步骤一:取一小段镁条,打磨除去镁条表面灰黑色固体
步骤二:取一段打磨后的镁条,用坩埚钳夹持,放到酒精灯外焰上加热
步骤三:另取一段打磨后的镁条,放入试管中,滴加适量食醋(主要成分为CH3COOH),产生气泡,用燃着的木条靠近气泡,有爆鸣声。下列说法正确的是
A.氧气 B.液氮 C.氖气 D.碳酸氢铵 E.二氧化碳
生活中有时需要用到高浓度O2 , 供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机等,氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得,该方法利用物质的沸点差异,从空气中分离出O2。
制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等,其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛,测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图乙(纵坐标数值越大,代表吸附量越大)。
吸氧对于缺氧人群有一定作用,但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响,因此不能盲目吸氧。
依据文章内容回答下列问题。
①氧气瓶中的O2一般用深冷法制得。。
②健康人不能盲目吸氧。。
特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢?在老师的指导下,同学们开展了下列活动。
【界定任务】
(1)小英同学认为,首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据________、________确定发生装置,根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。
【建构模型】
老师提供了以下实验装置,同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
(2)仪器a的名称:________;仪器b的名称:________。
(3)指出装置A中存在的一处错误:________,改进图中存在的错误后,加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是________(填字母序号),用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为________。装置B中使用分液漏斗的优点是________。
【模仿改造】
化学制氧机(原理图见图1)利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠()加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(4)请写出过碳酸钠加水溶解分解生成碳酸钠和过氧化氢的文字表达式: ________。
(5)制氧机内部气流通入加湿过滤仓,不仅可以过滤掉部分杂质,还有哪些优点?① ________;②________。
(6)验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法:________。
【评价反思】
展示环节,小英同学所在小组制作的简易供氧器(如图2)得到了大家的好评,并提出如下修改意见:在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管,以提高适用性。
(7)选择制作简易供氧器的反应原理时,需要考虑的因素是___________。
A. 原料是否价廉易得 | B. 装置是否安全可靠 |
C. 实验条件是否易于控制 | D. 是否安全、环保 |
蜡烛燃烧实验探究。
Ⅰ.蜡烛燃烧过程探究。
蜡烛燃烧时可观察到火焰集中在烛芯周围,石蜡不断融化但液态石蜡却没有直接燃烧,同学们对蜡烛燃烧过程展开了探究。
焰心所含物质探究:如图B,点燃蜡烛,用注射器在烛芯附近抽取气体物质。
【猜想假设】
①二氧化碳;②水蒸气;③石蜡蒸气。
猜想①、②的理由是。猜想③的依据是液态石蜡受热会汽化。
【实验探究】
操作 | 现象 | 结论 |
(1)立即将注射器内物质注入内壁涂有澄清石灰水的烧杯。 | 观察到 | 猜想①成立 |
(2)立即将注射器内物质注入干而冷的烧杯。 | 内壁没有出现水雾,而是出现白色固体物质。 | 猜想②不成立 |
(3)立即将注射器靠近火焰,推动活塞。 | 注射器口产生火焰,物质能燃烧。 | 猜想③ |
【补充实验】
【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡先受热熔化,然后在烛芯汽化形成气态石蜡后才燃烧。
Ⅱ.蜡烛熄灭原因探究。如图1和2实验中的蜡烛均会逐渐熄灭。
资料卡片:石灰石和稀盐酸反应会生成二氧化碳气体。
【猜想与假设】①可能是二氧化碳含量过大;②可能是氧气被完全消耗。
【探究与结论】
i.甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。根据实验现象可知:假设①(填“合理”或“不合理”)。
ii.乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛(足量)从燃烧到熄灭的过程中气体含量的变化,实验装置和实验结果如图3所示。下列分析合理的是。
A.曲线2表示瓶内CO2浓度的变化
B.当燃烧时间到达t1时,蜡烛熄灭
C.当氧气浓度降到一定程度时,蜡烛熄灭
D.燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中保持燃烧
学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后,同学们对催化剂产生了兴趣,他们开展了以下探究。
实验探究一:比较植物种类对过氧化氢溶液分解的影响。
【查阅资料】
(1)压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。
(2)动、植物细胞中含有的过氧化氢酶也可以作过氧化氢分解
的催化剂。
【实验操作】
①在27.8℃,100.7kPa时,将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接(如图1所示),取2.0g植物碎末放入具支试管中。
②用量筒量取2mL3%过氧化氢溶液,倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞,同时启动数据采集程序采集数据。
③更换相同质量,不同种类及不同部位的植物碎末,重复实验(1)和(2)。
④不加入植物碎末,重复实验①和②,目的是___________。
⑤将采集到的数据用电脑进行处理,得反应前后压强随时间变化曲线如图2。
(1)步骤④中目的是。
【实验结论】
(2)由图2可知,你能得出的结论是:①,②。
【交流反思】
(3)上海青叶作催化剂时,过氧化氢溶液分解的符号表达式;200s前曲线迅速升高的原因是;200s后曲线略有下降的原因是。
实验探究二:比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响
【进行实验】在30.2℃,压强 100.5kPa时,选择上海青叶碎末用量分别为1g、2g、3g,均与2mL3%过氧化氢溶液反应,获得数据如图3所示。
【实验结论】
(4)由图3可知,在t1秒内,上海青叶用量为时,过氧化氢溶液分解速率最快;图中三条曲线最终将重合在一起,其理由是。