某化學(xué)小組同學(xué)做鎂條在空氣中燃燒實驗時,發(fā)現(xiàn)生成物中還有少量黑色固體,針對這一現(xiàn)象及相關(guān)問題,他們展開了如下探究,請仔細閱讀并參與他們的探究之旅。
【探究目的】探究黑色固體是鎂與空氣中什么物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的?
【查閱資料】(1)稀有氣體一般不與其它物質(zhì)反應(yīng);(2)光亮的鎂條與水反應(yīng),表面會生成白色固體。
(1)【分析猜想】分析空氣中各成分,進行猜想。
猜想①是氧氣;猜想②是氮氣;猜想③是 二氧化碳二氧化碳。
(2)【實驗一】鎂帶與氧氣的反應(yīng)
甲同學(xué)探究了影響過氧化氫制取氧氣速度的某種因素,進行了三次實驗并記錄了各種收集相同體積氧氣所需要的實驗如下表:
實驗 | 過氧化氫的濃度 | 過氧化氫溶液的質(zhì)量(g) | 二氧化錳的質(zhì)量(g) | 集時間(s) |
1 | 10% | 20 | 1 | 40 |
2 | 15% | 20 | 1 | 20 |
3 | 20% | X | 1 | 12 |
20
20
。②實驗結(jié)論:在相同條件下,
過氧化氫溶液濃度越大
過氧化氫溶液濃度越大
,過氧化氫分解得越快。乙同學(xué)在量筒中盛滿水,倒置于水槽中,通過分液漏斗把20mL某濃度的過氧化氫溶液加入錐形瓶中,記錄量筒中氣體得體積(圖1)。數(shù)據(jù)如下表:
時間/min | 1 | 3 | 5 | 9 | 10 |
量筒讀數(shù)/mL | 60.0 | 82.0 | 88 | 90 | 90 |
70
70
mL。(4)請在圖4坐標中繪制出0~10min生成氧氣體積隨時間變化得曲線 。
(5)【實驗二】鎂帶與氮氣的反應(yīng)
Ⅰ.收集純凈的氮。
Ⅱ.燃燒鎂帶,觀察現(xiàn)象。
將鎂帶打磨光亮,點燃,伸入盛有氮氣的集氣瓶中,瓶內(nèi)壁附著一層淡黃色的固體。
Ⅲ.實驗結(jié)論:鎂與氮氣在點燃得的條件下發(fā)生化合反應(yīng)生成淡黃色的氮化鎂。
【探究結(jié)論1】
綜上所述,關(guān)于鎂在空氣中燃燒產(chǎn)生黑色固體的猜想是猜想
③
③
(填序號)成立。(6)【探究結(jié)論2】
如果用足量的鎂替代紅磷進行空氣組成實驗,實驗測得氧氣的體積分數(shù)比實際值
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”)。(7)【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣含量(圖2),由于紅磷需要在瓶外點燃再伸入瓶內(nèi),常常帶來污染以及誤差。
【實驗改進】同學(xué)們選擇了著火點更低的白磷,并對裝置圖做了改進(圖3)。主要操作是:在實際容積為180mL的集氣瓶里,先裝進50mL的水,再按圖連接好儀器,按下熱的玻璃棒,白磷立即被點燃。白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中,瓶內(nèi)水面的變化是
水面先下降再上升且比開始時要高
水面先下降再上升且比開始時要高
;實驗中無誤差,最終集氣瓶中水的體積約為 76
76
mL。【答案】二氧化碳;20;過氧化氫溶液濃度越大;70;;③;偏大;水面先下降再上升且比開始時要高;76
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:27引用:1難度:0.4
相似題
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1.碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽,化學(xué)小組對其進行了探究。
(1)NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽,它是由Na+和
【提出問題】實驗室中如何制取少量NaHCO3?
【查閱資料】
材料一:侯氏制堿的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二:研究發(fā)現(xiàn),NaHCO3溶于水時吸收熱量,Na2CO3溶于水時放出熱量。
【實驗制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應(yīng)結(jié)束后,將試管中的混合物過濾洗滌,低溫烘干得白色固體。
(2)燒杯中冰水的作用是
(3)能進一步確認該白色固體是NaHCO3的實驗方案是
(4)如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是
【性質(zhì)探究】
常溫下,取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的能同時發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-;HCO-3
變化②:→HCO-3+H+。CO2-3
材料四:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下,當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液顯
(6)根據(jù)本實驗,下列說法錯誤的是
a.pH<6.68時生成的無色氣體為CO2
b.從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:549引用:4難度:0.5 -
2.關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項重要的課題,某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】認識碳酸氫鈉
(1)下列關(guān)于碳酸氫鈉的說法正確的是
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
(2)探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng):興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中,加入稀鹽酸,如圖1所示,觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生,乙中
(3)探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用酒精燈充分加熱玻璃管,如圖2所示。
資料:無水硫酸銅呈白色,遇水后呈藍色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍,紫色石蕊溶液變紅,說明碳酸氫鈉受熱易分解,且有
②實驗后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH,請設(shè)計實驗證明(寫出具體步驟和現(xiàn)象):
(4)常溫下,興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同時發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②:→HCO-3+H+CO2-3
材料二:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關(guān)。常溫下,當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實驗可知NaHCO3溶液顯堿性,結(jié)合材料一、二從微觀角度說明原因:
②根據(jù)本實驗,可知從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷發(fā)布:2024/12/25 17:0:2組卷:88引用:2難度:0.4 -
3.圖是一瓶濃硫酸標簽上的部分內(nèi)容,某探究小組的同學(xué)對這瓶硫酸進行了如下探究,請你參與.
[查閱資料]濃硫酸有強腐蝕性,溶于水會放熱;硫酸鋇不溶于水也不溶于酸.
[探究一]濃硫酸稀釋時會放熱.
(1)稀釋濃硫酸時,所需儀器主要有
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng).圖10實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 先用pH試紙測定稀硫酸的pH,再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩,同時測混合液的pH pH逐漸變大,
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應(yīng)
(3)實驗中僅從溶液pH變大,而不強調(diào)pH≥7,不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論,理由是
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損,同學(xué)們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)與標簽不相符.
[提出問題]該濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)是否發(fā)生變化?
[實驗探究](4)取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應(yīng),過濾、洗滌、干燥沉淀.實驗中如何確定硫酸已完全反應(yīng)
(5)為達到實驗?zāi)康?,實驗中必須要測知的數(shù)據(jù)是
[探究結(jié)論](6)由實驗測得的數(shù)據(jù)計算出的硫酸的質(zhì)量分數(shù)與標簽不符.該硫酸的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:38引用:1難度:0.5