内容正文:
化学探究题之混合物中各成分的探究(六)
1.科学佩戴口罩是预防新冠感染的最有效方法之一,熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。某学习小组为探究熔喷布的元素组成设计了如下实验,回答下列问题:
【提出问题】熔喷布由哪些元素组成?
【查阅资料】
①无水硫酸铜为白色粉末,能吸收水分,遇水变蓝;
②熔喷布易燃,只可能由C、H、O中的两种或两种以上元素组成。
【提出猜想】
(1)猜想:①由C、H组成;②由H、O组成;③由C、O组成;④由 组成。
【设计与实验】
实验一:直接点燃熔喷布(如图1)
(2)甲组同学采用直接点燃熔喷布的方法进行实验,用干冷烧杯、内壁涂澄清石灰水的烧杯分别罩在火焰上方,观察到 的现象,得出:“熔喷布中一定含有碳元素和氢元素”。
(3)乙组同学认为上述实验设计不严谨,理由是 。
实验二:乙组同学对此实验进行改进,在氧气流中加热熔喷布(如图2)
实验步骤:
步骤1:连接装置,检查装置的气密性;
步骤2:将m克某熔喷布样品碎片装入玻璃管中,先通入一段时间干燥的氧气,再点燃酒精灯;
步骤3:一段时间后,待样品完全燃烧,无灰分残留;
步骤4:熄灭酒精灯,再持续通一会儿干燥氧气;
步骤5:冷却,称量,装置C增重m1克,装置D增m2克(所加药品均足量)。
(4)“步骤4”中再持续通一会儿干燥氧气的目的是 。
现象与结论:
(5)装置C中 (填实验现象),可说明产生了H2O。
(6)装置D中溶液变浑浊,发生反应的化学方程式为 。
(7)根据(5)和(6)的现象可排除猜想 (填代号)。
(8)数据处理:m= (用含m1、m2的式子表示)。
得出结论:猜想①正确。
【实验反思】
(9)经过讨论:大家一致认为在装置C、D之间连接一个如图3所示的装置E会更严谨,理由是 ,可能发生反应的化学方程式为 。
2.某品牌“贴身暖宝宝”袋内主要成分:铁粉、水、活性炭、食盐等,化学兴趣小组围绕这些成分展开探究。
【探究1】袋内是否含有铁粉?
【实验】①取出袋内粉末于滤纸上,与磁铁充分接触。
②将少量磁铁吸出的粉末加入足量稀硫酸中。
(1)现象:磁铁吸出的粉末与稀硫酸反应产生 ,同时得到浅绿色溶液。
(2)结论:袋内含有铁粉。写出铁粉与稀硫酸反应的化学方程式: 。
(3)“暖宝宝”反应原理:利用铁粉与 和 等物质发生反应,并 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)拓展:使用“暖宝宝”来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图1所示,量筒中水的读数为100mL。冷却一段时间之后,打开弹簧夹,水从量筒中流入集气瓶(容积为250mL),最后量筒内水为67mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计),通过计算,本实验数据测得空气中氧气的体积分数为: 。
(5)分析:上述结果与理论值相比,引起误差的原因可能是 。
A.装置漏气
B.铁粉的用量不足
C.未恢复至室温就记录量筒内水的体积
D.弹簧夹未夹紧
E.最后读取量筒中水的体积是俯视读数
【探究2】暖宝宝中食盐和活性炭的作用是什么?
【实验】在盛有干燥空气的锥形瓶中分别放入①~④组物质,用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化,装置如图2所示,传感器测得的相应数据如图3。
(6)④中x为 。
(7)依据实验 (填序号)可得出“活性炭能加快反应速率”的结论。
(8)欲探究“活性炭用量对反应的影响”,应再设计1个实验: 。
3.小红、小军、小明三人化学学习小组在实验中,用到了三个分别盛有NaCl溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液的滴瓶。
小军发现小红将三个滴瓶中的三只滴管混用,认为小红实验不规范,滴瓶中的试剂会因此受污染而无法再次使用,学习小组就盛有NaCl溶液的滴瓶是否被另外两种试剂污染进行了如下探究。
【提出问题】该滴瓶中溶质的成分是什么?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:溶质成分只有NaCl
猜想Ⅱ:溶质成分为NaCl和NaOH
猜想Ⅲ:溶质成分为 。
猜想Ⅳ:溶质成分为NaCl、NaOH和Na2CO3
【实验探究】为证明猜想,小军设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告。
实验操作
实验现象
结论或解释
(1)取该滴瓶内溶液少量于试管中,向试管中加入适量BaCl2溶液
产生白色沉淀
该反应的化学方程式为
(2)将上述反应后的混合液过滤,取滤液于另一支试管中,向该试管中加入无色酚酞溶液
证明猜想Ⅳ成立
【实验反思】小明认为该实验方案的步骤(1)中BaCl2溶液可以改为Ba(OH)2溶液,你是否赞同? (填“是”或否”),理由是 。
4.在化