内容正文:
化学实验探究
1、 酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器,进行了如下探究。
实验一:灭火剂的选择
可供选择的试剂:20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。
小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合,利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验,装置A和B中的注射器、橡胶塞、U形管、气球的规格均相同,装置A和B的气密性良好,初始状态均相同。
装置
A
B
注射器内试剂
的盐酸
U形管内试剂
饱和碳酸钠溶液
饱和碳酸钠溶液
(1)装置A中注射器盛放的试剂为 。
(2)若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U形管,装置B中发生反应的化学方程式为 。通过观察 (填写现象)比较两组“灭火剂”反应的快慢。
实验二:灭火器制作及使用
(3)小金制作了如图乙所示灭火器,推动注射器活塞,喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭,蜡烛熄灭的原因是 。
2、 氢氧化钠和盐酸能发生反应,下面我们从不同角度来分析这一反应。
(1)宏观分析: 如图1所示,将天平调平,取下锥形瓶,挤压胶头滴管,再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平 , 得出化学反应前后物质质量不变。
(2)微观分析: 图2表示反应前后锥形瓶内溶液中存在的离子,其中的“○ ”表示 。(填离子符号)
(3) 建立模型: NaOH+HCl=NaCl+H2O
(4)定量分析: 反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是 。
3、 小金利用图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。实验步骤如下:
步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品;
步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为 HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳(反应原理);
步骤3:待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下后再点燃酒精灯,当W型管右侧弯管处的氧化铁全部变为黑色时,继续加热2分钟后熄灭酒精灯;
步骤4:撤去酒精灯和盛热水的烧杯,用磁铁吸引黑色物质至W型管左侧弯管处进行固体产物的检验。
(1)进行气密性检查时,可在万用瓶中盛适量水,然后推注射器活塞,当观察到 (填写现象),说明装置气密性良好。
(2)点燃酒精灯前,需要“待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下”的原因是 。
(3)步骤3后,W型管左侧弯管处为反应后得到的稀硫酸,若固体产物全部是铁,步骤4中能观察到的现象是 。
4、 小金通过实验研究一氧化碳和氧化铜的反应,其操作步骤及观察到的现象如下:
步骤1:连接装置并检查装置气密性。
步骤2:按图甲所示向双具支试管内加入木炭粉和氧化铜,用向上排空气法使双具支试管内集满二氧化碳后塞上带有导管和德气球的橡皮塞。
步骤3:按图乙所示将双具支试管固定在铁架台上,并使木炭粉平铺于试管底部:用酒精喷灯加热氧化铜一段时间,未观察到明显现象。
步骤4:将酒精喷灯移至木炭粉处,加热一段时间,观察到气球明显胀大;再次将酒精喷灯移至氧化铜处,加热一段时间,观察到黑色粉末变为紫红色固体。
(1)步骤2中,可用燃着的木条检验二氧化碳是否集满,燃着的木条应 (选填“放置在双具支试管口”或“伸入到双具支试管内”)。
(2)小金设计步骤3的目的是 。
(3)实验中能表明一氧化碳具有还原性的实验现象是 。
5、 1674年,英国化学家约翰·梅为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图甲)。
1将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里,把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上,用绳索将小铁块悬挂在陶罐的正上方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙,再使铁块浸入稀硝酸中,观察到铁块表面迅速产生大量气泡,钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性,能与铁发生如下反应:4HNO3+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O]
IⅢ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙),立即取出铁块,以防气体外逸。
IV.等待一段时间后,水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应:4NO+3O2+2 ? =4HNO3)分析与评价:
(1)步骤IV中的“?”处应填 。
(2)从图丙到图丁过程中,钟罩内水位上升的原因是 。(忽略温度变化的影响)
(3)小科重复了上述实验,虽实验时装置气密性良好,且钟罩内液面上方气体体积均能精确测量(即测定气体体积的误差忽略不计),但经多次