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题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:18 题号:14415296
二氧化碳一般不用排水法收集,原因是(用化学方程式表示)_____。收集二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢?某化学兴趣小组利用下图所示的两套装置进行了深入的探究。

(1)定性实验:实验后,装置2水槽中的液体应该是_____性,但是取几次实验后的液体样品,滴加紫色石蕊试液,均无明显变色现象,对此你认为应如何改进测定办法,才能测出液体样品酸碱性?_____
(2)定量实验:采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限,只能先测出收集气体中残留的氧气(来自于空气),推算出空气的含量,再求出二氧化碳的含量。请填写下列表格中相应的空白(精确到1%即可)。

测得氧气含量推算出二氧化碳含量结论
排空气法6.6%69%排水法收集到的二氧化碳更纯净
排水法4%_____%

通过实验可知,若对二氧化碳纯度要求较高,应该使用排水法收集二氧化碳。
(3)实验反思:利用装置1和装置2收集到的二氧化碳都会混有少量空气,原因是_____
(4)证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高,你还有什么方法?_____
(5)两种方法所得二氧化碳除了纯度不同外,你认为在什么方面还存在差异? _____

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科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐1】一班同学对探究影响反应快慢的一些因素的收集了相关数据(常温通常指20℃;)

实验序号

过氧化氢溶液浓度/%

过氧化氢溶

液质量/g

温度/℃

二氧化锰用量/g

氧气体积/ml

反应所需时间/s

a

5

12

20

0.2

125

11

b

30

12

20

0.2

125

2

c

30

12

40

/

125

148

d

30

12

90

/

125

82


(1)通过实验a和b对比可知,化学反应快慢与________有关;通过对比实验可知,化学反应快慢与温度的关系是_______
(2)对于过氧化氢分解制取氧气,硫酸铜溶液和硫酸铁溶液也有一定的催化作用,为比较硫酸铁和硫酸铜对过氧化氢分解的催化效果,甲乙两组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题∶

①图甲,可通过观察________定性比较两者的催化效果。
②图乙(装置气密性良好),要定量比较两者的催化效果,可测量______
③乙装置还可知生成的氧气的质量(装置气密性良好).下列分析错误的是______
A、通过测定氧气的体积计算氧气的质量
B、注射器中收集到的气体是氧气
C、反应后,共生成了80mLO2
D、反应后需要等装置冷却到室温再读数。
(3)小亮发现收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,就能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?
小亮对此展开探究。
第一组实验∶取5个集气瓶,编号为①-⑤,分别装入占总容积10%,20%,30%,40%,50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5个集气瓶中的水排出去,将带火星的木条依次插入5个集气瓶中,记录实验现象。小亮在第一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组效验的数据和现象见下表:

第一组

第二组

第三组

集气瓶编号

收集的氧气占总容积的体积

10

20

30

40

50

31

33

35

37

39

34

带火星的木条的状况

微亮

很亮

复燃

复燃

很亮

很亮

复燃

复燃

复燃

很亮

请根据实验回答下列问题∶
①用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠?______(填“是”或“否”)。
②集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×____%。
③收集的氧气占容积的体积分数最低为_____%时,可使带火星的本条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数为______%(计算结果保留整数)
④用带火星的木条直接检验过氧化氢受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是由于加热生成氧气同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示。若只考虑氧气的的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的本条复燃,应将加热过氧化复的最高温度控制在_______℃。
⑤采取“半值法”探究能减少实验次数。例如,第一组实验若按③和④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体分数应在30%至40%之间,从而省去编号为①②⑤的实验.同理,第二组可以省去的实验编号为________
2021-09-02更新 | 279次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】小君和小英同学发现:带火星的竹签在空气中不会复燃,若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气,得到的气体能使带火星的竹签复燃,为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,他们进行了如下探究:

(1)【设计实验】小君设计了如图的装置,该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是___
【实验研究】第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③,分别装入15%、30%和45%的水,盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡___放出后,导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出,将相同的3支带火星竹签分别插入①~③号瓶中,记录实验现象。
获得第一组实验现象后,小君又做了第二组实验,并记录实验现象,两组实验数据和现象见下表:
实验分组第一组第二组
实验序号
集气瓶装水的体积分数/%153045343842
带火星竹签状况很亮复燃很亮复燃复燃
(2)使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠:_____(填“是”或“否’')。
(3)集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×___%.
(4)根据两组实验现象得出,收集的氧气占容积的体积分数最低为____%时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数分数是__%(计算结果保留整数)。
(5)小英认为上述两组实验现象还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是____%。
(6)【实验结论】再经过数次实验并计算后得出:能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
【继续探究】小君认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气,请你提出实验改进的措施___
(7)为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低浓度,课外活动小组的同学们又进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。

收集气体的方法是:在150mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭活塞 b,打开活塞a通入氧气,把瓶里的水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气,把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体,则停止通入氧气时量筒内水的体积约为_____(提示:空气中氧气的体积分数约为1/5)
A.25 mLB.40 mL   C.60 mL D.75 mL
2018-10-10更新 | 108次组卷
科学探究题 | 较难 (0.4)
名校
解题方法
【推荐3】(1)小君和小英同学发现:带火星的竹签在空气中不会复燃,若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气,得到的气体能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,他们进行了如下探究:
(设计实验)小君设计了如图的装置,该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是 ___________ ,写出圆底烧瓶中发生的反应的符号表达式是 ___________
(实验研究)第一组实验:取3只集气瓶,编号为①②③分别装入15%、30%和45%的水,盖上盖玻片倒置在水槽中并用排水法将瓶内水排尽正放桌面。然后将相同的3支带火星竹签分别插入①﹣③号瓶中,记录实验现象。
获得第一组实验现象后,小君又做了第二组实验,并记录实验现象。两组实验数据和现象见下表:
实验分组第一组第二组
实验序号
集气瓶装水的体积分数/%153045343842
带火星竹签状况很亮复燃很亮复燃复燃

得出上述两组实验现象后,小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验,则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是 ___________ %,这时候的集气瓶中氧气的体积分数为 ___________ %。
(实验结论)经多次实验得出:能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
(2)小黄继续探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解反应的催化剂?”实验步骤和现象如下:
①他分别向两支试管中加入 ___________ 的过氧化氢溶液,向其中一支试管加入一定质量的红砖粉末,然后将两支试管中的气体导出通入水中比较产生气泡的快慢,发现加入红砖粉末的试管中反应较快。
②将反应较快的试管内固体过滤、洗涤、 ___________ 、称量。发现红砖粉前后质量不变。
试回答:步骤①的实验目的是 ___________ 。该学生认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂,但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤,请写出具体操作步骤和现象 ___________
2020-12-30更新 | 143次组卷
共计 平均难度:一般