先进的实验手段—数字化实验使初中化学实验从定性走向定量。“数字化实验”丰富了实验研究的方法,它可以将实验过程中某些因素(如温度、气压等)的变化以数据、图像的形式呈现出来。立信中学化学兴趣小组的同学们使用数字化实验重做教材上的某些实验。
实验一、将燃着的蜡烛放在图1所示的密闭容器中,同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图2所示。
(1)蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%;蜡烛熄灭后,密闭容器中氧气的体积分数为;
实验二、兴趣小组的同学们开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。同学们取足量红磷采用图3装置进行实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
(2)图4中当氧气含量为9.26%时,实验彻底结束,此时集气瓶中的气体主要是。
(3)图5中BC段压强增大,原因是。
实验三、探究铁丝燃烧与氧气浓度的关系。实验现象如下表所示:
V(O2)% | 实验现象 |
90% | 燃烧剧烈,燃烧时间长,效果好 |
70% | 燃烧比90%的弱,燃烧时间较长,实验成功 |
65% | 燃烧比70%的弱,燃烧时间比70%的短,实验成功 |
60% | 燃烧比65%的弱,燃烧时间更短,实验成功 |
55% | 难以燃烧,只是发红 |
(4)当其他条件相同时,氧气浓度越大,铁丝燃烧越(填“剧烈”或“不剧烈”)。
实验四、探究制取氧气的适宜催化剂。实验方案如下:
I.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用图6装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到如图7的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
(5)每次实验时,保证海藻酸钠微球的数量相同的原因是。
(6)用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因可能是。
(7)从实验曲线看,MnO2催化效果最好,但是反应过于剧烈;则另外三种物质中催化效果最好、反应较温和的催化剂是。