探究一:氢氧化钠固体是否变质:兴趣小组同学取少量氢氧化钠固体样品于试管中,加适量水溶解,滴加稀盐酸,产生大量气泡。回同答下列问题:
【查阅资料】:
①碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物,能吸收水和二氧化碳
②标准状况下,二氧化碳的密度ρ=1.977g/L
③碳酸钠溶液与氯化钙溶液能发生反应:Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl
【设计实验】:甲、乙两兴趣小组同学分别称取2g氢氧化钠样品与足量稀盐酸反应,通过测定产生二氧化碳的量进行计算。甲小组同学设计了如图所示的方案一测定二氧化碳的质量。(注:不考虑稀盐酸中HCl气体的挥发)
【交流讨论】
乙小组同学认为方案一的C装置气管水面上应覆盖一层植物油,防止二氧化碳溶于水,由此提出了方案二,但甲小组同学认为方案二的装置也存在缺陷,会对实验结果产生影响。请你指出产生影响的原因:(写一点)。
“操作I”的名称是;
已知:①该装置气密性良好,A、C、D中所装药品足量且能完全吸收相关物质
②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物
③加热条件下,纯碱稳定不分解,小苏打易分解,反应的化学方程式为:
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑探究过程如下:
Ⅰ.称量样品和已装入相关药品的装置C、D的质量,分别为:m、m1、m2;
Ⅱ.将质量为m的样品装入B玻璃管中,按图连接好装置,关闭弹簧夹,给玻璃管加热
Ⅲ.待玻璃管中样品完全反应,打开弹簧夹通空气,再熄灭酒精灯,直到玻璃管冷却
Ⅳ.再次称量装置C、D的质量,分别为m3、m4
请回答下列问题
实验步骤一:取a克上述生铁样品放入一洁净干燥烧杯中,进行如下实验。
(实验中所得滤渣是用蒸馏水洗涤、干燥后再进行称量。)
实验步骤二:另取a克该生铁样品,进行如图所示实验,实验装置气密性良好。
A装置瓶中盛放的试剂是浓硫酸。实验结束后,C装置内浓硫酸的质量增加了0.54克。
实验步骤三:小组同学取实验步骤二中B装置硬质玻璃管内反应后所得全部黑色粉末进行了如下实验,所用装置和滤渣已略去。
实验一:验证H2和CO的还原性
实验二:定量分析混合气体中H2和CO的质量比
小乐在实验前后对B、C装置(硬质玻璃管和内部药品)
进行了质量的测定,假设B、C装置中反应完全,则H2和CO的质量比为。
装置 |
实验前 |
实验后 |
B |
100.8g |
102.6g |
C |
65.6g |
62.4g |
【提出假设】假设一:含有氯化镁 假设二:含有镁粉 假设三:含有氢氧化镁 ……
【查阅资料】①氯化镁易溶于水;②在一定条件下镁可与冷水缓慢反应。
【实验探究】实验1:取少量灰白色沉淀加入试管中,加入适量蒸馏水、搅拌,沉淀未见减少,由此可知,假设不成立;
实验2:取少量灰白色沉淀加入试管中,加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,没有气泡产生。灰白色沉淀不含有,如果假设三可能成立,实验2中发生的反应方程式。
【实验拓展】实验后同学们请教老师得知,灰白色沉淀的主要成分是碱式氯化镁,碱式氯化镁受热易分解产生氯化氢气体。于是小桐同学再取少量灰白色沉淀于试管中,进行加热,将生成气体通入溶液中,观察到有白色沉淀生成。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤1:取少量滤液于试管中,向其中滴加足量硝酸钡溶液 |
有白色沉淀生成 |
滤液中的溶质是
|
步骤2:静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液 |
溶液变红 |
【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质(除指示剂外)?
【分析讨论】小组讨论后认为,确定反应后物质成分的思维路径:①考虑反应物用量的不同;②抓住化学反应的本质,即微粒的重组。某小组同学分析过程笔记如下:
小组按如下方案进行实验探究
实验 |
实验内容 |
实验现象 |
实验结论 |
Ⅰ |
取少量上层清液于试管中,加入过量碳酸钠溶液,静置。 |
无沉淀,溶液呈红色 |
肯定没有Ca2+ |
Ⅱ |
取少量上层清液于试管中,加入过量“?”溶液,静置。 |
有白色沉淀,溶液呈红色 |
肯定有OH-、CO32- |
根据实验Ⅰ可以初步推断:上层清液中溶质(除指示剂外)所有可能的组成(用化学式表示);
【实验结论】烧杯D中上层清液的溶质有指示剂、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
资料:①Fe,FexCy 在加热时与O2 反应能生成相应氧化物。
②FexCy 不与酸反应。
实验1:取29.52g 样品,加入足量稀H2SO4 , 充分反应后生成1.00gH2。
实验2:另取29.52g 样品,按如图进行实验。
表:装置A 和B 的质量变化
装置 | A | B |
反应前 | 300.00 | 400.00 |
反应后 | m | 400.44 |
实验后A 中固体全部变为红棕色,装置A、B 的质量变化如上表。
①读出电流表的示数;
②移动变阻器滑片到阻值最大的位置上,再闭合开关;
③断开开关,连接电路;
④测量并记录数据,计算小灯泡的额定功率;
⑤移动变阻器滑片,使电压表的示数为2.5伏。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式p=m/v,想到是否可以通过密度与质量 之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】
杆秤是我国古老的质量称量工具 (如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽, 移动秤花,当秤杆在水平位置平衡时,秤花悬挂点对应的数值即为物体的质量。
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、
金属块(代替秤花)。
步骤:①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤花,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤花的悬挂点A标记为“0”刻度;
含杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤花,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤花的悬挂点B标记为“?”刻度(单位g/cm3);
③ ▲ 。
步骤②中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为;
【产品升级】为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是 。
实验序号 | 动力F1/N | 动力臂l1/m | 阻力F2/N | 阻力臂l2/m |
1 | 0.15 | 3.0 | 0.10 |
上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是。
①他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为hl、h2,则此次杠杆的机械效率η=(用物理量的符号表示)。
②他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匆速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则此次弹簧测力计做的功将第一次做的功(大于/小于/等于)。
①闭合开关S、S1 , 断开开关S2 , 移动滑片,使电流表示数为A;
②闭合开关S、S2 , 断开开关S1 , 保持滑片位置不变,读出电流表示数为I;
③该灯泡的额定功率为(用测量值和已知量表示)。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式ρ=m/V,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“?”刻度(单位g/cm3);④以AB两点之间长度的1/10为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往侧移动;
【产品升级】为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是__________。
次数 |
动力F1/N |
支点到动力作用点的距离l1/m |
阻力F2/N |
支点到阻力作用点的距离l2/m |
1 |
0.2 |
0.04 |
0.4 |
0.02 |
2 |
0.2 |
0.04 |
0.1 |
0.08 |
3 |
0.3 |
0.05 |
0.3 |
0.05 |
实验一:研究弹簧弹力与压缩量的关系,实验数据记录如下表:
序号 |
钩码质量(g) |
弹簧压缩量x(mm) |
弹簧弹力F(N) |
k |
1 |
50 |
2 |
0.5 |
0.25 |
2 |
100 |
4 |
1 |
0.25 |
实验二:先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段:
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a);
②由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b);
③笔继续上升到离桌面2cm的最高处(见位置c)开始下落。
实验序号 |
电压U/V |
电流I/A |
电阻R/S |
电功率P/W |
1 |
2.0 |
0.28 |
||
2 |
2.5 |
I0 |
||
3 |
3.0 |
0.34 |
①移动滑片P使电压表示数为2.5V时,电流表的示数如上右图所示为I0 , 则小灯泡额定功率为瓦。
②以电流的平方(I2)为横坐标,以实际功率(P)为纵坐标,下列各项坐标图与实验数据最相符的是。
图丙是小金作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是。
实验次数 |
动力/N |
动力臂/m |
阻力/N |
阻力臂/m |
1 |
0.5 |
0.2 |
1.0 |
0.1 |
2 |
1.0 |
0.15 |
1.5 |
0.1 |
3 |
3.0 |
0.1 |
2.0 |
0.15 |
故障现象 |
检测结果 |
故障原因 |
取下小灯泡,两表的指针位不变 |
小灯泡断路 |
实验次数/物理量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压/V |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
电流/A |
0.24 |
0.32 |
0.38 |
0.44 |
|
电功率/W |
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1 , 移动R1的滑片,使电流表的示数为I额 , 灯泡正常发光。
③只闭合开关S2 , ,使电流表的示数为I额。
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为l1 , 再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=(用I额、I1、I2、R表示)。