内容正文:
期末复习——装置改进、坐标求解、太阳能电池板
考点一、装置改进
1.在科学实验中,为了减少对环境的污染,常需要对实验装置进行改进。如图所示,是改进后硫与铁反应的装置,避免了刺激性气体SO2的外逸。下列对该装置的讨论不合理的是( )
A.装置乙的设计具有防倒吸功能
B.装置甲中的反应为放热反应
C.装置丙中收集到的液体只有NaOH溶液
D.装置乙中NaOH溶液可以吸收反应生成的SO2,减少污染
2.如图为“汽泡爽”的冲调饮料说明,某研习小组同学对使用说明产生好奇,进行了探究。
【饮料说明】
①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料。
探究一:“汽泡爽”加水后产生气体的成分是什么?
小组同学向老师请教后得知:“汽泡爽”原料中的柠檬酸和小苏打粉末混合后加水可以反应。老师给出以下化学方程式:C6H8O7+3NaHCO3=C6H5O7Na3+3H2O+3R↑,请同学们推断该R气体的组成并对其进行检验。
(1)检验该气体时,小组同学将其通入某试剂并产生明显现象,确定了其组成。此处使用的“某试剂”是 ;
小组同学继续探究,用冷水和热水各冲了一杯“汽泡爽”饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少。
探究二:“汽泡爽”中加水产生气体的量与所加水的温度有什么关系?
【实验步骤】
小组同学设计并组装如图所示的三套相同实验装置。确认装置气密性良好后,在三套装置的锥形瓶A中分别加入200mL15℃、40℃和60℃的水及各一袋“汽泡爽”,迅速塞紧橡胶塞,用量筒收集溢出的水并读取读数,填入下表。
实验序号
加入水的温度
收集到气体的体积
1
15℃
64mL
2
40℃
89mL
3
60℃
132mL
【交流反思】
(2) 小东认为:实验开始时,即使“迅速塞紧胶塞”,仍会使测量结果偏小。对此,请对装置提出一种改进方案
: (简单说明即可);
(3)小阳认为:“用量筒收集溢出的水并读取读数”操作中的“读数”,应在适当的时候读取。你认为“适当的时候”是指 ;
【得出结论】
往一定量的“汽泡爽”中加一定量的水所产生的气体量随水温升高一定程度而迅速增多。
【原理探析】
(4)小组讨论后认为:①由以上结论可推断:水温升高一定程度,气体在一定量的水中溶解的量会 ;②根据质量守恒定律,“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等。
【拓展探究】
(5)小组同学继续利用以上的三套装置,进一步做了实验,发现三套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是 。
3.思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型:
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过A→G进行实验。
实验过程中观察到A装置的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊。
(1)实验方案中,装置F归属上述思维模型中的 环节。
【改进创新】小科同学认为原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰,于是对装置进行改进,去掉B、C、D装置,用H、I替换F、G装置,先通一段时间气体再进行加热,如右边所示的装置对该气体成分进行探究。
(2)在E装置中,能确定气体产物中含有CO的实验现象是 。
(3)G装置中尾气处理的具体操作是 。
(4)实验中,装置H的作用有 。
4.科学课堂上老师演示了铁和硫粉反应生成硫化亚铁的实验(Fe+S FeS)。反应前铁粉和硫粉的混合物能够用磁铁分离,如图甲:铁粉和硫粉的混合物在如图乙的装置中发生反应,反应后的黑色块状固体不能被磁铁吸引;对比两个现象说明金属单质和非金属单质已经反应生成化合物。实验过程中,同学们还闻到了较强的刺激性气味。
(1)图乙中试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)兴趣小组同学在老师指导下,对图乙装置进行改进如图丙,反应前小磁铁能够被吸住,反应后小磁铁不能被吸住,现象对比