一、物质探究:
1. 氯气(Cl 2)是黄绿色气体,水溶液叫氯水。把品红试纸(染有品红的纸)伸入氯水中,品红褪色。
【发现问题】 氯水中的哪些成分能使品红褪色呢?
【查阅资料】 氯气溶于水,部分与水反应,方程式为Cl 2 + H2O = HCl + HClO。其中,HClO 的 名称叫次氯酸,是一种弱酸,具有强氧化性。
【猜 想】 猜想1:是氯水中的水使品红褪色的;
猜想2:是氯水中的 (填化学式)使品红褪色的;
猜想3:是氯水中的盐酸使品红褪色的;
猜想4:是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
结论:氯水中的 (填化学式)使品红褪色,具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色)。 反思:(1)HClO 中氯元素的化合价为 价。
(2)氯水中加入AgNO 3溶液有白色沉淀生成,化学方程式为 。
(3)
向氯水中滴加紫色石蕊试液,观察到的现象是 。
2. 叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某兴趣小组对其进行下列研究.
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN 3,迅速分解为Na 、N 2,反应方程式为_______。
(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH 2,再将NaNH 2与N 2O 反应可生成NaN 3、NaOH 和气体X ,该反应的化学方程式为2NaNH 3+N 2O = NaN3+NaOH +X, 实验室检验X 气体使用的试纸是湿润________。 工业级NaN 3中常含有少量的Na 2CO 3,为测定样品中Na 2CO 3的质量分数设计如图装置(已知H 2SO 4溶液与NaN 3, 反应不生成气体)。
(3)装置A 的作用是_____。设计的实验步骤为:①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C ;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹,_____;⑤再次称量装置C 。
计算碳酸钠含量至少需要测定______(填数字)个数据。根据制备反应,分析工业级NaN 3中含有Na 2CO 3的可能原因_______。
【NaN 3纯度测定】
精确称量0.140 g NaN3样品,设计如图装置,测定其纯度。已知2NaN 3 → 3N2 (NaN3中的N 全部转化为N 2,其他产物略),反应中放出大量的热。
(4)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差_____(填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好。
(5)使小试管中的NaN 3样品与M 溶液接触的操作是______。
(6)使用冷水冷凝的目的是______。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是_______。
(7)常温下测得量气管读数为67.2 mL(N2的密度为1.25 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是_____(填字母序号)。
A. 100 mL B. 1 L C. 2 L
(8)计算NaN 3样品的纯度(写出计算过程)。
二、实验探究:
3. 梧州市某中学化学兴趣小组按照课本实验方法(如图19甲),做木炭与氧化铜反应实验时,发现很难观察到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。
止水夹
C+CuO
澄清的
石灰水
澄清的
石灰水
C+CuO 甲 图19 乙
提出问题:暗红色的固体是什么?如何选择合适的条件,使木炭还原氧化铜的实验现象更明显? 查阅资料:铜有+1和+2两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+4或-4。 猜想与假设:(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物,并猜测它的化学式为 。
(2)同学们还认为,通过改变反应物的状态、质量比,以及反应装置,可以使该实验现象更加明显,减少出现暗红色固体的情况。
分析与交流:(1)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 。
(2)小周建议用图19的乙装置替代甲装置。与甲相比较,乙装置中将试管直立放置的作用是 。
(3)对下列三种氧化铜和碳的质量比例,小施建议选择 (填选项序号) 的比例。
A. 32︰3 B. 40︰3 C. 48︰3
你认为小施这样选择的理由是 。
实验与结论:
同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙装置的 后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时, (填“可以”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久,即可看到试管底部变红热,停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个现象说明该反应是 (填“吸”或“放”)热反应。待反应结束,先将导气管从石灰水中取出,然后关闭止水夹,让产物自然冷却。若不关闭止水夹,可能出现的问题是 。待产物冷却后,同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠,实验获得了圆满成功。
三、现象探究:
4. 2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工,毒气放倒三人”的报道,引起某兴趣小组同学的思考。
提出问题:排污管道中的毒气有什么成分?
查阅资料:I .排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO 、CO 2、H 2S 、CH 4等。
Ⅱ.H 2S 气体能与CuSO 4溶液反应生成黑色沉淀。
提出猜想:小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下: 猜想1:有CO 、CO 2、H 2S ; 猜想2:有CO 、CO 2、CH 4; 猜想3:有CO 、H 2S 、CH 4; 猜想4:有CO 2、H 2S 、 ; 猜想5:有CO 、CO 2、H 2S 、CH 4。
实验方案:小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略) 。
问题讨论:(1)若A 装置没有明显变化,则猜想 成立;若B 装置没有明显变化,则猜想 成立。
(2)在验证猜想l 的实验中,装置C 中NaOH 溶液的作用是 ;若要进一步验证 气体燃烧后的产物,操作是:迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入 ,振荡。
(3)要确证猜想5中是否有CH 4,某同学认为图示装置有不足之处,需要在装置C 与D 之间加一个 装置。改进后,若气体燃烧,且D 装置内壁出现 ,证明气体中一定含有CH 4。为了进一步确定气体中是否含有CO ,可分别测定燃烧产物中H 2O 、CO 2的质量。其方法是:将燃烧产物依次通过盛有 、 的装置,分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量,通过计算、分析得出结论。
化学答案(实验探究题)
1. 【猜 想】Cl 2 【实验探究】③把品红试纸伸入到盐酸中 【结 论】HClO
【反 思】(1)+1 (2)AgNO 3+HCl=AgCl↓+HNO3 (3)先变红色后褪色
2. (1)2NaN 2=2Na+3N2↑ (2)红色石蕊试纸 (3)除去空气中的CO 2 缓缓放入空气 3 生成NaN 2的同时有NaOH 生成,NaOH 吸收空气中的CO 2生成Na 2CO 3 (4)不变 (5)倾斜锥形瓶,使样品与M 溶液接触 (6)降低气体温度(防止量气管中水喷出) 调节两边液面相平 (7)A
(8)92.9%
3. 【猜想与假设】Cu 2O (Cu 4C 、Cu 2C 等)
【分析与交流】(1)这是固体反应物间的反应,使用颗粒更小的反应物,可以增加表面积,有利于反应的进行。 (2)有利于集中加热,获得持续高温。
(3) A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗,故稍过量的炭粉有利于反应的进行。
【实验与结论】气密性 不能 放 空气会进入反应的试管中,使生成的依然灼热的铜重新被氧化。
4. 【提出猜想】CH 4 【问题讨论】(1) 2 3 (2) 吸收CO 2 澄清石灰水 (3) 干燥 水雾 浓H 2SO 4(或CaCl 2或无水CuSO 4) NaOH溶液
一、物质探究:
1. 氯气(Cl 2)是黄绿色气体,水溶液叫氯水。把品红试纸(染有品红的纸)伸入氯水中,品红褪色。
【发现问题】 氯水中的哪些成分能使品红褪色呢?
【查阅资料】 氯气溶于水,部分与水反应,方程式为Cl 2 + H2O = HCl + HClO。其中,HClO 的 名称叫次氯酸,是一种弱酸,具有强氧化性。
【猜 想】 猜想1:是氯水中的水使品红褪色的;
猜想2:是氯水中的 (填化学式)使品红褪色的;
猜想3:是氯水中的盐酸使品红褪色的;
猜想4:是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
结论:氯水中的 (填化学式)使品红褪色,具有漂白作用(能使品红等有色物质褪色)。 反思:(1)HClO 中氯元素的化合价为 价。
(2)氯水中加入AgNO 3溶液有白色沉淀生成,化学方程式为 。
(3)
向氯水中滴加紫色石蕊试液,观察到的现象是 。
2. 叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某兴趣小组对其进行下列研究.
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN 3,迅速分解为Na 、N 2,反应方程式为_______。
(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH 2,再将NaNH 2与N 2O 反应可生成NaN 3、NaOH 和气体X ,该反应的化学方程式为2NaNH 3+N 2O = NaN3+NaOH +X, 实验室检验X 气体使用的试纸是湿润________。 工业级NaN 3中常含有少量的Na 2CO 3,为测定样品中Na 2CO 3的质量分数设计如图装置(已知H 2SO 4溶液与NaN 3, 反应不生成气体)。
(3)装置A 的作用是_____。设计的实验步骤为:①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C ;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹,_____;⑤再次称量装置C 。
计算碳酸钠含量至少需要测定______(填数字)个数据。根据制备反应,分析工业级NaN 3中含有Na 2CO 3的可能原因_______。
【NaN 3纯度测定】
精确称量0.140 g NaN3样品,设计如图装置,测定其纯度。已知2NaN 3 → 3N2 (NaN3中的N 全部转化为N 2,其他产物略),反应中放出大量的热。
(4)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差_____(填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好。
(5)使小试管中的NaN 3样品与M 溶液接触的操作是______。
(6)使用冷水冷凝的目的是______。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是_______。
(7)常温下测得量气管读数为67.2 mL(N2的密度为1.25 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是_____(填字母序号)。
A. 100 mL B. 1 L C. 2 L
(8)计算NaN 3样品的纯度(写出计算过程)。
二、实验探究:
3. 梧州市某中学化学兴趣小组按照课本实验方法(如图19甲),做木炭与氧化铜反应实验时,发现很难观察到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。
止水夹
C+CuO
澄清的
石灰水
澄清的
石灰水
C+CuO 甲 图19 乙
提出问题:暗红色的固体是什么?如何选择合适的条件,使木炭还原氧化铜的实验现象更明显? 查阅资料:铜有+1和+2两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+4或-4。 猜想与假设:(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物,并猜测它的化学式为 。
(2)同学们还认为,通过改变反应物的状态、质量比,以及反应装置,可以使该实验现象更加明显,减少出现暗红色固体的情况。
分析与交流:(1)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 。
(2)小周建议用图19的乙装置替代甲装置。与甲相比较,乙装置中将试管直立放置的作用是 。
(3)对下列三种氧化铜和碳的质量比例,小施建议选择 (填选项序号) 的比例。
A. 32︰3 B. 40︰3 C. 48︰3
你认为小施这样选择的理由是 。
实验与结论:
同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙装置的 后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时, (填“可以”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久,即可看到试管底部变红热,停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个现象说明该反应是 (填“吸”或“放”)热反应。待反应结束,先将导气管从石灰水中取出,然后关闭止水夹,让产物自然冷却。若不关闭止水夹,可能出现的问题是 。待产物冷却后,同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠,实验获得了圆满成功。
三、现象探究:
4. 2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工,毒气放倒三人”的报道,引起某兴趣小组同学的思考。
提出问题:排污管道中的毒气有什么成分?
查阅资料:I .排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO 、CO 2、H 2S 、CH 4等。
Ⅱ.H 2S 气体能与CuSO 4溶液反应生成黑色沉淀。
提出猜想:小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下: 猜想1:有CO 、CO 2、H 2S ; 猜想2:有CO 、CO 2、CH 4; 猜想3:有CO 、H 2S 、CH 4; 猜想4:有CO 2、H 2S 、 ; 猜想5:有CO 、CO 2、H 2S 、CH 4。
实验方案:小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略) 。
问题讨论:(1)若A 装置没有明显变化,则猜想 成立;若B 装置没有明显变化,则猜想 成立。
(2)在验证猜想l 的实验中,装置C 中NaOH 溶液的作用是 ;若要进一步验证 气体燃烧后的产物,操作是:迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入 ,振荡。
(3)要确证猜想5中是否有CH 4,某同学认为图示装置有不足之处,需要在装置C 与D 之间加一个 装置。改进后,若气体燃烧,且D 装置内壁出现 ,证明气体中一定含有CH 4。为了进一步确定气体中是否含有CO ,可分别测定燃烧产物中H 2O 、CO 2的质量。其方法是:将燃烧产物依次通过盛有 、 的装置,分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量,通过计算、分析得出结论。
化学答案(实验探究题)
1. 【猜 想】Cl 2 【实验探究】③把品红试纸伸入到盐酸中 【结 论】HClO
【反 思】(1)+1 (2)AgNO 3+HCl=AgCl↓+HNO3 (3)先变红色后褪色
2. (1)2NaN 2=2Na+3N2↑ (2)红色石蕊试纸 (3)除去空气中的CO 2 缓缓放入空气 3 生成NaN 2的同时有NaOH 生成,NaOH 吸收空气中的CO 2生成Na 2CO 3 (4)不变 (5)倾斜锥形瓶,使样品与M 溶液接触 (6)降低气体温度(防止量气管中水喷出) 调节两边液面相平 (7)A
(8)92.9%
3. 【猜想与假设】Cu 2O (Cu 4C 、Cu 2C 等)
【分析与交流】(1)这是固体反应物间的反应,使用颗粒更小的反应物,可以增加表面积,有利于反应的进行。 (2)有利于集中加热,获得持续高温。
(3) A 反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗,故稍过量的炭粉有利于反应的进行。
【实验与结论】气密性 不能 放 空气会进入反应的试管中,使生成的依然灼热的铜重新被氧化。
4. 【提出猜想】CH 4 【问题讨论】(1) 2 3 (2) 吸收CO 2 澄清石灰水 (3) 干燥 水雾 浓H 2SO 4(或CaCl 2或无水CuSO 4) NaOH溶液