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17.研究学习小组选择“活性炭的吸附效果和哪些因素有关”的课题进行研究,以下是他们探究的过程:
提出假设:活性炭的吸附效果和活性炭的量有关
完成实验:按下表进行实验,取容积相同的集气瓶(125mL),收集满红棕色的二氧化氮气体,并进行编号,记录颜色消失的时间.
实验编号活性炭纯度活性炭的用量(克)消失时间(秒)
180%1.060
29.045
分析数据,得出结论
要完成本实验,实验标号2中活性炭的纯度应该为80%
(1)该探究过程得出的结论是:相同条件下,活性炭量越多,吸附效果越好
(2)反思:(1)某品牌冰箱的除味剂主要成分是活性炭,其说明书中写到“切勿靠近高温”,原因是活性炭具有(用化学方程式表示):C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2
(2)活性炭的吸附效果还和那些因素有关?请你帮他们继续探究(只要求提出假设和实验方案).
假设:活性炭的吸附效果和表面积有关                         
实验方案:取相同质量的活性炭两份,1份颗粒较大,1份颗粒较小,分别放入容积相同的收集满红棕色的二氧化氮气体的集气瓶中,观察红棕色消失的时间.

分析 进行对比试验,要确定好常量和变量;
根据实验现象可以判断实验结论;
高温条件下,碳和氧气反应生成二氧化碳;
活性炭的吸附效果和表面积有关,即表面积越大,吸附效果越好.

解答 解:要完成本实验,更好的进行对比,实验标号2中活性炭的纯度应该为80%.
故填:80%.
(1)该探究过程中,活性炭纯度纯度相同,活性炭的用量不同,用量多的颜色消失的快,说明相同条件下,活性炭量越多,吸附效果越好.
故填:相同条件下,活性炭量越多,吸附效果越好.
(2)反思:(1)某品牌冰箱的除味剂主要成分是活性炭,其说明书中写到“切勿靠近高温”,原因是活性炭具有可燃性,即高温条件下,碳能和氧气反应生成二氧化碳,反应的化学方程式为:C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2
故填:C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2
(2)假设:活性炭的吸附效果和表面积有关;
实验方案:取相同质量的活性炭两份,1份颗粒较大,1份颗粒较小,分别放入容积相同的收集满红棕色的二氧化氮气体的集气瓶中,观察红棕色消失的时间.
故填:活性炭的吸附效果和表面积有关;取相同质量的活性炭两份,1份颗粒较大,1份颗粒较小,分别放入容积相同的收集满红棕色的二氧化氮气体的集气瓶中,观察红棕色消失的时间.

点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

1.要除去下列物质中的少量杂质(括号内物质为杂质),下列实验方案设计中,不合理的是(  )
A.NaCl溶液(Na2SO4):加入过量的BaCl2溶液,过滤
B.N2 (O2):将气体缓缓通过灼热的铜
C.CaCO3 (CaCl2):加水溶解一过滤一洗涤一干燥
D.KCl溶液(K2CO3):加入适量的稀盐酸

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

2.如图各组粒子中前者是A粒子,后者是B粒子的结构示意图中,能形成AB2型化合物一组粒子是(  )
A.B.C.D.

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科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

5.小明配制100g质量分数为18.5%的蔗糖溶液的实验操作如图:

(1)配制上述溶液,小明要称取蔗糖18.5g.图中的错误是蔗糖和砝码放反.
(2)如图①、②、④中相同的仪器名称是烧杯.取蔗糖的仪器名称为药匙.
(3)用图所示的序号表示正确配制该溶液的操作顺序为⑤→③→①→④→②.
(4)若图③中砝码的质量为15g,游码的读数为3.5g,则小明所称蔗糖质量实际为11.5g,导致所配制的溶液溶质质量分数会偏小.(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
(5)若所配制的溶液溶质质量分数偏大,可能的原因是量取液体时俯视读数.(写一种)

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科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

12.小明同学对一种“汽泡爽”的冲调饮料进行了实验探究.
【饮料说明】
①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3);
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料.
小明观察了饮料说明后,他借助化学实验的方法,探究“汽泡爽”产生气体的成分,以及加水温度对产生气体量的影响.
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分.
(1)小明阅读资料发现:“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以发生以下反应,3NaHCO3+C6H8O7═C6H5O7Na3+3H2O+3X↑,则X的化学式是CO2,为了检验该气体,小明应选择的试剂是澄清石灰水.
(2)如果实验室以柠檬酸和小苏打粉末混合后加水反应制取X气体,可以选择的发生装置是B(选填图1装置编号,下同),收集装置是C.

【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响.
(1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少.他查阅资料发现:随着温度升高,气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低.于是小明设计了如下对比实验方案,请填写表中空白.
装置编号加入水的体积加入水的温度收集到的气体的体积
1200mL15℃a(待记录)
2200mL50℃b(待记录)
(2)在老师的帮助下,小明采用相同的两套实验装置(如图2),编号为1、2,分别完成上述实验,在A中先加入水,再分别加入相同规格的一袋“汽泡爽”,迅速塞紧胶塞.量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体.B中油层的作用是防止二氧化碳溶解在B装置的水中.
(3)通过实验,小明测得:a=64mL,b=132mL,由此获得结论:“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系.但是老师看到小明的实验报告后却指出,一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物(柠檬酸和小苏打)的量有关,实验中小明所用的反应物量相等,产生气体的总量应该近似相等.请分析小明测得该组数据a、b相差较大的可能原因温度高气体在水中的溶解度小,收集到的气体多.
(4)通过反思,为了证明老师的观点,小明继续利用(3)中已反应完的两套装置,又做了一步实验,发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是将装置1反应后的液体温度升高到50℃,继续收集气体并测量体积.

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科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

2.某化学兴趣小组的同学向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时,没有看到明显现象.
【提出问题】氢氧化钠与稀盐酸是否发生了化学反应?
【查阅资料】酸与碱发生中和反应会放出热量.
【实验设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了如下表所示实验方案,请你帮他们完成实验报告.
同 学实 验 操作现  象
将稀盐酸慢慢滴入加有酚酞的NaOH溶液,并不断搅拌溶液颜色的变化是红色逐渐变浅直至褪去
U型玻璃管中左边的红墨水液面下降(所加稀盐酸的体积忽略不计)
用pH试纸pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH,向其中滴加过量稀盐酸,再测定溶液的pH最后溶液的pH<<(填“>7”“<7”或“=7”)
【结论】氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应.
【评价反思】你认为实验设计方案不合理的同学是乙,理由氢氧化钠固体溶于水也会放出热量.
【拓展应用】如图表示溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液遇20g某稀盐酸发生反应后溶液温度的变化情况.
(1)根据曲线判断,当加入氢氧化钠溶液的质量为20g时,反应恰好完全进行.
(2)当加入15g氢氧化钠溶液时,所得溶液中的溶质为NaCl和HCl(写化学式).
(3)计算此稀盐酸中溶质的质量分数(写出计算过程).

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科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

9.小侯同学在学习了燃烧与燃料的有关知识后,观察到家庭用的燃煤通常加工成蜂窝状,这样会燃烧得更充分.由此她联想到细铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧.于是引发了思考:哪些因素能影响可燃物燃烧的剧烈程度呢?她做出两种猜想并进行了实验探究.请你回答有关问题:
(1)她提出的两种猜想是:①氧气的浓度②可燃物与氧气的接触面积.
(2)请选择其中的一种猜想,设计实验加以探究(你所选择的猜想序号是)
实验操作实验现象实验结论
(3)为了使燃料得到充分利用节约能源,请你结合燃料使用的实际,提出一条具体建议.

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科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

6.化学小组在老师的指导下,完成了一个兴趣实验.向包有Na2O2的脱脂棉中吹气,发现脱脂棉剧烈燃烧起来.于是他们决定探究脱脂棉燃烧的原因.请你参与他们的探究.
【提出问题】脱脂棉为什么会燃烧?
【查阅资料】
1、Na2O2是一种淡黄色固体,常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质发生反应,不能与N2发生反应.
2、人呼出的气体的主要成分及含量:N2:74%;O2:16%;水蒸气:6%;CO2:4%
3、CO2既不与NaHCO3反应,也不溶于饱和的NaHCO3溶液.
【猜想与假设】
1、可能是CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量.
2、可能是H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量.
3、可能是CO2、H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量.
【实验验证】
实验I:验证CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量.
甲小组同学用图1所示装置(部分夹持装置略去)制取并收集了一瓶CO2气体,将包有Na2O2的脱脂棉放在燃烧匙中,伸入集气瓶,观察到脱脂棉剧烈燃烧.得出结论,猜想1成立.乙小组同学认为上述实验不足以证明CO2与Na2O2反应产生了O2,理由是制得的CO2中混有H2O、HCl气体,也可能与Na2O2发生反应产生O2
同学们经过讨论,对上述实验方案进行了改进,用图2所示的装置(部分夹持装置略去)进行实验验证猜想1成立.打开止水夹K,鼓入纯净、干燥的氮气一段时间后,关闭止水夹K.注入稀盐酸,观察到脱脂棉剧烈燃烧.

【解释与结论】
1、装置A中发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.
2、装置B的作用是除去CO2中混有的HCl.
3、装置C中盛放的药品是浓硫酸,作用是除去CO2中混有的H2O.
实验II:验证H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量,请写出该反应的化学方程式取适量Na2O2于锥形瓶中,加入适量蒸馏水,观察到锥形瓶壁上有大量水雾产生,说明H2O与Na2O2反应释放出热量;将带火星的木条放入锥形瓶中,木条复燃,说明H2O与Na2O2反应产生O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑..
【拓展与应用】保存过氧化钠时应注意密封防潮等事项.

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科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

7.某化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从如图中选择装置进行了氧气的制备实验.

(1)写出仪器a的名称:锥形瓶.
(2)甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气,反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;在用胶皮管连接装置B和E中的玻璃导管时,应先把玻璃管口用水湿润,然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管.收集气体前,应将集气瓶装满水并盖上毛玻璃片,收集氧气还可选用的装置是C.
(3)乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】
猜想I:反应生成的MnO2分解放出O2
猜想II:反应生成的K2MnO4分解放出O2
猜想III:反应生成的K2MnO4和MnO2分解放出O2
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变.则猜想Ⅰ错误(填“错误”或“正确”);第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是把带火星的木条伸入试管中,带火星的木条复燃.
【拓展延伸】实验发现,KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快.请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂,为什么?不是,因为高锰酸钾受热分解生成二氧化锰,二氧化锰作氯酸钾分解的催化剂.
【实验反思】通过以上实验探究,你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是利用排水法和排空气法收集的氧气,哪种方法收集的氧气更纯净?.

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