乙醇(C2H6O)俗称酒精,它在点燃的条件下能与氧气发生燃烧反应,但在其他条件下能与氧气发生其他类型的化学反应。现对乙醇与氧气的反应进行探究,请你参与下列活动。
【查阅资料】石蕊是一种从常见的指示剂,遇酸性物质能变红,遇碱性物质能变蓝。
【探究活动一】同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯外焰上灼烧,发现表面变黑,趁热插入无水乙醇中,铜丝很快变为红色,并闻到刺激性气味。重复上述操作多次,得到A溶液;经称量,实验前后铜丝质量不变。
(1)铜丝灼烧后生成的黑色物质是______ 。(写化学式)
(2)灼烧后的热铜丝除了给反应加热外,还起到给反应提供氧元素的作用。
(3)科学证明,铜在该反应前后______ 不变,是该反应的催化剂。
【提出问题】生成的激性气味的气体是什么气体?
【猜想与假设】同学们提出刺激性气味的气体可能是:猜想一:SO2;猜想二:CO2;猜想三:醋酸(C2H4O2)。
【讨论与结论】
小吴同学根据“反应前后元素种类不变”认为猜想一错误,理由是________ 。
小李同学认为猜想二错误,理由是________ 。
小张同学认为猜想三可能正确,原因是酯酸具有挥发性,并有刺激性气味。
【探究活动二】取少量A溶液,滴入适量的________ 试液,液体颜色无明显变化,则猜想三错误。
【讨论与结论】老师提示,这种刺激性气味的气体来源于易挥发的乙醛,其相对分子质量为44,且含有C、H、O三种元素(它们的质量比为6:1:4),由此可推知乙醛的化学式为________ 。
【查阅资料】石蕊是一种从常见的指示剂,遇酸性物质能变红,遇碱性物质能变蓝。
【探究活动一】同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯外焰上灼烧,发现表面变黑,趁热插入无水乙醇中,铜丝很快变为红色,并闻到刺激性气味。重复上述操作多次,得到A溶液;经称量,实验前后铜丝质量不变。
(1)铜丝灼烧后生成的黑色物质是
(2)灼烧后的热铜丝除了给反应加热外,还起到给反应提供氧元素的作用。
(3)科学证明,铜在该反应前后
【提出问题】生成的激性气味的气体是什么气体?
【猜想与假设】同学们提出刺激性气味的气体可能是:猜想一:SO2;猜想二:CO2;猜想三:醋酸(C2H4O2)。
【讨论与结论】
小吴同学根据“反应前后元素种类不变”认为猜想一错误,理由是
小李同学认为猜想二错误,理由是
小张同学认为猜想三可能正确,原因是酯酸具有挥发性,并有刺激性气味。
【探究活动二】取少量A溶液,滴入适量的
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更新时间:2023-09-29 08:20:13
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解题方法
【推荐1】实验A:小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题。他设计并完成了如表所示的探究实验:
(1)请你帮小明同学填写表中未填完的空格;
(2)在小明的探究实验中,实验一和实验二起的作用是___ 。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是:___ 。
第二方面的实验是___ 。
实验B:探究制取氧气的适宜催化剂
(4)实验方案如下:
1.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
2.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用如图装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到如图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
①每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是___ 。
②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是___ 。
③从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是___ 。
(1)请你帮小明同学填写表中未填完的空格;
实验操作 | 实验现象 | 实验结论或总结 | ||
各步骤结论 | 总结 | |||
实验一 | 将氯酸钾加热融化,伸入带火星木条 | 木条复燃 | 氯酸钾受热分解产生氧气,但是分解速率 | 二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂 |
实验二 | 加热二氧化锰,伸入带火星木条 | 木条不复燃 | 二氧化锰受热不产生氧气 | |
实验三 | 木条迅速复燃 | 二氧化锰能加快氯酸钾的分解 |
(2)在小明的探究实验中,实验一和实验二起的作用是
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是:
第二方面的实验是
实验B:探究制取氧气的适宜催化剂
(4)实验方案如下:
1.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
2.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用如图装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到如图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
①每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是
②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是
③从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是
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【推荐2】课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂”的探究内容,某中学探究小组据此设计了如下探究方案。
【提出问题】
红砖粉末能否作为过氧化氢分解的催化剂如果能,效果如何?
【实验探究】
【实验结论】
(1)实验I得出的结论是________ 。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:红砖粉末的______ 和_______ 在反应前后均没有发生变化。
(3)通过实验I-Ⅲ,可以得出的结论是__________ 。
(4)过氧化氢在红砖粉末催化条件下分解放出O2的化学方程式_______ 。
【实验评价】
(5)设计实验IV的目的是__________ 。
(6)若通过实验Ⅳ得出结论:红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好,那么实验Ⅳ中可以观察到的现象是:两试管中均产生气泡,且________ 。
【实验拓展】
查阅资料得知:氧化铜、硫酸铜溶液、猪肝、马铃薯、水泥块等也能作过氧化氢分解的催化剂。若用水泥块作为过氧化氢分解的催化剂,可以通过改变水泥块的_______ 提高反应速率。
【提出问题】
红砖粉末能否作为过氧化氢分解的催化剂如果能,效果如何?
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 |
I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向B试管中加入ag红砖粉末(如图所示)。然后分别在A、B两支试管中插入带火星的小木条,观察现象 | A试管中无明显现象, B试管中产生气泡,带火星的小木条复燃 |
Ⅱ.待B试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星的小木条均复燃 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量。 | 所得固体质量仍为ag |
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入ag红砖粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 | 两试管中均产生气泡且 |
【实验结论】
(1)实验I得出的结论是
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:红砖粉末的
(3)通过实验I-Ⅲ,可以得出的结论是
(4)过氧化氢在红砖粉末催化条件下分解放出O2的化学方程式
【实验评价】
(5)设计实验IV的目的是
(6)若通过实验Ⅳ得出结论:红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好,那么实验Ⅳ中可以观察到的现象是:两试管中均产生气泡,且
【实验拓展】
查阅资料得知:氧化铜、硫酸铜溶液、猪肝、马铃薯、水泥块等也能作过氧化氢分解的催化剂。若用水泥块作为过氧化氢分解的催化剂,可以通过改变水泥块的
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科学探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】某兴趣小组的同学在整理实验仪器时,发现了一个盛有黑色固体的烧杯。在请教老师后,同学们得知烧杯中的固体是加热制取氧气的剩余物(反应已完全),从中可以回收得到二氧化锰。小组同学将黑色固体取出,并对其进行了探究。
(查阅资料):
①实验室中可用加热二氧化锰和氯酸钾固体的混合物来制取氧气,同时生成氯化钾。
②氯化钾溶于水,其水溶液呈无色;锰酸钾也溶于水,而其水溶液呈绿色。
Ⅰ、探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物。
(猜想):
猜想一:高锰酸钾制取氧气;猜想二:氯酸钾制取氧气;猜想三:过氧化氢制取氧气
根据所学知识判断,猜想三不成立,理由是______ 。
(进行实验):
取少量黑色固体于另一个烧杯中,加入足量蒸馏水溶解,振荡,过滤后得到黑色滤渣和无色滤液。
(得出结论):
猜想______ 也不成立,理由是:______ 。
Ⅱ、探究二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气反应中的作用。
(猜想):
猜想一:是反应物; 猜想二:是催化剂。
(进行实验):
(实验结论):
猜想二成立,二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气的反应中起到催化作用。
(反思与交流):
小明同学提出,前面的实验还不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用,因为:______ 。
(查阅资料):
①实验室中可用加热二氧化锰和氯酸钾固体的混合物来制取氧气,同时生成氯化钾。
②氯化钾溶于水,其水溶液呈无色;锰酸钾也溶于水,而其水溶液呈绿色。
Ⅰ、探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物。
(猜想):
猜想一:高锰酸钾制取氧气;猜想二:氯酸钾制取氧气;猜想三:过氧化氢制取氧气
根据所学知识判断,猜想三不成立,理由是
(进行实验):
取少量黑色固体于另一个烧杯中,加入足量蒸馏水溶解,振荡,过滤后得到黑色滤渣和无色滤液。
(得出结论):
猜想
Ⅱ、探究二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气反应中的作用。
(猜想):
猜想一:是反应物; 猜想二:是催化剂。
(进行实验):
序号 | 实验操作 | 实验现象 | 各步骤结论 |
实验一 | 取7.5g氯酸钾于试管中加热,把带火星的木条伸入试管。 | 木条上的火星变亮 | 氯酸钾受热分解产生氧气,但是 |
实验二 | 取2.5g二氧化锰于试管中加热,把带火星的木条伸入试管。 | 二氧化锰受热不产生氧气 | |
实验三 | 取7.5g氯酸钾和2.5g二氧化锰于试管一起混合加热,把带火星的木条伸入试管。 | 木条迅速复燃 | 二氧化锰能加快氯酸钾的分解速度 |
实验四 | 待反应完全后,将试管中的剩余物加足量的水溶解、过滤,并将全部滤渣洗涤、干燥、称量。 | —— | 称量固体的质量 为 |
猜想二成立,二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气的反应中起到催化作用。
(反思与交流):
小明同学提出,前面的实验还不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用,因为:
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】酒精灯使用的燃料是酒精(C2H5OH),某小组同学对酒精燃烧的生成物进行探究。
[提出问题]酒精燃烧的生成物中含有哪些物质?
[猜想]猜想一:炭黑 猜想二:CO 猜想三:CO2 猜想四:H2O 猜 想五:SO2。
上述猜想_____ 一定错误。(填序号)
[实验探究]
(1)将酒精燃烧后的生成物通入盛有紫色石蕊溶液的试管中,石蕊溶液变红色,则上述猜想_____ 一定正确;(填序号)
(2)将瓷盘放在酒精灯火焰上方5cm处,看到瓷盘底部先有水珠,过一会儿有黑色物质;
(3)将酒精燃烧的生成物经除尘、洗气、干燥等净化处理后,得到一种具有可燃性的气体,写出该气体燃烧反应方程式_____ ;
[拓展应用]含碳燃料燃烧不充分,会产生有毒、有害、污染空气的物质,在生产、生活中使含碳燃料燃烧更充分,应注意的问题是_____ 。
[提出问题]酒精燃烧的生成物中含有哪些物质?
[猜想]猜想一:炭黑 猜想二:CO 猜想三:CO2 猜想四:H2O 猜 想五:SO2。
上述猜想
[实验探究]
(1)将酒精燃烧后的生成物通入盛有紫色石蕊溶液的试管中,石蕊溶液变红色,则上述猜想
(2)将瓷盘放在酒精灯火焰上方5cm处,看到瓷盘底部先有水珠,过一会儿有黑色物质;
(3)将酒精燃烧的生成物经除尘、洗气、干燥等净化处理后,得到一种具有可燃性的气体,写出该气体燃烧反应方程式
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科学探究题
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较难
(0.4)
【推荐2】兴趣小组的同学对铜及其化合物进行了相关探究。
【实验回顾】用如图 1 所示装置,利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。
【提出问题】若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,能否比较准确地测出空气 中氧气的含量?
【查阅资料】铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿,化学方程式:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
【交流与讨论】若将图2 装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,________ (填“能” 或“不能”)比较准确地测出空气中氧气的含量,理由是 ________ 。
【拓展探究】工业上可用废铜屑、空气与稀硫酸在 80℃条件下制备硫酸铜。
①如图 3是实验室拟工业制备硫酸铜的装置,采用水浴加热的优点是________ , 多孔球泡的作用为 ________ 。
②工业生产时可用纯氧代替空气。这一措施能加快反应速率外,还具有的优点是________ 。
③用如图 1所示装置制备氧气,反应的化学方程式为________ , 收集一瓶氧气的方法是:当气泡连续均匀冒出时,把导管伸入盛满水的集气瓶中,氧气充满 集气瓶后, ________ ,把集气瓶拿出水槽,正放于实验桌。
【定量分析】称取 14.4g 仅含 Cu、O 两种元素的固体样品,采用如图 4 所示装置实验(夹 持装置省略)。完全反应后,测得实验前后装置 B 增重 4.4g。
①实验开始前应先关闭________ ,打开 ________ 。
②装置 B 的作用是________ 。
③铜元素有多种氧化物,如 CuO、Cu2O。根据实验数据进行计算,该固体样品成分可能是______ (填序号)。
A.Cu2O B.Cu、CuO C.CuO、Cu2O D.Cu、CuO、Cu2O
【实验回顾】用如图 1 所示装置,利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。
【提出问题】若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,能否比较准确地测出空气 中氧气的含量?
【查阅资料】铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿,化学方程式:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
【交流与讨论】若将图2 装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,
【拓展探究】工业上可用废铜屑、空气与稀硫酸在 80℃条件下制备硫酸铜。
①如图 3是实验室拟工业制备硫酸铜的装置,采用水浴加热的优点是
②工业生产时可用纯氧代替空气。这一措施能加快反应速率外,还具有的优点是
③用如图 1所示装置制备氧气,反应的化学方程式为
【定量分析】称取 14.4g 仅含 Cu、O 两种元素的固体样品,采用如图 4 所示装置实验(夹 持装置省略)。完全反应后,测得实验前后装置 B 增重 4.4g。
①实验开始前应先关闭
②装置 B 的作用是
③铜元素有多种氧化物,如 CuO、Cu2O。根据实验数据进行计算,该固体样品成分可能是
A.Cu2O B.Cu、CuO C.CuO、Cu2O D.Cu、CuO、Cu2O
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【推荐3】铜片在潮湿的空气中久置,表面会产生绿色的铜锈。某小组同学设计并进行实验,探究铜生锈的条件。
【查阅资料】常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。
【猜想与假设】常温下,铜生锈可能与O2、CO2、水蒸气有关。
【进行实验】通过控制与铜片接触的物质,利用如图装置(铜片长度为3 cm,试管容积为20 mL)分别进行下列5个实验,并持续观察30天。
【解释与结论】
(1)实验中,NaOH浓溶液的作用是________ (用化学方程式表示)。
(2)实验1的目的是________ 。
(3)实验2中,试管内的气体主要含有CO2、________ 。
(4)得出“铜生锈一定与H2O有关”的结论,依据的两个实验是________ (填编号)。
(5)由上述实验可推知,铜片生锈的条件是________ 。
【反思与评价】
(6)在猜想与假设时,同学们认为铜生锈与N2无关,其理由是________ 。
(7)兴趣小组的同学认为不需进行上述实验,他们向铜锈中加入稀盐酸并把的气体通入澄清的石灰水变浑浊,即可得出铜生锈与空气中的二氧化碳有关。他们的依据是________ 。
【查阅资料】常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。
【猜想与假设】常温下,铜生锈可能与O2、CO2、水蒸气有关。
【进行实验】通过控制与铜片接触的物质,利用如图装置(铜片长度为3 cm,试管容积为20 mL)分别进行下列5个实验,并持续观察30天。
编号 | 主要实验操作 | 实验现象 |
1 | 先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气 再加入2 mL浓硫酸 | 铜片始终无明显变化 |
2 | 先加入4 mL饱和Na2SO3溶液 再充满CO2 | 铜片始终无明显变化 |
3 | 加入2 mL NaOH浓溶液 | 铜片始终无明显变化 |
4 | 先加入2 mL浓硫酸 再通入约4 mL CO2 | 铜片始终无明显变化 |
5 | 先加入2 mL蒸馏水 再通入约4 mL CO2 | 铜片表面变成绿色 |
(1)实验中,NaOH浓溶液的作用是
(2)实验1的目的是
(3)实验2中,试管内的气体主要含有CO2、
(4)得出“铜生锈一定与H2O有关”的结论,依据的两个实验是
(5)由上述实验可推知,铜片生锈的条件是
【反思与评价】
(6)在猜想与假设时,同学们认为铜生锈与N2无关,其理由是
(7)兴趣小组的同学认为不需进行上述实验,他们向铜锈中加入稀盐酸并把的气体通入澄清的石灰水变浑浊,即可得出铜生锈与空气中的二氧化碳有关。他们的依据是
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科学探究题
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较难
(0.4)
【推荐1】实验小组研究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响。
【查阅资料】
i.MnO2、FeCl3均可作为加快过氧化氢分解速率的催化剂。
ii.锥形瓶内氧气浓度达到最大值时,表明过氧化氢已完全分解。
【实验准备】组装图1所示装置夹持仪器已略,经检验,装置的气密性良好。
实验1:比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。
【进行实验】如下表所示,在锥形瓶中放入催化剂,用注射器推入过氧化氢溶液,记录实验数据。
【解释与结论】
(1)用MnO2催化过氧化氢分解的符号表达式为________ 。
(2)为达成实验1的目的,需要被控制成相同的变量有过氧化氢溶液的浓度、________ 和________ 。
(3)依据实验1的数据可推知MnO2催化过氧化氢分解的速率大于FeCl3,其证据是________ 。
实验2:继续探究FeCl3质量对过氧化氢分解速率的影响。
【进行实验】如下表所示,在锥形瓶中放入FeCl3,用注射器推入5%过氧化氢溶液,记录实验数据。
【解释与结论】
(4)由实验2可得结论:过氧化氢溶液体积等条件相同时,FeCl3质量在0.03~0.05g范围内,________ 。
【反思与评价】
(5)实验小组用1-2的方案制备氧气,发现反应速率偏慢。根据上述实验结论,你认为可采取的改进措施有________ (写出两条)。
【查阅资料】
i.MnO2、FeCl3均可作为加快过氧化氢分解速率的催化剂。
ii.锥形瓶内氧气浓度达到最大值时,表明过氧化氢已完全分解。
【实验准备】组装图1所示装置夹持仪器已略,经检验,装置的气密性良好。
实验1:比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。
【进行实验】如下表所示,在锥形瓶中放入催化剂,用注射器推入过氧化氢溶液,记录实验数据。
序号 | 药品 | 氧气浓度传感器的数据 | |
1-1 | 3 mL、5%过氧化氢溶液 | 0.03g MnO2固体 | |
1-2 | 3 mL、5%过氧化氢溶液 | 0.03g FeCl3固体 |
(1)用MnO2催化过氧化氢分解的符号表达式为
(2)为达成实验1的目的,需要被控制成相同的变量有过氧化氢溶液的浓度、
(3)依据实验1的数据可推知MnO2催化过氧化氢分解的速率大于FeCl3,其证据是
实验2:继续探究FeCl3质量对过氧化氢分解速率的影响。
【进行实验】如下表所示,在锥形瓶中放入FeCl3,用注射器推入5%过氧化氢溶液,记录实验数据。
序号 | FeCl3质量 | 过氧化氢溶液体积 | 过氧化氢完全分解所用时间 |
2-1 | 0.03 g | 3 mL | 61 s |
2-2 | 0.04 g | 3 mL | 56 s |
2-3 | 0.05 g | 3 mL | 49 s |
(4)由实验2可得结论:过氧化氢溶液体积等条件相同时,FeCl3质量在0.03~0.05g范围内,
【反思与评价】
(5)实验小组用1-2的方案制备氧气,发现反应速率偏慢。根据上述实验结论,你认为可采取的改进措施有
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】指示剂的变色引起了小组同学极大的兴趣,于是自制指示剂并对其展开了如下的项目式探究。
【活动一】提取各种植物汁液
(1)研磨的目的是:______ ,选择酒精作为溶剂而不选择水的原因可能是:______ 。
【活动二】试验汁液变色情况
(2)结合实际效果,上述汁液最适宜作为酸碱指示剂的是:______ 。
(3)取石灰水溶液于试管中,滴加蓝莓汁,在滴加稀盐酸直至溶液变红,可证明无现象的化学反应发生,写出该化学方程式______ ,下图是两者反应的微观示意图,写出图中D方框内丙粒子的符号:______ 。
【活动三】探究变色原理
【查阅资料】紫甘蓝含有花青素,花青素在碱性环境中颜色偏绿,在酸性环境中颜色偏红。所以紫甘蓝也可以作为一种酸碱指示剂。
【实验事实】碳酸钠溶液滴加自制酸碱指示剂都显绿色,说明碳酸钠溶液显碱性。
(4)碳酸钠溶液中哪种离子使溶液显碱性?
猜想1:
猜想2:______ 。
(5)从上述5种液体中挑选药品并利用自制指示剂,设计实验证明碳酸钠溶液显碱性与碳酸根离子有关。实验方案为______ 。
【活动一】提取各种植物汁液
(1)研磨的目的是:
【活动二】试验汁液变色情况
植物(汁液颜色) | 在5种不同液体中的变化情况 | ||||
白醋 | 石灰水 | 盐酸 | 碳酸钠溶液 | 蒸馏水 | |
紫甘蓝(紫色) | 红 | 绿 | 红 | 黄绿 | 紫 |
月季花(土红色) | 红 | 草绿 | 红 | 草绿 | 红 |
苋菜(紫) | 紫 | 草绿 | 紫 | 草绿 | 紫 |
蓝莓(紫红色) | 红 | 绿 | 红 | 绿 | 紫红 |
(2)结合实际效果,上述汁液最适宜作为酸碱指示剂的是:
(3)取石灰水溶液于试管中,滴加蓝莓汁,在滴加稀盐酸直至溶液变红,可证明无现象的化学反应发生,写出该化学方程式
【活动三】探究变色原理
【查阅资料】紫甘蓝含有花青素,花青素在碱性环境中颜色偏绿,在酸性环境中颜色偏红。所以紫甘蓝也可以作为一种酸碱指示剂。
【实验事实】碳酸钠溶液滴加自制酸碱指示剂都显绿色,说明碳酸钠溶液显碱性。
(4)碳酸钠溶液中哪种离子使溶液显碱性?
猜想1:
猜想2:
(5)从上述5种液体中挑选药品并利用自制指示剂,设计实验证明碳酸钠溶液显碱性与碳酸根离子有关。实验方案为
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】化学兴趣小组对铁生锈的条件和影响因素进行探究。
实验1:探究铁生锈的条件。
【查阅资料】①铁锈为红色固体,其主要成分为Fe2O3•xH2O。
②煮沸可以使水中溶解的氧气受热逸出。
【进行实验】如图1所示进行实验,一段时间后观察到C中铁钉表面有红色固体产生,A、B中铁钉无明显变化。
(1)图1中能证明“与H2O接触是铁生锈条件之一”的现象对比为___________ 。实验1的结论是:___________ ;铁锈化学式___________ 。
(2)实验2:为进一步探究影响铁生锈速率的因素,小组同学设计如图2所示实验,利用传感器监测过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。
实验记录如表:
①中200s时氧气浓度没有发生变化的原因是___________ 。本实验中能得到“食盐能加速铁生锈”的结论,依据的实验对比是___________ (填实验序号)
②本实验中设计②③的目的是___________ 。
【反思与评价】
(3)继续实验探究,发现稀盐酸比稀醋酸使铁生锈速率更快,其实验方案为氧气初始浓度为20.8%时,于实验2的装置中所取的“其他试剂”有___________ ,测量200时氧气浓度,并与___________ (填序号)进行对比。
实验1:探究铁生锈的条件。
【查阅资料】①铁锈为红色固体,其主要成分为Fe2O3•xH2O。
②煮沸可以使水中溶解的氧气受热逸出。
【进行实验】如图1所示进行实验,一段时间后观察到C中铁钉表面有红色固体产生,A、B中铁钉无明显变化。
(1)图1中能证明“与H2O接触是铁生锈条件之一”的现象对比为
(2)实验2:为进一步探究影响铁生锈速率的因素,小组同学设计如图2所示实验,利用传感器监测过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。
实验记录如表:
序号 | 其他试剂 | 初始时氧气浓度/% | 200s时氧气浓度/% | ||
水/滴 | 食盐质量/g | 稀醋酸/滴 | |||
① | 0 | 0 | 0 | 20.8 | 20.8 |
② | 10 | 0 | 0 | 20.8 | 15.2 |
③ | 10 | 0 | 5 | 20.8 | 12.7 |
④ | 10 | 1.0 | 0 | 20.8 | 8.0 |
②本实验中设计②③的目的是
【反思与评价】
(3)继续实验探究,发现稀盐酸比稀醋酸使铁生锈速率更快,其实验方案为氧气初始浓度为20.8%时,于实验2的装置中所取的“其他试剂”有
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科学探究题
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较难
(0.4)
【推荐1】某小组同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行探究。
【提出问题】①三种溶液的酸碱性?②它们与酸反应时溶液的pH如何变化?
【实验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:
【实验2】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,测得pH变化与时间的关系如图1所示。
【实验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,测得pH变化与时间的关系如图2、图3所示。将图2与图3的阴影部分进行叠加,发现两者基本重合。
【解释与结论】
(1)实验l得出三种溶液的碱性由强到弱的顺序为_____ 。
(2)实验2证明了氢氧化钠能与盐酸发生反应,其理由是________ ,实验结束,向反应后的溶液中滴加紫甘蓝汁液,观察到的现象是_____________ 。
(3)实验3中,b点的溶质为_______ (填化学式),c点后发生反应的化学方程式为_________ 。
(4)依据实验3获取的信息,鉴别Na2CO3和NaHCO3固体的实验方案为_____ 。
【拓展与延伸】洁厕灵是常用的陶瓷清洗液,某同学对某品牌洁厕灵的有效成分含量进行探究。向一锥形瓶中加入100g该品牌的洁厕灵,再加入足量的溶质质量分数为8%的NaHCO3溶液120g,反应结束后溶液的总质量是215. 6g。试计算下列问题:
已知:洁厕灵有效成分是HCl,洁厕灵中其他成分均不跟NaHCO3反应。
(1)该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是____ ?(写出计算过程)
(2)该实验中,你认为NaHCO3溶液加入“足量”对测定结果____ (填“有”或“无”)影响。
【提出问题】①三种溶液的酸碱性?②它们与酸反应时溶液的pH如何变化?
pH | 2~3 | 4~6 | 7 | 8~9 | 10~11 | 12~14 |
紫甘蓝汁液显示的颜色 | 紫红 | 浅紫 | 紫色 | 蓝色 | 绿色 | 黄色 |
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 | 紫色 | 蓝色 | 绿色 | 黄色 |
【实验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,测得pH变化与时间的关系如图2、图3所示。将图2与图3的阴影部分进行叠加,发现两者基本重合。
【解释与结论】
(1)实验l得出三种溶液的碱性由强到弱的顺序为
(2)实验2证明了氢氧化钠能与盐酸发生反应,其理由是
(3)实验3中,b点的溶质为
(4)依据实验3获取的信息,鉴别Na2CO3和NaHCO3固体的实验方案为
【拓展与延伸】洁厕灵是常用的陶瓷清洗液,某同学对某品牌洁厕灵的有效成分含量进行探究。向一锥形瓶中加入100g该品牌的洁厕灵,再加入足量的溶质质量分数为8%的NaHCO3溶液120g,反应结束后溶液的总质量是215. 6g。试计算下列问题:
已知:洁厕灵有效成分是HCl,洁厕灵中其他成分均不跟NaHCO3反应。
(1)该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是
(2)该实验中,你认为NaHCO3溶液加入“足量”对测定结果
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科学探究题
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较难
(0.4)
真题
解题方法
【推荐2】小东、小林和小雨同学对氢氧化钠溶液使酚酞溶液变红的现象很感兴趣,决定做实验进行探究:氢氧化钠溶液中到底是哪一种粒子使酚酞溶液变红?实验中可供使用的用品有盐酸、氯化钠溶液、氯化钙溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、酚酞溶液及若干支试管。
【提出假设】假设(1):使酚酞溶液变红的是H2O。
假设(2):使酚酞溶液变红的是Na+。
假设(3):使酚酞溶液变红的是________ 。
小东认为不做实验即可说明假设(1)不成立,原因是___________________ 。
【实验验证】(完成下列实验操作、实验现象及实验结论)
小雨认为向实验步骤(1)后的试管中加入盐酸也可得出正确结论,你同意她的观点吗?_________ (填“同意”或“不同意”)。
【实验拓展】
小林将酚酞溶液滴入碳酸钠溶液中,发现溶液也变红。他们经过分析、讨论、归纳,得出的结论是_______ 。
【提出假设】假设(1):使酚酞溶液变红的是H2O。
假设(2):使酚酞溶液变红的是Na+。
假设(3):使酚酞溶液变红的是
小东认为不做实验即可说明假设(1)不成立,原因是
【实验验证】(完成下列实验操作、实验现象及实验结论)
实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
(1) | 向装有氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液 | 溶液变为红色 | |
(2) |
小雨认为向实验步骤(1)后的试管中加入盐酸也可得出正确结论,你同意她的观点吗?
【实验拓展】
小林将酚酞溶液滴入碳酸钠溶液中,发现溶液也变红。他们经过分析、讨论、归纳,得出的结论是
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较难
(0.4)
【推荐3】某学校化学兴趣小组的同学们在实验室发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末,为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因,他们进行了如下探究:
【提出问题】白色粉末成分的猜想和成因分析。
【做出猜想】猜想1:可能是CaCO3:原因是石灰水与空气中的CO2反应。
猜想2:可能是______ ;原因是溶剂蒸发,石灰水中的溶质结晶析出。
猜想3:可能是______ ;
【实验探究】甲同学取白色粉末于试管中,加少量的水、震荡,发现试管底部有白色固体,于是他得出白色粉末是CaCO3的结论。乙同学认为甲同学的结论不严密,理由是______ ;
为了得出较严密的结论,他们进行了下表所示实验,请完成实验报告:
由上述实验可知,白色粉末成分的猜想______ 是正确的。
【拓展反思】通过上述实验的探究,同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的下列建议,合理的是______ ;
a.密封保存 b.使用前临时配制 c.禁止使用该试剂。
【拓展与迁移】氢氧化钠和和氢氧化钙有相似的化学性质,是因为它们的溶液中都存在______ ;
【提出问题】白色粉末成分的猜想和成因分析。
【做出猜想】猜想1:可能是CaCO3:原因是石灰水与空气中的CO2反应。
猜想2:可能是
猜想3:可能是
【实验探究】甲同学取白色粉末于试管中,加少量的水、震荡,发现试管底部有白色固体,于是他得出白色粉末是CaCO3的结论。乙同学认为甲同学的结论不严密,理由是
为了得出较严密的结论,他们进行了下表所示实验,请完成实验报告:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取上述试管中的上层清液,滴加1~2滴无色酚酞试液 | 溶液呈红色 | 白色粉末中 |
②往上述试管残留的白色固体中加入 | 白色粉末中含有CaCO3 |
【拓展反思】通过上述实验的探究,同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的下列建议,合理的是
a.密封保存 b.使用前临时配制 c.禁止使用该试剂。
【拓展与迁移】氢氧化钠和和氢氧化钙有相似的化学性质,是因为它们的溶液中都存在
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