸燒瓶中已充滿的方法是 。
(3)分析圖2可知,步驟③中推入的注射器M中試劑時發(fā)生反應的化學方程式為 。步驟③中,為縮短bd段實驗時間,可采取的操作是 。de段壓強迅速增大的原因可以用化學方程式表示為 。
(4)步驟④,最終裝置內(nèi)壓強低于起始值的可能原因_______(填字母序號)。
A.裝置漏氣B.水吸收了部分C.部分與石灰水反應
Ⅱ.的捕集
(5)一種捕集的反應原理如圖3所示。寫出反應②的化學方程式 。
Ⅲ.的催化重整
(6)與在催化劑作用下可得到合成氣,實現(xiàn)資源化利用。反應過程中催化劑表面還同時存在積碳反應和消碳反應,原理如圖4所示。
①消碳反應發(fā)生的化學方程式為 。
②為了減少催化劑表面積碳,從調(diào)節(jié)反應物用量的角度分析,可采取的措施是 。
③其他條件不變,催化劑表面的積碳量隨溫度變化如圖5所示。溫度低于,催化劑表面積碳量增加的原因可能是 。
Ⅳ.聚力助低碳
(7)實現(xiàn)“碳中和”需要世界各國的共同關注和努力。中國已積極采取多種措施,如調(diào)整能源結構,開發(fā)使用新能源等,青少年也應積極助力低碳,你的做法是 (寫一條即可)。
7.如圖是初中化學部分重要實驗和創(chuàng)新實驗的裝置圖,請回答下列問題:
【探究一】
如圖一所示,在一去蓋塑料瓶上打3個孔,在一根細鐵絲上穿2張用紫色石蕊溶液浸泡過的紙條(其中一干、一濕)放入塑料瓶中,在塑料瓶外點燃高低兩支蠟燭,火焰分別與高低兩個孔持平,在中間孔通入。
(1)實驗低蠟燭先熄滅,高蠟燭后熄滅的原因是 ,依據(jù)此現(xiàn)象結合生活實際寫出二氧化碳在生活中的一條重要用途: 。
(2)實驗中對比干、濕兩片紙條實驗現(xiàn)象的目的是 。
【探究二】
(3)如圖二所示,分別振蕩三個軟質塑料瓶,觀察到塑料瓶變癟的程度由大到小的順序為 。
(4)對比A瓶與 瓶的實驗現(xiàn)象,可證明二氧化碳能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應。
8.自然界并不缺少“鎂”,化學興趣小組以“鎂”為研究對象展開探究。
【知識回顧】
(1)已知鎂能與空氣中的氧氣發(fā)生反應,該反應的化學方程式 。圖1裝置中細沙的作用是 。
【提出問題】鎂能測定空氣中氧氣的含量嗎?
【實驗探究】小新用圖1裝置進行實驗,觀察到鎂條燃燒。待鎂條熄滅、裝置冷卻至室溫后打開彈簧夾,進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%。
【實驗分析】
(2)根據(jù)空氣的組成,減少的氣體不僅有氧氣,還一定有 (填化學式)。
【實驗結論】不能用鎂測定空氣中氧氣含量。
【拓展探究】小明發(fā)現(xiàn)久置的鎂條上有一層灰黑色的“外衣”,這層灰黑色的外衣是什么物質呢?他叫來了小亮、小紅一起進行了實驗探究。
【做出猜想】小明認為可能是MgO:小亮認為可能是;小紅認為可能是。
(3)小紅認為小明的猜想是錯誤的,理由是 。
【查閱資料】①受熱分解產(chǎn)生兩種氧化物。②受熱分解產(chǎn)生三種氧化物。
【繼續(xù)探究】小亮進行如圖2實驗,發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn),澄清石灰水變渾濁,同時試管內(nèi)生成白色固體。
【實驗討論】
(4)根據(jù)質量守恒定律可知,加熱后的產(chǎn)物分別為 (填化學式)。
【創(chuàng)新探究】小亮同學又取過量銅粉設計圖3裝置進行實驗,記錄并處理數(shù)據(jù)見圖4
(5)實驗過程中,氣球是如何變化的 。
(6)銅粉消耗的氧氣占原來空氣體積的 %(精確到0.01%)。
(7)圖4,E-D點所對應的時間內(nèi),裝置內(nèi)固體物質的質量 (填“逐漸增大”“逐漸減小”“保持不變”)。
9.某實驗小組以“探究燃燒的奧秘”為主題開展主題式學習。
任務一:探究燃燒的條件
【查閱資料】白磷的著火點為40℃,紅磷的著火點為260℃,無煙煤的著火點約為550℃。
(1)將電爐升溫至60℃,僅位置甲開始燃燒,說明燃燒需要的條件是 ,發(fā)生反應的化學方程式是 。
(2)將電爐的溫度調(diào)到260℃,對比位置 (填位置序號)的實驗現(xiàn)象,說明燃燒需要可燃物與氧氣接觸。
(3)若要讓位置丁開始燃燒,需要進行的操作是 。
任務二:調(diào)控燃燒
油燈是古代重要的照明工具,如圖的“省油燈”是我國勞動人民的智慧發(fā)明。
(4)“省油燈”中的可燃物是油,它燃燒 (選填“放出”或“吸收”)的熱量會加速燈油的蒸發(fā),夾層中的水可以 燈油的溫度,減少揮發(fā)。
10.鈦金屬被譽為“未來金屬”。興趣小組對鈦和鈦合金開展項目式研究。
研究一:探究鈦的提取和煉制
中國首款完全知識產(chǎn)權民用客機C919飛機的鈦合金用量達9.3%。工業(yè)上利用鈦白粉(主要成分是TiO2)。制備海綿鈦的工藝流程如圖所示。
(1)鈦白粉的主要成分是TiO2,TiO2中鈦元素的化合價是 。
(2)反應Ⅰ的化學方程式是,則的化學式是 。
(3)反應Ⅱ屬于基本反應類型中的 。
(4)該反應中可以循環(huán)使用的物質是 。
研究二:探究鋅、鋁、鈦、銅四種金屬活動性強弱
某同學設計了如下實驗:一定溫度下,取經(jīng)打磨且大小相同的四種金屬薄片,分別放入等體積、等濃度且足量的稀鹽酸中反應,現(xiàn)象如下表所示。請回答下列問題:
(5)據(jù)表中信息,推斷四種金屬活動性由弱到強依次是 。
(6)①已知鈦的化合物中鈦元素的化合價為+4價,寫出鈦與稀鹽酸反應的化學方程式 。
②一定溫度下,取經(jīng)打磨且質量相等的鋅、鋁、鈦三種金屬,分別放入等體積、等濃度且足量的稀鹽酸中完全反應,生成氫氣質量最多的金屬是 。
(7)一定溫度,向氯化銅、氯化鋁和氯化鈦的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應后過濾,得到濾液和濾渣。向濾渣中滴加稀硫酸,有氣泡產(chǎn)生,則濾渣中一定含有 (寫化學式)。
研究三:鈦和鈦合金的用途
(8)鈦合金具有許多優(yōu)良性能,硬度 (選填“>”或“<”)金屬鈦,用于航空發(fā)動機。
11.某化學興趣小組為探究空氣中氧氣的含量,設計了下圖所示的實驗裝置。
實驗探究如下:
【實驗原理】
(1)該實驗中發(fā)生反應的符號表達式為 。
【實驗操作】
(2)選用20mL的試管,按圖連接裝置并 。將注時器的活塞停在10mL刻度處。在試管中放入一定量的紅磷,點燃酒精燈,待充分反應后打開彈簧夾,注射器的活塞停留在7mL處。
【實驗現(xiàn)象】
(3)實驗中試管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是 。
【實驗結論】
(4)根據(jù)實驗現(xiàn)象可以得出:試管內(nèi)剩余的氣體主要的化學性質是 。
(5)該實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為 。
【反思交流】
(6)同學們分析認為,該實驗得出此數(shù)據(jù)可能是因為 (寫一條)。
(7)小明同學提出不能用木炭代替紅磷進行該實驗,因為 。
12.【科學探究】某化學興趣小組以“水的組成”為主題開展項目式學習。
【任務一】實驗室探究水的組成
實驗1:氫氣在空氣中的燃燒,如圖1所示。
(1)將氫氣在空氣中點燃,可觀察到燃燒發(fā)出 的火焰,燒杯內(nèi)壁有水霧生成。
實驗2:實驗室用如圖2裝置進行電解水的實驗。
(2)電解水的符號表達式為 。用燃著木條檢驗兩極產(chǎn)生的氣體,a管內(nèi)的氣體是 (寫物質名稱)。根據(jù)實驗現(xiàn)象,說明水是由 和 組成。
【任務二】探究物質組成的思路模型歸納
(3)根據(jù)上述探究水的組成實驗可知,推斷物質的元素組成的依據(jù)是化學反應前后, (填字母)不發(fā)生改變。
A.物質種類B.元素種類C.分子種類
方法思路如下:
【任務三】提高電解水的效率
【查閱資料】提高電解效率的措施包括:增強導電性、改變電解溫度、設置超聲波場等。
【討論分析】
(4)用30%的NaOH溶液代替純水進行電解,其目的是 。
(5)升高電解溫度能提高電解水效率的原因之一是:溫度升高,微粒 。
如圖3、如圖4分別為兩種不同條件下不銹鋼電極表面的氣泡直徑分布情況圖。
(6)氣泡覆蓋在電極表面使電解反應界面減小,降低了電解效率。請結合圖像,解釋超聲波振動能提高電解效率的原因 。
13.空氣中氧氣含量測定再探究。
(1)實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量:點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,立即伸入瓶中,把塞子塞緊(如圖1、圖2),待反應結束并冷卻至室溫后,打開止水夾。該反應的文字表達式為 。興趣小組用該方法測出的氧氣含量常低于21%。
【提出問題】為什么用上述方法測出的氧氣含量常低于21%?
【作出猜想】
(2)用該方法測出的氧氣含量常低于21%的可能原因是 。
【改進探究】為了進一步探究誤差原因,甲同學改用凸透鏡聚集太陽光方式點燃紅磷(如圖3)進行實驗。乙同學利用鐵生銹的原理(如圖4)進行實驗(已知常溫下鐵與空氣中的氧氣、水反應生成鐵銹,在有氯化鈉、炭粉存在條件下,反應速度較快)。實驗過程中,連接數(shù)字傳感器,測得圖3、圖4實驗中瓶內(nèi)氧氣的體積分數(shù)隨時間的變化分別如圖5、圖6所示。
(3)組裝儀器后應先進行的操作是 。圖3裝置實驗,燃燒匙內(nèi)盛放紅磷的量必須 ;點燃紅磷的方式不同于圖1,與圖2裝置相比,圖3裝置優(yōu)點是 。
(4)乙同學將鐵粉、炭粉等物質不是堆在瓶底,而是撒在浸潤氯化鈉的濾紙條上再貼在廣口瓶內(nèi)側,其目的是 。
【數(shù)據(jù)分析】
(5)依據(jù)圖5、圖6的信息分析, (填“圖3”或“圖4”)實驗的測定方法更準確。
【得出結論】
(6)用紅磷燃燒測氧氣含量常低于21%的原因是 。
14.已知某合金粉末除鋁外,還含有鐵、銅中的一種或兩種。某興趣小組在老師的指導下,對合金粉末中鐵、銅的存在情況進行了探究。
[資料]鋁與氫氧化鈉溶液反應方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑( 產(chǎn)物NaAlO2易溶于水);Fe、Cu不與氫氧化鈉溶液反應。CO2能與NaOH發(fā)生類似于Ca(OH)2的反應。
[猜想]
(1)猜想1:該合金粉末中除鋁外,還含有鐵、銅。
猜想2:該合金粉末中除鋁外,還含有 (填名稱)。
猜想3:該合金粉末中除鋁外,還含有鐵。
[實驗探究]
下列實驗僅供選擇的試劑:10%鹽酸、30% NaOH溶液。
(2)
[探究結論]猜想1成立。
[實驗反思]一般來說活潑金屬能與鹽酸等酸反應,而鋁與酸、堿都能反應,說明鋁具有特殊的性質。
[拓展延伸]
(3)銅和稀硫酸在通常情況下不反應,但在特定條件下(如電解),銅和稀硫酸可以發(fā)生置換反應,并生成氫氣。請寫出此反應的化學方程式 。
(4)某學習小組在探究CO2與NaOH溶液反應的實驗中,先用鋁制易拉罐收集滿一罐CO2氣體,然后迅速向其中加入一定量的30%NaOH濃溶液,立即將易拉罐口封閉(不漏氣),輕輕搖動易拉罐,發(fā)現(xiàn)易拉罐很快變癟,但過一段時間后,易拉罐又重新鼓起來(反應過程中溫度的變化忽略不計)。易拉罐開始時變癟的原因是 ,易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了 氣體。
15.某化學實驗小組的同學取了一杯渾濁的河水在實驗室進行簡單凈化。請回答下列問題:
【提出問題】河水中含有哪些雜質?采取什么方法除去雜質而得到較純凈的水?
【觀察分析】
(1)渾濁的河水中有固體小顆粒等不溶性雜質,還應含有 、微生物等雜質。
【設計實驗方案】
(2)除去固體顆粒物質,可選用 (填字母序號,下同);除去色素和異味,可用 。
A.沉淀法 B.過濾法 C.吸附法
【設計并實施實驗】
(3)先向盛有河水的燒杯中加入適量 粉末,這是利用其溶于水后生成的膠狀物對雜質的吸附,使雜質加速沉降達到凈水的目的。
(4)按照如圖再進行過濾液體。
①玻璃棒的作用是 ,玻璃棒下端接觸的部分是 層濾紙?zhí)帲?br>②指出圖中操作的一處錯誤 ;
③若濾液仍然渾濁,你認為其原因可能是 (寫一條)。
(5)再用活性炭除去水中的異味,這是利用了活性炭的 作用。
16.小組同學想模擬18世紀末法國科學家拉瓦錫探究物質組成的方法:“分”法和“合”法,通過水的分解與水的生成來探究水的組成。
任務一:通過“分”的方法探究水的組成。
小組同學利用圖1裝置進行電解水實驗。
(1)實驗前,向水中加入少量氫氧化鈉,因產(chǎn)生 (填離子符號)和而增強了溶液的導電性;通電后,兩根電極上都出現(xiàn)氣泡,一段時間后,正、負兩極玻璃管內(nèi)收集的氣體體積比約為 ,電解水的化學符號表達式是 。
(2)取下橡皮塊,用燃著的木條分別放在注射器針筒處,發(fā)現(xiàn)放在正極處的木條 (填實驗現(xiàn)象),根據(jù)實驗的現(xiàn)象分析可知:水是由 組成。
(3)拉瓦錫將水蒸氣通過燒紅的鐵質槍管,得到一種鐵的氧化物(其中鐵元素與氧元素的質量比為21:8)和氫氣,該反應的化學符號表達式為 。
任務二:通過“合”的方法驗證水的組成。
(4)小組同學利用圖2方法進行氫氣的驗純實驗。從圖中可以分析得出,氫氣具有的性質有 (寫一條即可)。
(5)如圖3,點燃純凈的氫氣后觀察到的現(xiàn)象是 ,通過實驗現(xiàn)象驗證了水的組成。
任務三:觀念建構,總結提升。
(6)經(jīng)檢測,銅銹的主要成分是堿式碳酸銅,其化學式為,據(jù)此可推知,銅生銹是銅與空氣中的、 (填物質化學式)共同作用的結果。
17.催化劑的相關研究是一項重要的課題,某小組以“探究催化劑的奧秘”為主題展開了項目式學習。
【任務一】認識催化劑
(1)催化劑在化工生產(chǎn)中起著重要作用,其 在化學反應前后都不變。
【任務二】探究催化劑
(2)小組同學查閱資料發(fā)現(xiàn)除二氧化錳外,硫酸銅(CuSO?)也可作為過氧化氫分解的催化劑,于是設計了如圖所示實驗進行驗證,請?zhí)顚懴卤碇械膬?nèi)容:
(3)步驟⑦的目的是 。
【任務三】探究催化劑的催化效果
分別取10mL5%過氧化氫溶液、1g二氧化錳、1g硫酸銅,按圖1所示裝置進行實驗,實驗時傾斜錐形瓶使過氧化氫溶液與催化劑完全接觸,測得相同條件下瓶內(nèi)氣壓的變化如圖2所示。
(4)對比分析圖2中的 (填字母)點,可知化學反應速率與催化劑的種類有關。
(5)請從催化劑的角度解釋在實驗過程中,上述兩個反應雖化學反應速率不同,但完全反應后兩個裝置內(nèi)壓強相同的原因是 。
18.學探究和證據(jù)推理是化學學科的核心素養(yǎng),化學興趣小組對“測定空氣中氧氣的含量”實驗進行探究,并基于證據(jù)進行推理分析。
(1)圖1中發(fā)生反應的符號表達式為 ,該實驗的原理是 。
(2)查閱資料可知,銅粉在加熱條件下能與氧氣反應生成氧化銅。于是同學們利用圖2所示的實驗裝置進行實驗探究,圖2裝置的試管中空氣體積為50mL,反應前注射器活塞位于15mL刻度處,反應完畢后打開彈簧夾,注射器活塞位于6mL刻度處,則銅粉消耗的氧氣體積為 ,該實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為 ,小組成員對結果分析后,決定對圖2裝置進行改進,改進后的裝置如圖3。
(3)圖3實驗中,為了使氧氣反應更充分,實驗中采取的措施不合理的是 (填字母序號)。
A.將紅磷平鋪在硬質玻璃管中
B.反復推拉注射器的活塞
C.減少加熱時間,節(jié)省燃料
實驗前氣球中的氣體是排空的狀態(tài),若實驗后氣球中存在剩余氣體,會導致測得氧氣含量 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)興趣小組的同學在老師指導下,設計如圖4所示實驗對圖1的實驗原理繼續(xù)進行探究,圖甲中,將裝有足量紅磷的燃燒匙置于瓶內(nèi)中間,并把裝有足量白磷的燃燒匙浸沒在蒸餾水下。
【提出問題】紅磷在燒瓶內(nèi)熄滅后,瓶中是否有氧氣剩余?
【猜想假設】猜想Ⅰ:有氧氣剩余;猜想Ⅱ:無氧氣剩余。
【實驗驗證】用激光筆照射紅磷,紅磷燃燒直至熄滅,待裝置完全冷卻后,將裝有白磷的燃燒匙提出水面,用激光筆照射白磷,白磷被點燃。圖乙為用氧氣傳感器測量的容器內(nèi)氧氣濃度變化曲線圖。
①圖乙中,曲線DE段氧氣濃度變化的主要原因是 。
【實驗結論】
②分析圖乙得出,猜想 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)正確。
③課本上用紅磷燃燒的方法不能精確地測定空氣中氧氣的含量,理由是 。
【反思交流】
④興趣小組分析對比曲線BC段和DE段,得出 的結論。
19.二百多年前,化學家拉瓦錫利用汞(Hg)能和氧氣發(fā)生反應的原理,采用圖裝置研究了空氣的成分。
(1)汞和氧氣在加熱的條件下反應生成氧化汞(HgO),寫出反應的符號表達式 。
(2)加熱時,曲頸甑內(nèi)液態(tài)汞表面產(chǎn)生紅色粉末,玻璃鐘罩內(nèi)的汞液面上升,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是 。
(3)該實驗中選擇使用汞的作用和優(yōu)點有________。
A.能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡
B.在汞槽中起到液封作用
C.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣
D.反應生成的氧化汞是固態(tài),不影響壓強
E.加熱時汞只與氧氣反應,不與其他氣體反應
(4)通過此實驗能說明剩余氣體的化學性質是 。
(5)拉瓦錫又把汞表面生成的紅色粉末收集起來,放在一個較小的容器里再加熱,又得到了汞和氧氣。請你寫出檢驗氧氣的方法 。
(6)他把得到的氧氣加到前一個容器里剩下的氣體中,結果所得氣體跟空氣的性質完全一樣。此實驗設計思想與利用氫氣燃燒生成水探究水組成的實驗設計思想相比較,從研究物質組成或成分的實驗思路角度分析,兩者思路是 。(選填“相同”、“不同”)
20.某興趣小組開展“家用燃料的變遷與合理使用”跨學科實踐活動。
任務一:調(diào)查家用燃料變遷
調(diào)查發(fā)現(xiàn)家用燃料變遷的大致歷程為:柴草→煤→液化石油氣→天然氣→……
【查閱資料】
①煤直接燃燒時,產(chǎn)生氮、硫的氧化物(會形成酸雨)和粉塵。
②1kg燃料完全燃燒時放出的熱量如下表所示:
(1)天然氣的主要成分為CH4,在空氣中完全燃燒生成兩種氧化物,該反應的化學方程式為 。
(2)石油氣能被壓縮成液態(tài)儲存在鋼瓶中,請分析原因 。
(3)結合資料分析,家用燃料從煤變遷到天然氣的優(yōu)點 (寫一點)。
任務二:調(diào)查燃料合理使用
(4)某同學收集到以下幾種調(diào)控燃燒的事例,完成下表問題:
(5)“化學鏈燃燒”技術是能源領域研究的熱點?;贜iO-Ni載氧體的甲烷(CH4)化學鏈燃燒技術示意見下圖:
①加熱條件下,空氣反應器中發(fā)生的化學反應方程式為 。
②X中主要物質的化學式為 。
③甲烷在空氣中燃燒的耗氧量 (填“>”、“=”或“
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