第2章 空气与生命
一.空气和氧气
1.第29届奥运会将于2008年8月8日在我国首都北京开幕,届时可能会用到大型遥控飞艇作为宣传工具以渲染活动气氛。为了飞艇在空中飞行安全而有效,根据下表中气体的性质,最适合填充飞艇的气体是 ( )
气 体 | 氢 气 | 氦 气 | 氮 气 | 空 气 | 氧 气 | |
性质 | 密 度/kg·m-3 | 0.09 | 0.18 | 1.25 | 1.29 | 1.43 |
可 燃 性 | 可 燃 | 不可燃 | 不可燃 | 不可燃 | 不可燃 | |
几种气体物质的密度(0℃、1标准大气压)及可燃性
A、氢气 B、氦气 C、氮气 D、氧气
2.有一种白固体A和黑粉末B,充分混合后加热生成一种白固体C和无气体D,无气体D能使带火星的木条燃烧更旺,若将一种红粉末E放在盛有D的集气瓶中燃烧,生成大量
白烟F,并放出热量。
(1)试推断:A是_______,B是_______,C是_______,D是_______,E是_______,F是_______。
(2)写出上述反应的化学方程式:①_____________________________________;
②__________________________________;③_____________________________________。
3.日常生活中使用的火柴,火柴头中主要含有以下化学物质:氯酸钾、二氧化锰、硫黄和玻璃粉;火柴盒两边的摩擦层是由红磷和玻璃粉调制的。当用火柴头在火柴盒上划动时,产生的热量使红磷转化为白磷。①白磷易燃;②放出的热量使所含的氯酸钾分解;③生成的氧气与硫化合。写出①、②、③三个化学反应方程式。
4.火柴头中含有氯酸钾、二氧化锰、硫磺(单质硫)和玻璃粉等。火柴上涂有少量的石蜡,火柴盒两边的摩擦层是由红磷和玻璃粉调和制成的,火柴头在火柴盒上划动时所产生的热量使红磷转化为白磷,白磷易燃,放出的热量使氯酸钾分解。写出氯酸钾分解的化学方程
式 ,最终使火柴梗(主要成分为C35H32)着火燃烧,化学方程式为 。
5.请按右图给出的条件进行实验,你能观察到什么现象,为什么?
6.某同学为测定空气里氧气的含量,设计了如图所示的实验装置。该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷,用放大镜会聚手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。
(1)一段时间后,可观察到的现象是 。
(2) “金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比,优点是 。
7.某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)指出实验中A、B仪器的名称:A 、B 。
(2)图I实验中发生反应的化学方程式为 。
(3)图Ⅱ实验的操作步骤如下:
①点燃酒精灯。
②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹。
③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管。
④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是 (填序号)。
(4)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。
(5)对照图Ⅱ实验,你认为图I实验有何不足之处?(回答一点即可)
。
8.英国科学家法拉第曾为少年儿童做过一个有趣的“母子火焰”实验,如图所示。据此实验,下列有关分析中正确的是 ( )
A、子火焰中被燃烧的物质是液态石蜡
B、这一现象说明蜡烛中主要物质的熔点较低
C、要使该实验成功,导管不宜过长
D、导管的一端要插入母火焰的中心部位是因为该处氧气充足
9.酒精灯灯焰分焰心、内焰和外焰三个部分。为探究灯焰温度,科研人员用特殊的测温装置进行实验(如图),结果如下(探头位置是指测温探头离灯芯的垂直高度)。
火 焰 | 焰 心 | 内 焰 | 外 焰 | ||||
探头位置(cm) | 0.5 | 1.5 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 |
火焰温度(℃) | 537 | 670 | 775 | 806 | 801 | 750 | 667 |
平均温度(℃) | 603 | 794 | 708 | ||||
(1)根据上表数据,灯焰三部分温度有低到高的顺序为______________________。
(2)根据上表数据,加热实验时,被加热的仪器或物品应该放置在_____________位置较适宜。
(3)灯焰焰心温度较低,其原因是________________________________________。
10.在学校的元旦联欢会上,某同学表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。小军很兴趣,于是,他和同学们进行探究。
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
[猜想]①可能有一种气体和另一种物质生成
②反应过程中可能有能量变化
[设计装置]如右图所示
[实验探究]
实验一:探究反应后生成的气体是什么?
(1)打开右图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃。说明生成的气体是 。
(2)实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因: 。
实验二:继续探究反应后生成的另一种物质是什么?
(1)小张猜想另一种物质是Na2CO3,小军认为不可能。小军的依据是:
。
为了证实小军的看法,请你设计一个证明CO32-不存在的实验。
实验步骤 | 实验现象 | 元旦是几号实验结论 |
(2)小军取反应后所得的溶液于试管中,滴入无酚酞试液,发现酚酞试液变红,说明反应后所得的溶液呈 性。
[表达]由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式
。
11.有一个小保温瓶,内盛液化空气,当打开瓶盖后,在瓶口放一根燃烧的木条,则燃烧的木条会____________(填“熄灭” 或“燃烧得更旺),理由是________________________________________。(液态氧的沸点为-183℃,液态氮的沸点为-196℃)
12.将白磷的二硫化碳溶液分别滴在滤纸上和铁片上(二硫化碳是一种极易挥发的有机溶剂),在相同条件下,滤纸上的白磷______自燃,铁片上的白磷______自燃,(填“会” 或“不会” ),这是因为__________________________________________________。
13.某校化学兴趣小组的同学探究可燃物质燃烧的条件,探究如下:(1)取一支大试管,往里加2mL30%的过氧化氢溶液;(2)用镊子取一块白磷投入到试管中,可看到白磷并不
燃烧;(3)往试管里滴加5滴1mol/L碘化钾溶液,不一会儿,可观察到白磷先熔化,继而燃烧起来,发出火光,并伴有白烟生成。试回答:
(1)碘化钾的作用是 ;
(2)写出过氧化氢分解的化学方程式 ;
(3)通过该实验的探究,你总结出可燃物燃烧的条件为
。
14.小洋从资料上获悉:FeCl3溶液对过氧化氢(H2O2)的分解具有催化作用。由于FeCl3的水溶液中含有Fe3+、Cl-,于是,她对“到底是FeCl3溶液中的哪种微粒对过氧化氢(H2O2)的分解具有催化作用”展开了探究,提出以下猜想:
猜想一:催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
猜想二:催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-。
请你帮助她完成实验报告:
实验过程 | 实验现象 | 实验结论 |
向盛有5 mL5%H2O2溶液的试管中加入少量的HCl,并把带火星的木条放在试管口 | 无明显现象 | |
向盛有5 mL5%H2O2溶液的试管中加入少量的 ,并把带火星的木条放在试管口 | 试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃 | |
15.影响化学反应速率有很多因素,例如催化剂二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。请你列举生活中的事例,对影响化学反应速率的其他可能的因素再作出两种猜想,并设计验证方法或操作可以证明你的猜想(将有关内容填在下表中)。
序号 | 生活事例 | 猜想 | 验证方法或操作 |
(1) | |||
(2) | |||
16.某同学对催化剂产生了兴趣,通过查资料了解到氧化铜、氧化铁等都能加速氯酸钾的分解。为了证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,他们设计了如下图装置,并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准,相关记录见下表:
实验序号 | KClO3质量 | 加入其它的物质 | 待测数据 |
1 | 1.2 g | 无其它物质 | |
2 | 1.2 g | 加入少量的CuO | |
试回答下列问题:
(1)检验该装置气密性的方法是 ;
(2)上述实验中的“待测数据”指 ;
(3)为探究CuO在实验2中是否起催化作用,还需探究的内容是 。
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