12.小明同學對一種“汽泡爽”的沖調(diào)飲料進行了實驗探究.
【飲料說明】
①主要原料:檸檬酸(C6H8O7)和小蘇打(NaHCO3);
②使用說明:將一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200mL冷水,看到有大量氣泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味飲料.
小明觀察了飲料說明后,他借助化學實驗的方法,探究“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的成分,以及加水溫度對產(chǎn)生氣體量的影響.
【實驗一】探究“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的成分.
(1)小明閱讀資料發(fā)現(xiàn):“汽泡爽”原料中的檸檬酸(C6H8O7)和小蘇打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以發(fā)生以下反應(yīng),3NaHCO3+C6H8O7═C6H5O7Na3+3H2O+3X↑,則X的化學式是CO2,為了檢驗該氣體,小明應(yīng)選擇的試劑是澄清石灰水.
(2)如果實驗室以檸檬酸和小蘇打粉末混合后加水反應(yīng)制取X氣體,可以選擇的發(fā)生裝置是B(選填圖1裝置編號,下同),收集裝置是C.

【實驗二】探究加水溫度對產(chǎn)生氣體量的影響.
(1)小明先用冷水和熱水各沖了一杯飲料,品嘗時發(fā)現(xiàn)冷水沖的飲料中氣泡較多,熱水沖的飲料中氣泡較少.他查閱資料發(fā)現(xiàn):隨著溫度升高,氣體在一定量的水中溶解的量會迅速降低.于是小明設(shè)計了如下對比實驗方案,請?zhí)顚懕碇锌瞻祝?br />
裝置編號加入水的體積加入水的溫度收集到的氣體的體積
1200mL15℃a(待記錄)
2200mL50℃b(待記錄)
(2)在老師的幫助下,小明采用相同的兩套實驗裝置(如圖2),編號為1、2,分別完成上述實驗,在A中先加入水,再分別加入相同規(guī)格的一袋“汽泡爽”,迅速塞緊膠塞.量筒C用于收集A中產(chǎn)生的氣體所排出的液體.B中油層的作用是防止二氧化碳溶解在B裝置的水中.
(3)通過實驗,小明測得:a=64mL,b=132mL,由此獲得結(jié)論:“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的量與加水溫度有關(guān)系.但是老師看到小明的實驗報告后卻指出,一包“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的量與反應(yīng)物(檸檬酸和小蘇打)的量有關(guān),實驗中小明所用的反應(yīng)物量相等,產(chǎn)生氣體的總量應(yīng)該近似相等.請分析小明測得該組數(shù)據(jù)a、b相差較大的可能原因溫度高氣體在水中的溶解度小,收集到的氣體多.
(4)通過反思,為了證明老師的觀點,小明繼續(xù)利用(3)中已反應(yīng)完的兩套裝置,又做了一步實驗,發(fā)現(xiàn)兩套裝置最終收集到的氣體的總量確實相近,他的實驗操作是將裝置1反應(yīng)后的液體溫度升高到50℃,繼續(xù)收集氣體并測量體積.

分析 根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學反應(yīng)前后元素的種類和原子的個數(shù)不變推斷物質(zhì)的化學式;根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)確定其檢驗方法;設(shè)計實驗時要注意控制變量;根據(jù)氣體在水中的溶解度與溫度有關(guān)進行分析解答即可.

解答 解:【實驗一】(1)3NaHCO3+C6H8O7═C6H5O7Na3+3H2O+3X↑,反應(yīng)前含有3個Na原子,11個H原子,9個C原子,16個O原子,反應(yīng)后含有3個Na原子,11個H原子,6個C原子,10個O原子,故3X中含有3個C原子,6個O原子,故X中含有1個C原子,2個O原子,故其化學式為CO2;檢驗二氧化碳使用的是澄清的石灰水,故填:CO2;澄清石灰水; 
(2)實驗室以檸檬酸和小蘇打粉末混合后加水反應(yīng)制取二氧化碳,則選用的發(fā)生裝置是B,二氧化碳能溶于水密度大于空氣,故收集裝置是C,故填:B;C;
【實驗二】(1)設(shè)計實驗要注意控制變量,故水的體積是200mL,故填:200 mL;   
(2)由于二氧化碳能溶于水,故可以加油層,防止二氧化碳溶解,故填:防止二氧化碳溶解在B裝置的水中;
(3)根據(jù)實驗1和實驗的比較可以看出,二者的溫度不同,故“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的量與加水溫度有關(guān)系,故填:“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的量與加水溫度有關(guān)系;
實驗2溫度高,收集到的氣體的體積較大,而實驗1溫度較低,收集的氣體的體積較小,說明溫度高氣體在水中的溶解度小,收集到的氣體多,故填:溫度高氣體在水中的溶解度小,收集到的氣體多;
(4)要證明是溫度高氣體溶解的小,可以將裝置1反應(yīng)后的液體溫度升高到50℃,繼續(xù)收集氣體并測量體積,故填:將裝置1反應(yīng)后的液體溫度升高到50℃,繼續(xù)收集氣體并測量體積.

點評 本題考查的是常見物質(zhì)的性質(zhì)以及影響氣體溶解的因素的實驗探究,完成此題,可以依據(jù)已有的知識進行.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中化學 來源: 題型:填空題

16.寫出下列反應(yīng)的化學方程式,并填空:
(1)酒精完全燃燒的化學方程式C2H5OH+3O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO2+3H2O;
(2)鋁比鐵活潑,但鋁的抗腐蝕性能比鐵好,是因為表面有一層致密的氧化鋁薄膜,鋁與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,該反應(yīng)基本類型屬于置換反應(yīng),氮化鋁(AlN)因耐高溫、抗沖擊、導熱性好,被廣泛用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)、陶瓷工業(yè)等,工業(yè)上是用氧化鋁、氮氣、單質(zhì)碳在一定條件下反應(yīng)生成AlN和CO,該反應(yīng)的化學方程式為Al2O3+N2+3C$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2AlN+3CO.

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科目:初中化學 來源: 題型:推斷題

17.有一包固體粉末,可能由碳酸鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、硫酸銅、氯化鋇中的一種或幾種組成,為確定其組成,請你根據(jù)如圖實驗回答問題:

(1)該粉末中一定不含有的物質(zhì)是硫酸銅.
(2)一定含有的物質(zhì)是硫酸鈉和氯化鋇.
(3)另外還可能含有的物質(zhì)是碳酸鈣或碳酸鈣和碳酸鈉或碳酸鈉.

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科目:初中化學 來源: 題型:填空題

14.如圖是A、B、C三種物質(zhì)的溶解度曲線,我能根據(jù)此圖回答下列問題:
①t1℃時,物質(zhì)A和C的溶解度相等;
②等質(zhì)量的A、B、C三種物質(zhì)的飽和溶液同時從t2℃降溫到t1℃,其中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)沒有發(fā)生改變的是C;
③小麗向100gt2℃的水中加入50gA物質(zhì),意外發(fā)現(xiàn)全部溶解,一段時間后又有部分A物質(zhì)的晶體析出.我認為“全部溶解”的原因是A物質(zhì)溶于水時放熱.

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科目:初中化學 來源: 題型:實驗探究題

7.化學實驗是學習化學的基礎(chǔ),請根據(jù)下列裝置圖回答問題.

(1)寫出儀器a、b的名稱長頸漏斗;b錐形瓶.
(2)寫出A圖中產(chǎn)生氣體的化學方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.
(3)B圖中,把二氧化碳氣體慢慢倒入放有燃著的蠟燭的燒杯中,下層先滅,說明二氧化碳具有不能燃燒、不支持燃燒和密度比空氣大性質(zhì).這一性質(zhì)在實際生活中的應(yīng)用為滅火.
(4)C圖中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是引燃鐵絲.
(5)小明按C圖實驗時,集氣瓶炸裂了,其可能的原因是燃著的鐵絲碰到集氣瓶壁.
(6)小明對鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射進行探究.下表是他將純鎂條和不同含碳量的鐵絲(鎂條和鐵絲直徑均為0.4mm)放入氧氣中燃燒時的實驗現(xiàn)象的記錄.請你分析回答:
物質(zhì)鎂條含碳0.05%的鐵絲含碳0.2%的鐵絲含碳0.6%的鐵絲
燃燒時
的現(xiàn)象
劇烈燃燒,發(fā)出
耀眼白光,無火星
劇烈燃燒
極少火星
劇烈燃燒
少量火星
劇烈燃燒,大量火星
鐵絲在氧氣中燃燒產(chǎn)生火星四射的原因是碳與氧氣或熔融狀態(tài)的鐵的氧化物反應(yīng)生成二氧化碳氣體,二氧化碳氣體體積迅速膨脹,推動周圍的呈熔融狀態(tài)的鐵及其氧化物向四周飛濺.

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科目:初中化學 來源: 題型:實驗探究題

17.研究學習小組選擇“活性炭的吸附效果和哪些因素有關(guān)”的課題進行研究,以下是他們探究的過程:
提出假設(shè):活性炭的吸附效果和活性炭的量有關(guān)
完成實驗:按下表進行實驗,取容積相同的集氣瓶(125mL),收集滿紅棕色的二氧化氮氣體,并進行編號,記錄顏色消失的時間.
實驗編號活性炭純度活性炭的用量(克)消失時間(秒)
180%1.060
29.045
分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論
要完成本實驗,實驗標號2中活性炭的純度應(yīng)該為80%
(1)該探究過程得出的結(jié)論是:相同條件下,活性炭量越多,吸附效果越好
(2)反思:(1)某品牌冰箱的除味劑主要成分是活性炭,其說明書中寫到“切勿靠近高溫”,原因是活性炭具有(用化學方程式表示):C+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO2
(2)活性炭的吸附效果還和那些因素有關(guān)?請你幫他們繼續(xù)探究(只要求提出假設(shè)和實驗方案).
假設(shè):活性炭的吸附效果和表面積有關(guān)                         
實驗方案:取相同質(zhì)量的活性炭兩份,1份顆粒較大,1份顆粒較小,分別放入容積相同的收集滿紅棕色的二氧化氮氣體的集氣瓶中,觀察紅棕色消失的時間.

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科目:初中化學 來源: 題型:實驗探究題

4.小明在做“酸堿中和反應(yīng)”實驗時,向盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中滴入幾滴酚酞溶液,觀察到溶液變紅,接著,他又向其中加入一定量稀硫酸,發(fā)現(xiàn)紅色褪去.
【提出問題】反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)是什么?
【提出猜想】化學興趣小組同學根據(jù)上述實驗現(xiàn)象,一致認為反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)(除酚酞溶液外)一定有Na2SO4,理由是2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(用化學方程式表示).
【設(shè)計方案】小紅經(jīng)過認真分析,認為反應(yīng)后所得的溶液中還可能存在硫酸,并針對自己的猜想,設(shè)計了下列兩種實驗方案:
實驗方案實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論
方案1取樣,滴入適量的硝酸鋇溶液出現(xiàn)白色沉淀有硫酸
方案2取樣,滴入盛有鋅粒的試管中出現(xiàn)氣泡有硫酸
【反思評價】小組同學仔細研究上述兩種實驗方案后,認為方案1無法驗證小紅猜想的正確性,理由是硫酸鈉和硫酸都能與硝酸鋇溶液反應(yīng),生成白色沉淀,無法確定溶液中是否含有硫酸
【拓展遷移】大家討論后,按正確方案進行操作,確認了溶液中有硫酸存在,由此可知,在分析化學反應(yīng)結(jié)束后所得物質(zhì)的成分時,除了要考慮到生成物外,還要考慮到反應(yīng)物是否過量.若反應(yīng)所得溶液的PH=7,此時溶液中大量存在的粒子有Na+\SO42-H2O.

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科目:初中化學 來源: 題型:實驗探究題

1.興趣小組的同學在做鎂條和鹽酸反應(yīng)實驗時發(fā)現(xiàn),試管外壁很燙,試管口出現(xiàn)白霧.白霧是什么呢?
Ⅰ.同學們作出猜想
猜想一:是小水滴.因為鹽酸溶液中的水受熱會汽化上升,在試管口液化(填物態(tài)變化名稱)成小水滴.
猜想二:是鹽酸小液滴.因為濃鹽酸具有揮發(fā)性,可能實驗中使用的鹽酸濃度過高,試管口就會形成鹽酸小液滴.
同學們將干燥的藍色石蕊試紙放在內(nèi)有正在反應(yīng)的鎂條和鹽酸的試管口,試紙變紅,證明猜想二是合理的.
Ⅱ.小柯提出質(zhì)疑
為什么剛才打開盛放實驗所用鹽酸的試劑瓶,瓶口沒有白霧,卻在反應(yīng)過程中出現(xiàn)白霧?
小柯聯(lián)系反應(yīng)時試管外壁很燙,于是猜想:白霧的形成可能與溫度有關(guān).
他用試管取少量鹽酸,將干燥的藍色石蕊試紙放在試管口,試紙不變紅;然后加熱試管(填操作),試紙變紅.
得出結(jié)論:這種鹽酸濃度并不高,是鎂和鹽酸反應(yīng)放熱促使鹽酸形成白霧.

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科目:初中化學 來源: 題型:實驗探究題

2.某化學興趣小組的同學用如圖所示裝置進行實驗(裝置氣密性良好),先關(guān)閉止水夾,將足量的氫氧化鈉溶液滴入燒瓶中,充分吸收掉二氧化碳后,再打開止水夾.
(1)燒瓶中觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的液體進入燒瓶,燒瓶中的液體變渾濁.
(2)根據(jù)上述現(xiàn)象,小靜同學認為該現(xiàn)象無法證明氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了化學反應(yīng),理由是二氧化碳能夠溶于水,能使澄清石灰水變渾濁.
(3)在排除上述可能后,興趣小組又對實驗結(jié)束后燒瓶內(nèi)液體的溶質(zhì)做出如下猜想:
猜想①:溶質(zhì)只有氫氧化鈉和碳酸鈉;猜想②:溶質(zhì)是氫氧化鈉和氫氧化鈣;
你還需補充的猜想③:溶質(zhì)是氫氧化鈉.
【設(shè)計實驗】請設(shè)計實驗方案驗證你的猜想是正確的:
實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論及反應(yīng)的方程式
從燒瓶內(nèi)取少量反應(yīng)后的澄清溶液分別于兩支試管中,分別滴加澄清石灰水、碳酸鈉溶液加入二者后均無明顯現(xiàn)象我的猜想正確

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同步練習冊答案