内容正文:
2024年中考化学专题强化训练:坐标图像类科学探究题
1.“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗炼钢等。某化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究,进行了以下实验。
Ⅰ.混制“富氧空气”
(1)实验室中常用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气。
①该方法制取氧气的化学方程式是 。
②现将一定体积5%的过氧化氢溶液加到二氧化锰中,用排水法收集氧气。请从图1中选择合适的仪器(每种仪器限用一次)完成该实验,需要用到的仪器是 (填字母)。
(2)混制“富氧空气”:利用图2所示装置,用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶(集气瓶容积为300mL)氧气体积分数40%的“富氧空气”,气体应从装置中的 (“a”或“b”)端通入,先通入氮气排出150mL水,再通入氧气排出 mL水。
Ⅱ.测定“富氧空气”中氧气的含量
(3)用图3装置测定.上述实验中制得的“富氧空气”中氧气的含量。
【实验步骤】
①测得硬质玻璃管的容积为60mL,检查装置的气密性。
②在硬质玻璃管中装入铜粉并充满“富氧空气”,将注射器的活塞调整到25mL刻度处,连接好仪器并夹紧弹簧夹。
③开始加热并不断挤压气球,观察现象。
④反应结束并冷却至室温后,挤出气球内的气体,打开弹簧夹,此时注射器活塞停留在3mL处。
【反思交流】
①通过计算可知该“富氧空气”中氧气所占体积分数约是 %(结果保留一位小数)。
②分析计算结果,你认为本实验中可能引起测量结果不准确的因素是 。
Ⅲ.研究“富氧空气”的应用
(4)通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如图4、图5。
①结合图4,请写出燃烧时的温度与空气中氧气含量的关系: 。
②结合图5,简述减少燃料燃烧产生尾气污染的措施: 。
2.某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对二氧化碳进行如下探究。
【提出问题】1体积的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢?
【进行实验】
实验①:取两瓶盛满二氧化碳的软塑料瓶,分别加入1/3体积的水,立即盖紧瓶盖。将其中一瓶静置,一瓶充分振荡。
实验②:取2支医用注射器分别抽取10mL空气和10mL新制的蒸馏水,用胶管连接(如图1所示),交替推动2支注射器的活塞,反复多次。
实验③:另取2支医用注射器分别抽取10mL新制的二氧化碳气体和10mL新制的蒸馏水,用胶管连接(如图1所示),交替推动2支注射器的活塞,反复多次至体积不再减少为止。
(1)实验①观察到,静置的塑料瓶几乎没有发生形变,而振荡后的塑料瓶 ,说明振荡可以加快二氧化碳在水中的溶解。
(2)实验②、③使用的蒸馏水是新制的,目的是 ,反复交替推动注射器活塞的作用是 。
【记录数据】
实验编号
抽取气体及体积
抽取蒸馏水的体积
充分混合后,气、液总体积
②
10mL空气
10mL
20mL
③
10mL现制的二氧化碳
10mL
12mL
【得出结论】
(3)由上表所列数据可知,二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解 体积的二氧化碳,实验②的作用是 。
(4)用注射器向集满二氧化碳的密闭软塑料瓶中注水振荡后,软塑料瓶没有变,其原因是 。
【实验反思】二氧化碳溶于水是否与水发生反应?
(5)二氧化碳溶于水无明显现象, (填“能”或“不能”)通过直接观察法判断是否发生化学反应。
【实验验证】用四朵由石蕊溶液染成紫色的干燥纸花分别进行如下实验(如图2)。
(6)实验②的目的是 。对比实验①④可以得到的结论是 。
(7)小组同学进行了创新,设计了图3所示实验。实验中能观察到的现象是 ,二氧化碳与水反应的化学方程式是 。
【定量探究】如图4所示,向集满二氧化碳的密闭的三颈烧瓶中分别注入50mL水、50mL饱和澄清石灰水、50mL质量分数为40%的氢氧化钠溶液,一段时间后微微振荡烧瓶,三次实验分别测得瓶中压强变化如图5所示。
(8)饱和澄清石灰水与二氧化碳反应的化学方程式: 。从图5可知,实验室需要成功捕捉二氧化碳选用的试剂最好是 。
(9)请解释图5中0-20s压强上升的变化原因 。
3.碳酸氢铵分解的化学方程式为:
项目一:认识膨松剂
(1)碳酸氢钠属于 (填“酸”或“碱”或“盐”)。
项目二:检验某膨松剂的成分
已知某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究:
【实验设计】
(2)甲同学取膨松剂加入氢氧化钙固体混合研磨,观察到 的实验现象,说明膨松剂中含有碳酸氢铵。
(3)乙同学取膨松剂加热,完全反应后,将气体通过澄清石灰水中变浑浊,实验结论是膨松剂中含有碳酸氢钠,甲同学提出乙同学的结论不对,其理由是 。证明膨松剂中含有碳酸氢钠的方法是 。(写出实验操作和实验现象)
实验结论:某膨松剂中含有碳酸氢钠和碳酸氢铵。
项目三:探究膨松剂中碳酸氢钠的性质
(4)向碳酸氢钠溶液中加酚酞,观察溶液变红,则碳酸氢钠显 性。
(5)小组同学对碳酸氢钠、碳酸钠与酸反应进行探究。取等质量的Na2CO3和NaHCO3固体分别置于两个体积相同的密闭容器中,分别一次性加入等浓度等体积的过量稀硫酸,用压强传感器测得两容器内压强随时间的变化关系如图所示。
①代表NaHCO3固体与稀硫酸反应过程的曲线 (填“a”或“b”)。
②反应结束后两容器里溶液中溶质的成分为 。
③向反应结束的两容器中分别加入氯化钡溶液,甲同学认为产生的沉淀质量一定相等。请对甲同学说法的合理性做出评价 。
4.ZB是常用的阻燃剂,主要成分是硼酸锌(B2O6Zn3)。某研究小组展开对ZB性质的系列探究活动。
【查阅资料】
用硼酸(H3BO3)与ZnO、H2O合成ZB,ZB的组成会受温度等合成条件的影响。
ZB受热,先释放出水;当温度高于350℃,生成ZnO和B2O3固体;继续升温到400℃以上,B2O3熔化为玻璃态物质。
【知识应用】
(1)ZB起阻燃作用的原因是 (写出一种即可);当温度高于350℃,发生反应的化学方程式为 。
【探究实验Ⅰ】研究温度对合成的ZB组成的影响。
(2)研究小组在不同温度下制取ZB.实验数据如下。
m(H3BO3)/g
m(ZnO)/g
V(H2O)/mL
t/℃
实验1
25
5
70
90
实验2
25
y
70
100
实验3
x
5
70
120
x、y分别为 和 。
【探究实验Ⅱ】检测120℃时合成的ZB含水的质量分数。
(3)某同学利用如图装置(夹持仪器已略)进行实验。
①需要不断通入干燥空气的目的是 。
②已知测定水的质量分数,需要称量获得的数据有:ZB样品的质量、含样品的玻璃直管反应前后的质量。某同学认为称量实验前后干燥管和干燥剂的质量也能求得水的质量分数,你认为该同学的说法是否正确,并说明原因 。
【探究实验Ⅲ】评估120℃时合成的ZB的阻燃性能,进行木材粉末灼烧残重实验:某温度下,灼烧质量相同的两份干燥的木材粉末(一份经ZB处理)30min,测量残留固体质量;调整温度,重复实验,得到木材粉末灼烧后固体残留率(w)随温度变化关系如下图。
(注:w=;残留固体质量已扣除ZB的残余质量)
(4)①低于200℃时,两份木材粉末质量均保持不变的原因是 。
②图中曲线 (填“a”或“b”)对应的木材粉末是未经ZB处理的。
【讨论与反思】
(5)为寻找阻燃性能最佳的ZB的合成温度,应开展的实验是 。
5.某些酸和碱溶液反应没有明显现象,某研究性学习小组为证明它们发生了中和反应进行以下探究,请你参与实验
方案一:甲同学按图一进行实验。
(1)观察到溶液由红色变为无色,证明两种物质发生反应,反应的化学方程式是 。
方案二:乙同学取一定量的稀盐酸,向其中逐滴滴入氢氧化钠溶液,用传感器测得溶液的pH曲线如图二。
(2)0﹣40s时,溶液pH变大非常缓慢,其后急剧变大。开始时溶液pH变大非常缓慢的原因可能是 。
(3)请你根据图二分析稀盐酸和氢氧化钠溶液发生反应的依据是 。
方案三:丙同学取变色硅胶(吸水后由蓝色变红色)、无水醋酸(一种酸,常温下为无色液体)和氢氧化钠固体进行图三所示的实验。
(4)实验①、②的实验目的是 。
(5)加入试剂后,要迅速塞紧橡胶塞的原因是 。
(6)能证明酸和碱反应有水生成的现象是 。
拓展探究:证明稀盐酸和稀氢氧化钠溶液确实能发生反应的方法还有多种,请你和小组同学用其他方案继续进行探究:
(7)若不加酚酞试液,将稀盐酸与稀氢氧化钠溶液混合后,再向其中加入硫酸铜溶液,无蓝色沉淀生成,则 (填“能”或“不能”)证明两者确实发生了反应。
(8)若不加酚酞试液,将稀盐酸与10mL稀氢氧化钠溶液混合后,再向其中加入硫酸铜溶液至蓝色沉淀质量不再增加,耗硫酸铜溶液5mL,此时还必须做一个对比实验才能证明两者确实发生了反应,这个对比实验是(简述操作方法及结论): 。
6.某兴趣小组同学设计实验验证人体呼吸作用产生二氧化碳。
Ⅰ、知识链接
(1)人类进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸,通过酶的催化作用,把糖类等有机物转化为二氧化碳和水。葡萄糖(C6H12O6)在人体内参与呼吸作用的化学反应方程式为 。
Ⅱ、实验验证
(2)初始实验:如图1所示,甲同学通过导管向澄清石灰水中吹气,观察到澄清石灰水变浑浊,于是得出结论:人体呼吸作用产生二氧化碳。
①澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为 。
②经过讨论,同学们认为图1实验不足以得出正确结论,原因是吸入的空气中 。
(3)改进实验:同学们改进实验装置如图2所示。检验气密性良好后,在A、B瓶中装入等浓度等体积、足量的澄清石灰水。乙同学对着同一套装置吹嘴做了相同时长、相同气流速度的吸气和呼气,通过单向阀控制后的吸气步骤和呼气步骤气流方向如图2所示,观察现象。
①实验时做相同时长、相同气流速度的吸气和呼气动作的目的是 ,便于对比实验现象。
②实验过程中若观察到 现象,则说明人体呼吸作用产生二氧化碳。
(4)数字化实验:同学们又进行如图3所示实验,把氧气浓度、二氧化碳浓度和湿度传感器探头放入有少量空气的保鲜袋中,打开仪器开始采集数据,然后向袋内呼出气体。采集的数据如图4所示,纵坐标为某一气体体积分数(%),横坐标为时间(s)。
①实验中没有进行数据采集的其余气体的主要成分为 。
②能说明人体呼吸作用产生二氧化碳的曲线是 。
③根据图4中信息,推断Z曲线在下降后又略有上升的可能的原因是 。
7.过氧化镁(MgO2)是一种镁精细化工产品。在医疗上可用来治疗消化不良、胃酸过多等疾病。在环境保护方面,过氧化镁可用来处理地下水污染的土壤。某化学兴趣小组对过氧化镁的性质和制备等进行了以下研究。
I、过氧化镁的性质
(1)过氧化镁是一种白色的粉末,其外观、物理性质与氧化镁相似。过氧化镁在常温下比较稳定,但是加热时会分解生成氧化镁和一种单质。该反应的化学方程式为 。过氧化镁易溶于稀盐酸,发生反应的化学方程式为:。
Ⅱ、过氧化镁的制备
图1是利用碱式碳酸镁【Mg2(OH)2CO3】和30%的过氧化氢溶液来制取过氧化镁。
【资料】
①碱式碳酸镁与碳酸镁有相似的化学性质,能与稀盐酸反应产生CO2;
②氧化镁与过氧化氢反应放出大量的热。
(2)检测煅烧过程碱式碳酸镁已完全分解的方法 (写出具体的操作和现象)。
(3)用上述碱式碳酸镁在550℃、600℃,650℃及700℃下煅烧一定的时间生成氧化镁,再用上述条件制备的氧化镁分别与30%双氧水反应生成过氧化镁的产率如图2和图3。碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在 ℃,煅烧时间适宜控制在 h。
Ⅲ、过氧化镁的纯度检测
(4)在生产过程中,过氧化镁中常常含有少量的氧化镁杂质(不考虑其他杂质),以下是该小组进行纯度检测的实验装置(图4)和实验步骤。
步骤①: 。
步骤②:装入药品(样品质量为0.7g),调节刻度管使左右两边液面相平,刻度管读数为10.0mL;
步骤③:打开分液漏斗开关,待瓶中无气泡产生时,关闭开关;
步骤④:再次调节刻度管使左右两边液面相平,刻度管读数为122mL;
步骤⑤:数据处理。
(5)稀盐酸中放入少量硫酸铜溶液的目的是 。
(6)根据上面实验数据计算样品中过氧化镁的质量分数是 (该实验条件下O2密度为1.429g/L)。
(7)该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大,你觉得可能的原因是______(填字母)。
A.生成的氧气有少量溶于水
B.未等装置冷却到室温就开始读数
C.滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积
8.化学小组对蜡烛的燃烧进行探究。
Ⅰ、蜡烛燃烧过程探究。
(1)火焰结构特点探究:点燃蜡烛,将一张滤纸从火焰上方盖下,1-2秒后取出,观察到滤纸上碳化形成黑圈(如图A),得出结论:___________。
(2)焰心所含物质探究:如图B,点燃蜡烛,用注射器在烛芯附近抽取气体物质。
(猜想假设)同学们对该物质主要成分提出三种猜想:①二氧化碳;②水蒸气;③石蜡蒸气,理由是液态石蜡受热会汽化。立即将注射器靠近火焰,推动活塞。观察到注射器口产生火焰,物质能燃烧。说明猜想③___________(填“是”或“否”)成立。
(补充实验)将蜡烛熄灭,瞬间可观察到一缕“白烟”轻轻升起,立即用燃着的火柴去点燃“白烟”,“白烟”___________(填“能”或“不能”)燃烧。
(实验结论)石蜡燃烧是固态石蜡受热熔化,在烛芯处形成气态石蜡后才燃烧。
Ⅱ、蜡烛熄灭原因探究。
(3)同学们对图1实验中蜡烛(足量)熄灭的原因展开研究。
(猜想与假设)①可能是二氧化碳含量大于氧气含量;②可能是氧气被完全消耗。
(探究与结论)甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。
①根据实验现象可知:假设①___________(填“合理”或“不合理”)。
②乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛(足量)从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化,实验结果如图2所示。下列判断或结论正确的是__________
A 实验开始时,密封装置内是纯净的氧气
B.蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽
C.蜡烛熄灭后瓶内气体是纯净的二氧化碳
D.氧气的含量小于一定值时,蜡烛熄灭。
(4)在给试管内的液体加热及实验完毕洗涤试管时,不当的操作会引起试管破裂,请列举两种:___________、___________。小刚认为有发光放热现象的不一定是化学变化。试举一例说明小刚的观点正确 _____________________。
9.图1为学习小组利用数字化传感器测得的溶质质量分数为3.65%盐酸与溶质质量分数为2%氢氧化钠溶液反应过程中溶液pH变化图像。(注:所用溶液均视为稀溶液,密度近似看做1g/mL)
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)当溶液呈中性时,所消耗2%氢氧化钠溶液的体积是 mL,实验室用5%的NaOH溶液配制50mL 2%的NaOH溶液用于实验,则需要量取5%的NaOH溶液 mL。
(3)请在图2虚线框内将b点时溶液中的微粒补充完整 。
(4)小明的学校实验室并无配置数字化传感器,但小明也想探究“盐酸和NaOH溶液之间是否发生了化学反应”。总体上有两个方案:
方案一:检测盐酸和NaOH溶液混合之后有无新物质生成。
方案二:检测盐酸或NaOH溶液在混合后 。
经过动手实验和一番思考,小明决定采用方案 来探究“盐酸和NaOH溶液之间是否发生了化学反应”,原因是 。
现可提供的试剂有:盐酸、氢氧化钠溶液、锌粒、细铁丝、氧化铜粉末、氧化铁粉末、石蕊、酚酞、硫酸铜溶液、氯化铁溶液。请帮小明补充实验设计。
选取试剂类别
实验操作
预期现象及结论
酸碱指示剂
向盛有NaOH溶液的烧杯中滴入几滴酚酞,混匀:再向烧杯中缓慢滴入稀盐酸并不断搅拌。
若观察到溶液由红色恰好变无色,说明NaOH被消耗掉了。
(填物质类别)
向混合后的溶液中加入 (填具体物质),振荡,观察现象。
若观察到 ,说明 。
(填物质类别)
向混合后的溶液中加入 (填具体物质),振荡,观察现象。
若观察到 ,说明 。
10.兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关探究。
【提出问题】它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化?
【实验探究1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中,分别加入几滴紫甘蓝汁液,同时用蒸馏水进行对比实验,观察并记录现象如下:
液体名称
蒸馏水
碳酸氢钠溶液
碳酸钠溶液
氢氧化钠溶液
紫甘蓝汁液显示的颜色
蓝紫色
蓝色
绿色
黄色
查阅资料:
pH
7.5 - 9
10 - 11.9
12 - 14
紫甘蓝汁液显示的颜色
蓝色
绿色
黄色
【得出结论1】三种溶液的碱性由强到弱的顺序为 。
【实验探究2】甲同学在烧杯中加入约5mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,此时溶液由 色变为 色。向其中加入稀盐酸,该反应的化学方程式为 。乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中,逐滴加入一定浓度的盐酸,得到pH变化与时间的关系如图1所示。a点表示的意义是: 。
【得出结论2】从微观角度分析,该反应的实质是 。
【实验探究3】向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中,分别逐滴加入一定浓度的盐酸,得到pH变化与时间的关系如图2、图3所示。
查阅资料:碳酸钠和盐酸反应过程,可以依次用以下两个化学方程式表示:
;
【交流与反思】(1)b点溶液中的溶质为 (写化学式);
(2)将图2和图3的阴影部分进行叠加,发现两者基本重合,则分析资料及图2和图3可知;向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸时,刚开始是否有气泡产生? (填“是”或“否”)。c点溶液中的溶质为 (写化学式)。
【结论与反思】探究溶液的酸碱性及反应pH值的变化,可以认识反应的原理及进行的过程。
11.蒸汽眼罩是我们日常生活中常见的缓解眼睛疲劳的产品,简单实用。某化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了以下研究。
【查阅资料】
I、蒸汽眼罩由无纺布眼罩和发热体构成。发热体内含有铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温作用,可以减缓热量散失)、高吸水树脂(良好保水性能,为眼罩提供水蒸气)等。
Ⅱ、铁粉、四氧化三铁均能被磁铁吸引。
任务一 验证蒸汽眼罩发热体内含有铁粉和氯化钠
(1)甲同学用磁铁吸引了部分发热体内固体粉末,放入试管中,滴加硫酸铜溶液,观察到有红色固体析出,证明发热体内含有铁粉。该反应的化学方程式为______。
(2)乙同学另取少量发热体内固体粉末于烧杯中,加入足量水,用玻璃棒搅拌,玻璃棒的作用是______。静置后,取上层清液于试管中,加入______溶液,产生白色沉淀,证明发热体内含有氯化钠。写出该反应的化学方程式______。
任务二 探究蒸汽眼罩的发热原理
(3)根据“使用方法——打开蒸汽眼罩包装,接触空气即开始发热”,小组同学进行了以下实验:取20g发热体内固体粉末放入密闭容器中,通过数字传感器分别测得氧气和二氧化碳含量变化如下图。据图回答:发热体内的物质和空气中的______发生了反应,理由是______。
实验后,同学们观察到部分黑色固体变为红棕色,分析蒸汽眼罩的热量来源于铁粉生锈。有同学提出疑问,铁生锈是缓慢氧化放热不明显,但是蒸汽眼罩打开后会迅速升温,这是为什么呢?他们又设计了以下实验方案进行验证。
方案
药品
1分钟前后氧气
含量变化
1分钟前后
温度变化
实验1
4g铁粉、2mL水
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验2
4g铁粉2mL水、( )g氯化钠
20.1%-20.1%
16℃→16℃
实验3
4g铁粉2mL水、2g活性炭
20.1%→20.1%
16℃→16℃
实验4
4g铁粉2mL水,2g氯化钠2g活性炭
20.1%→15%
16℃→55℃→26℃
(4)实验2中应取用氯化钠质量是______g。实验4中温度迅速上升的原因是铁粉与______共同作用的结果。
【拓展延伸】
(5)工厂在蒸汽眼罩密封装袋时,应确保______。
12.某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,用如图1所示的装置进行了两次实验,在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰,分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水注入试管中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
(1)在检查装置的气密性后,小组同学开始实验时注入双氧水的方法是 (填序号),另一种方法除了误差较大,还可能造成的后果是 。实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是 。
A快速推注射器活塞
B缓慢推注射器活塞
(2)根据 注射器内氧气的体积不同,可比较两种催化剂的催化效果,通过图像除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好,还能得出的结论是 。
(3)由氧化铜催化的反应,t1-t2时间段反应速率逐渐变慢,原因是 。
【拓展延伸】
同学们在老师的指导下设计实验继续探究。向两支试管分别加入等质量不同浓度的H2O2溶液,再加上等质量、等浓度的FeCl3溶液,分别用气压传感器测定两试管中气体压力变化曲线。见下图3,4.请你思考
①为保证实验准确性,请你设计向两试管中加入FeCl3溶液的具体方法?
②请你从曲线中找出FeCl3溶液对H2O2溶液分解影响的一条规律性结论:
13.空气中氧气含量测定再认识。
【实验回顾】实验室常用图1所示的方法测定空气中氧气的含量,写出红磷燃烧的化学反应表达式 。同学们发现利用图1装置进行实验时,在集气瓶外点燃红磷,一方面会造成空气污染,另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果。于是对实验装置进行改进,用图2装置重新探究。
【实验探究】先在容积为200.0mL的集气瓶里装进50.0mL的水,再在量筒内装入100.0 mL的水,然后按图连好仪器,按下热的玻璃棒,红磷被点燃。
(1)集气瓶里预先装进的水,在实验过程中除了能够加快集气瓶冷却,还起到 作用。(写出一种即可)
(2)如果红磷停止燃烧时立即记录量筒内剩余水的体积,则会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)如果实验结束时量筒内剩余水的体积是73.0 mL,则测得的空气中氧气体积分数为 。(用百分数表示)
【拓展延伸】图3所示装置可用于测定空气中氧气的含量,其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图4、图5是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图,该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压,p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压。(已知相同条件下集气瓶中气体的压强与气体所占的体积成正比)。下列说法正确的是 。
A燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B反应开始时集气瓶中压强瞬间变大均是由燃烧瞬间产生了大量气体引起的
C图5中p′=p0是因为该实验装置漏气造成的
D由图4中p=0.79p0可推出空气中氧气的体积占总体积的21%
14.建立宏观与微观的联系是化学特有的思维方式
(1)科学技术的进步,证明了物质是由分子、 和离子等微粒构成的。
(2)氧气可压缩储存于钢瓶中,这是因为 。
某化学兴趣小组设计了探究分子性质的两个实验
实验一:借助氧气传感器探究分子运动的特点
【操作与分析】
(3)按图1连接好实验装置,打开氧气传感器,测得前3分钟曲线为图2中AB段,请从分子的性质角度回答氧气体积分数下降的原因是 。
(4)用双手给塑料瓶加热2分钟,测得曲线为BC段,对比曲线AB和BC可知:温度升高,分子 。
(5)松开双手并将塑料瓶的瓶口朝下,测得曲线为CD段,对比AB段,请分析CD段氧气体积分数下降更快的原因是 。
实验二:通过化学反应探究分子数目与压强的关系
【操作与记录】如图所示连接好实验装置,并确保其气密性良好。
操作1:将5mL水一次性注入到充满二氧化碳气体的吸滤瓶内,轻轻振荡,发现95℃热水无明显变化。
操作2:若将操作1中注入的水改成相同体积的氢氧化钠溶液,进行相同实验,观察到95℃热水立即沸腾。
【分析与结论】回答下列问题
(6)设计操作1的目的是 。
(7)二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式是 。
(8)95℃热水立即沸腾的合理解释是 。
15.化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)完成“探究某种盐的性质”实验,填写下表。
试管序号
甲
乙
丙
实验操作
实验现象
红色溶液
白色沉淀
无色气体
实验结论
该盐是 (选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”),其水溶液呈 性。
实验解释
丙中发生反应的化学方程式: 。
实验计算
全班同学完成试管乙实验,共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g,实验后最多收集到 g白色沉淀。
(2)处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液(固体已除,大理石中杂质未参加反应),不能直接排放。
【实验方案】先测定废液中HCl的质量分数,再用熟石灰处理废液至中性。
【实验操作】①称量 NaOH固体,溶解,配制30g5%的NaOH溶液。
②取100mL小烧杯,倒入20g废液样品,插入pH计测定溶液的pH,向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液,实验过程中溶液pH变化如图所示。
③投入 g熟石灰处理剩余废液(写出计算过程)。
【实验反思】有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl,并得到CaCl2。写出你的观点及理由: 。
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