水是生命之源,某化学兴趣小组利用所学知识对水进行探究。
探究一 净化自然界的水
小丹同学收集到一瓶浑浊的河水,利用如下流程来净化水,最终制成蒸馏水。
(1)加入的A物质是________,其作用是使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清。
(2)操作①用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________,其中玻璃棒的作用是________。
(3)下列做法会造成水体污染的是_______(填序号)。
A. 生活污水实现集中处理 |
B. 生活垃圾直接扔入河中 |
C. 大量施用农药和化肥 |
探究二 水的组成
同学利用如下左图水电解器进行电解水实验,在水电解器中加入氢氧化钠的水溶液,至充满管A和管B(氢氧化钠不参与反应),通直流电一段时间后,现象如图所示:
(4)电解水发生反应的化学方程式是________。
(5)下列说法正确的是_______(填序号)。
A. 水中加入氢氧化钠溶液能增强导电性 |
B. 电极M与电源负极相连 |
C. 管B中的气体能燃烧产生淡蓝色火焰 |
D. 该实验能验证水是由氢气和氧气组成的 |
(6)为证明水不是由“水元素"组成的,1785年,拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁枪管反应,模拟实验装置如图所示。吹泡器吹出的气泡不断上升,用燃着的木条去点气泡,发现气泡能被点着,火焰呈淡蓝色,并生成四氧化三铁。该反应的方程式是________。
(7)实验过程中,吹泡器吹出的气泡不断往上升,说明________。
氧气是人类赖以生存的气体,“追梦”项目小组在实验室中制取氧气并探究其性质。
【探究一】制取氧气并验证性质。
(1)写出标号仪器M的名称________。
(2)若用F装置收集氧气,则该氧气应该从________端通入(填“a”或“b”)。
(3)空间站中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空间站失重状态下收集制得的O2 , 可选用以上收集装置中的________(填序号)。
(4)在探究铁丝在氧气中燃烧的实验时,小明进行了如下实验:集气瓶中装有80%的水(如图1左瓶所示),用排水法收集氧气后,集气瓶中仍留有15%的水(如图】右瓶所示),图1右瓶内气体中氧气的体积分数约是________(结果保留Ⅰ位小数)。
(5)小组同学利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了甲、乙、丙三套制取并收集氧气的装置如图2所示。右瓶中所装液体为水,向左侧瓶中加入制氧试剂后进行氧气的收集,发现装置有缺陷的是________(从“甲”、“乙”“丙”中选填)。
【探究二】探究影响过氧化氢分解速率的因素
【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂种类。
【实验步骤】按照如图3所示实验装置(夹持仪器已略去),先加入要探究的物质,再从分液漏斗中加入过氧化氢溶液。
【实验记录】同学们进行6组实验,实验记录如表:
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
过氧化氢溶液的浓度(%) | 30 | 30 | 15 | 30 | 30 | 30 |
过氧化氢溶液的体积(mL) | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
水槽中水的温度 | 20 | 90 | 70 | 70 | 20 | 20 |
锥形瓶中的物质 | —— | —— | —— | —— | agMnO2 | 0.5gFeCl3 |
60min内产生氧气(mL) | 0.0 | 41.0 | 4.5 | 12.1 | 650 | 650 |
【解释与结论】
(6)实验象中应加入二氧化锰的质量a=________g。
(7)实验①~⑥通过测定相同时间内产生氡气的体积来比较过氧化氢的分解速率,还可以通过测定________来比较过氧化氢的分解速率。
(8)通过实验①、②、④可得出的结论是________。
(9)若换成如图4所示的装置比较两种催化剂的催化效果,则以下说法正确的是______(填序号)。
A. 如图,仰视读数会使得气体体积读数偏大 |
B. 收集气体时应该-一有气泡冒出就收集 |
C. 该实验利用了氧气不易溶于水的性质 |
D. 锥形瓶内的空气不会影响探究结果 |
(10)实验⑤和⑥60min内产生氧气体积均为650mL的原因,并不是两者的催化效果一样,可能是因为________。
(11)是不是温度足够高就可以使生成氧气速率加快呢﹖于是小红按图5装置,用酒精灯直接加热30%过氧化氢溶液进行实验,当试管中有大量气泡出现时,伸入带火星的木条,木条并未复燃,为此,他利用图6装置收集气体,再用带火星的木条检验,木条复燃,那么图5实验中带火星木条未复燃的原因是________。