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在老师的指导下,同学们进行了有趣的化学实验探究:
一、测定空气中氧气含量
图1所示的是小亮同学用红磷在空气中燃烧的测定方法.过程是:
第1步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记.
第2步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧.
第3步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的
1
5
.请回答下列问题:
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①第2步红磷燃烧时的现象
 
,化学反应表达式
 

②实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能是
 

A、集气瓶底部的水占了一部分体积
B、红磷过少
C、红磷没有燃烧完就急着打开了止水夹
③小博同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图2所示),小博在正式开始实验前,夹紧弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处,然后松开活塞,观察到活塞返回至20mL刻度处.该操作的主要目的是
 
,你认为改进后的优点是
 

二、小余阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰(MnO2)还可用氧化铜(CuO)等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣.
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小余以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略) 
实验序号 氯酸钾质量 其他物质质量 待测数据
1.2g /  
1.2g CuO  0.5g  
1.2g MnO2 0.5g  
①上述实验应测 量的“待测数据”是
 

②若实验②比实验①的“待测数据”更
 
(填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解.
③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥,再次精确称量得到0.5g黑色粉末,这样做的目的是
 
,小余同学认为氧化铜肯定是氯酸钾分解的催化剂,但小淳同学对此提出了异议,小淳同学设计了如下实验:将第二次精确称量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中,加热,伸入带火星木条,发现木条很快复燃.小淳同学这样做目的是
 

【预期结论】氧化铜也能作氯酸钾的催化剂.
【评价设计】你认为小余设计实验③和实验②对比的目的是
 
; 写出实验②反应的表达式
 

三、有趣的改进实验
①小晴同学学了分子性质这节内容后,改进了书本上 探究分子运动的实验.小晴同学找来废弃的医疗用品--微型Y 形管,设计如图1所示实验,
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她进行该实验是为了探究
 
,实验过程中能看到的现象是
 
,小晴同学设计的实验优点
 

 ②利用如图装置进行“硫燃烧”的实验:用气卿(能不断鼓入空气的装置)不断地向弯型具支试管中鼓入空气,同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧,移去酒精灯,可观察到微弱的淡蓝色火焰;然后停止鼓入空气,再用酒精灯给高锰酸钾加热,使硫在纯氧中继续燃烧,观察到
 
火焰.
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写出实验中硫磺燃烧的化学反应表达式:
 
.该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于
 
.你推断烧杯中的氢氧化钠溶液的作用是
 
分析:本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究,要把空气中的氧气消耗掉,在本实验中用的是红磷,要使本实验成功,必须注意以下几点:①装置的气密性好;②白磷足量;③必须冷却到室温再读数.还要注意红磷在空气中燃烧的现象:发黄光、放出热量、冒出大量的白烟.小博操作的主要目的是检验装置气密性;改进后的优点是:没有白烟进入空气,环保或不会有空气溢出,测量精确或直接读数,测量精确.由实验数据可知:上述实验应测量的“待测数据”是:时间或收集一定体积氧气所需时间;若实验②比实验①的“待测数据”更小,说明氧化铜能加快氯酸钾的分解;将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥,再次精确称量得到0.5g黑色粉末,这样做的目的是验证氧化铜质量不变;小淳同学这样做目的是:验证氧化铜化学性质不变;小余设计实验③和实验②对比的目的是:比较氧化铜和二氧化锰的催化效果;氯酸钾在氧化铜做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气.小晴同学的实验是为了探究分子不断运动;实验过程中能看到的现象是左侧酚酞变红,小晴同学设计的实验优点是没有刺激性气味进入空气,环保;硫在纯氧中燃烧的现象是:发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体;硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于对照硫在空气和氧气中燃烧或一套装置完成2个相关实验;氢氧化钠溶液溶液吸收二氧化硫,防止污染.
解答:解:一、红磷在空气中燃烧的现象:发黄光、放出热量、冒出大量的白烟;要使本实验成功,必须注意以下几点:①装置的气密性好;②白磷足量;③必须冷却到室温再读数;小博操作的主要目的是检验装置气密性;改进后的优点是:没有白烟进入空气,环保或不会有空气溢出,测量精确或直接读数,测量精确;故答案为:①发黄光、放出热量、冒出大量的白烟;P+O2
点燃
P2O5;②BC;③检验装置气密性;没有白烟进入空气,环保(不会有空气溢出,测量精确或直接读数,测量精确)
二、由实验数据可知:上述实验应测量的“待测数据”是:时间或收集一定体积氧气所需时间;若实验②比实验①的“待测数据”更小,说明氧化铜能加快氯酸钾的分解;将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥,再次精确称量得到0.5g黑色粉末,这样做的目的是验证氧化铜质量不变;小淳同学这样做目的是:验证氧化铜化学性质不变;小余设计实验③和实验②对比的目的是:比较氧化铜和二氧化锰的催化效果;氯酸钾在氧化铜做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气;故答案为:①时间(收集一定体积氧气所需时间);②小;③验证氧化铜质量不变或验证氧化铜化学性质不变;比较氧化铜和二氧化锰的催化效果;KClO3
CuO
加热
KCl+O2
 三、小晴同学的实验是为了探究分子不断运动;实验过程中能看到的现象是左侧酚酞变红,小晴同学设计的实验优点是没有刺激性气味进入空气,环保;硫在纯氧中燃烧的现象是:发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体;硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于对照硫在空气和氧气中燃烧或一套装置完成2个相关实验;氢氧化钠溶液溶液吸收二氧化硫,防止污染;故答案为:①分子不断运动;左侧酚酞变红;没有刺激性气味进入空气,环保(药品用量少);②蓝紫色;S+O2
点燃
SO2;对照硫在空气和氧气中燃烧(一套装置完成2个相关实验);吸收二氧化硫,
点评:本考点考查了测定氧气在空气中的体积分数、分子的性质和符号表达式的书写等,属于实验方法和过程的探究.这类探究实验中要注意以下几点:①装置的严密性②所用药品的量③生成物的状态④读数时要冷却到原温度等.要具体问题具体分析,根据设计的步骤中不同的现象去思考,从而得出正确的结论.本考点经常出现在选择题、填空题和实验题中.
练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:

精英家教网小明同学在家里的药箱中发现一瓶用来清洗伤口用的消毒液--“双氧水”,他联想到在化学课上曾用过氧化氢溶液制取过氧气,他高兴的将家中的“双氧水”拿到学校的实验室,在老师的指导下和同学们一起做了如下实验.
【第一组实验】小明欲证明该双氧水是否失效.
(1)实验过程
①在试管中加入5mL“双氧水”,把带火星的木条伸入试管中,发现木条未复燃;
②用酒精灯给上述试管加热,液体中有气泡产生,把带火星的木条伸入试管中,发现木条仍未复燃;
③如右图装置进行操作,带火星的木条复燃,水槽中冰水所起的作用是
 

(2)实验结论:
 

【第二组实验】小明欲证明二氧化锰在双氧水的分解反应中起催化作用,该物质在反应前后质量是否发生变化.
(1)实验原理
写出化学反应的方程式
 

(2)实验步骤
 

②将二氧化锰装入大试管中并加入5mL“双氧水”;
③待反应结束后,将大试管里的固体物质进行过滤、洗涤、烘干、称量;
 

(3)做完此实验后,小方认为要证明二氧化锰的催化作用,还需要再补充一个探究实验:探究
 

【实验反思】依据所做的实验,影响化学反应速率的因素可能有
 
等.

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科目:初中化学 来源: 题型:

41、某化学课外小组的同学,在实验室实验时发现一瓶标签破损的无色溶液(如图).这瓶溶液是什么物质?在老师的指导下,同学们首先提出假设并进行了如下的探究活动.请在空白处完成相应内容.
[设计实验]在试管中取少量黑色粉末二氧化锰,向其中滴入该无色溶液,
立即产生大量气泡.并放出大量的热.①用
向上排空气法
法收集一试管气体;②检验收集的气体(写出操作的方法)
将带火星的木条放在试管内

[实验现象]在②中的现象是
木条复燃

[实验结论]二氧化锰在此实验中起
催化
作用.此气体是
氧气
,该无色溶液是
过氧化氢溶液
.原假设成立.

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科目:初中化学 来源: 题型:

课堂上老师按图I装置进行分子运动实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味,课后在老师的指导下,同学们对原实验装置进行了改进,装置如图II所示.

(1)图I大烧杯中的实验现象是
甲中液体变红
甲中液体变红

(2)同学们按图II装置进行了如下实验操作.
【步骤1】向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色.
【步骤2】在A、D试管中分别加入2mL浓氨水,立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好,并将D试管放置在盛有热水的烧杯中.
回答问题:
①实验中,E所起的作用是
作对比
作对比

②除了证明分子运动,由此实验还可以得到的结论是
氨水能使酚酞溶液变红
氨水能使酚酞溶液变红
温度越高,分子运动越快
温度越高,分子运动越快

③对比改进前的实验,改进后实验的优点是
防止氨水扩散到空气中,同时可以证明分子的运动快慢与温度的关系
防止氨水扩散到空气中,同时可以证明分子的运动快慢与温度的关系

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?百色)化学小组同学对酸的性质很感兴趣,向老师提出研究硝酸的性质,老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究.
【实验设计】
(1)将石蕊试液滴入稀硝酸中,预计石蕊试液由紫色变
色.
(2)将Zn片投入稀硝酸中,预计将产生H2,其名称为
氢气
氢气

【实验验证】同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO3后,溶液中冒出气泡,产生无色气体A,在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B.
【提出问题】
(1)石蕊试液变色后为何会褪色?
(2)上述产生的无色气体是什么?硝酸具有哪些特性?
【查阅资料】看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料:
(1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成H2
(2)氮元素某些气态物质的物理性质
NH3 N2 NO NO2
顏色 无色 无色 无色 红棕色
溶解性 极易溶于水 不溶于水 不溶于水 可溶于水或硝酸
【猜想与分析】
(1)小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净,含有其他杂质造成的,要证明小明的观点,应进行的操作是
取少量稀HNO3于干净的试管中,滴入石蕊试液.观察实验现象(或用干净的试管重复上述实验)
取少量稀HNO3于干净的试管中,滴入石蕊试液.观察实验现象(或用干净的试管重复上述实验)

(2)大家一致认同了红棕色气体B是NO2,但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法:
①小丽同学认为A是NH3,但遭到大家的一致反对,原因是
NH3极易溶于水,大多数气体会溶解在稀HNO3中.且在常温下NH3不易被氧化成NO2
NH3极易溶于水,大多数气体会溶解在稀HNO3中.且在常温下NH3不易被氧化成NO2

②小强同学认为A是N2,也遭到大家的一致反对,原因是
N2的化学性质比较稳定,常温下,N2在空气中不能氧化成NO2
N2的化学性质比较稳定,常温下,N2在空气中不能氧化成NO2

③经讨论,最终大家获得了A是NO的共识.NO遇氧变成NO2的化学方程式为
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2

【实验探究】小红同学对硝酸能与Cu反应很感兴趣,便取了一小块铜片投入稀HNO3中,发现Cu溶解,也出现上述Zn与稀HNO3反应的类似现象,确证生成了NO,并在老师的帮助下,测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为8:21,由此获得了Cu与稀HNO3的反应方程式为
3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O

【交流反思】根据探究结果,请你解释稀HCl跟铜不反应而稀HNO3却能跟铜反应的原因
铜不与稀HCl发生置换反应,是因为铜的金属活动性弱于氢.而稀HNO3具有强的氧化性,能与Cu发生氧化还原反应,生成NO等.
铜不与稀HCl发生置换反应,是因为铜的金属活动性弱于氢.而稀HNO3具有强的氧化性,能与Cu发生氧化还原反应,生成NO等.

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科目:初中化学 来源: 题型:

某化学课外小组的同学,在实验室实验时发现一瓶标签破损的无色 液体(如图).这瓶液体是什么物质?在老师的指导下,同学们首先提出假设并进行了如下的探究活动.请在空白处完成相应内容.
[猜想与假设]①可能是
H2O2溶液
H2O2溶液
②也可能是
H2O
H2O

[设计实验]取少量黑色粉末二氧化锰于试管中,然后滴入该无色溶液,观察现象,并将带火星木条伸入试管检验.
[实验现象](1)立即产生大量气泡.并放出大量的热.
(2)该气体能使带火星的木条复燃.
[实验结论]二氧化锰在此实验中起
催化
催化
作用.此气体是
O2
O2
,原假设
(1)
(1)
成立.

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