某化學(xué)小組同學(xué)做鎂條在空氣中燃燒實驗時,發(fā)現(xiàn)生成物中還有少量黑色固體,針對這一現(xiàn)象及相關(guān)問題,他們展開了如下探究,請仔細閱讀并參與他們的探究之旅。

(探究目的)探究黑色固體時鎂與空氣中什么物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的?

(查閱資料)

(1)稀有氣體一般不與其它物質(zhì)反應(yīng);

(2)光亮的鎂條與水反應(yīng),表面會生成白色固體。

(分析猜想)分析空氣中各成分,進行猜想:

(1)猜想①是氧氣 猜想②是氮氣 猜想③是_____________。

(實驗一)鎂帶與氧氣的反應(yīng)

(一)甲同學(xué)探究了影響過氧化氫制取氧氣速度的某種因素,進行了三次實驗并記錄了各種收集相同體積氧氣所需要的實驗如下表:

實驗

過氧化氫的濃度

過氧化氫溶液的質(zhì)量(g)

二氧化錳的質(zhì)量(g)

收集時間(s)

1

10%

20

1

40

2

15%

20

1

20

3

20%

X

1

12

(2)第3次實驗中,X的值應(yīng)為_______________;

(3)實驗結(jié)論:在相同條件下,___________,過氧化氫分解得越快。

(二)乙同學(xué)在量筒中盛滿水,倒置與水槽中,通過分液漏斗把20 mL某濃度得過氧化氫溶液加入錐形瓶中,記錄量筒中氣體得體積(圖1)。數(shù)據(jù)如下表:

時間/min

1

3

5

7

9

10

量筒讀數(shù)/mL

60.0

82.0

88

89.5

90

90

(4)請根據(jù)以上過程和實驗數(shù)據(jù)綜合分析,最終生成氧氣得體積是_________mL;

(5)請在下面坐標(biāo)中繪制出0~10min生成氧氣體積隨時間變化得曲線____________;

(三)燃燒鎂帶,觀察現(xiàn)象

將鎂帶打磨光亮,點燃,伸入盛滿氧氣的集氣瓶中,產(chǎn)生大量白煙,生成白色固體。

實驗結(jié)論:鎂與氧氣反應(yīng)生成白色的氧化鎂。

(實驗二)鎂帶與氮氣的反應(yīng)

(一)收集純凈的氮氣

(二)燃燒鎂帶,觀察現(xiàn)象

將鎂帶打磨光亮,點燃,伸入盛有氮氣的集氣瓶中,瓶內(nèi)壁附著一層淡黃色的固體。

(6)實驗結(jié)論:鎂與氮氣在點燃得的條件下發(fā)生化合反應(yīng)生成淡黃色的氮化鎂(Mg3N2),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。

(探究結(jié)論1)

(7)綜上所述,關(guān)于鎂在空氣中燃燒產(chǎn)生黑色固體的猜想是猜想________(填序號)成立。

(探究結(jié)論2)

(8)如果用足量的鎂替代紅磷進行空氣組成實驗,實驗測得氧氣的體積分數(shù)比實際值_______(填“偏大”或“偏小”)。

(實驗回顧)實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣含量(圖2),由于紅磷需要在瓶外點燃再伸入瓶內(nèi),常常帶來污染以及誤差。

(實驗改進)同學(xué)們選擇了著火點更低的白磷,并對裝置圖做了改進(圖3).主要操作是:再實際容積為180mL的集氣瓶里,先裝進50 mL的水,再按圖連接好儀器,按下熱的玻璃棒,白磷立即被點燃。

(9)白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中,瓶內(nèi)水面的變化是_______________;

(10)若實驗中無誤差,最終集氣瓶中水的體積約為_________mL。

(11)集氣瓶里預(yù)先裝進50 mL水的作用,其一是為了加快集氣瓶的冷卻速度;其二則主要是_____。

(實驗與交流)

(12)為了幫助同學(xué)們更好地理解空氣中氧氣含量測定的實驗原理,老師利用傳感器技術(shù)定時測量了實驗裝置(圖4)內(nèi)的壓強、溫度和氧氣濃度,三條曲線變化趨勢如圖5所示。Y曲線表示的是________(填“溫度”或“氧氣的濃度”或“壓強”)變化趨勢;X曲線中CD段上升的原因是________。

練習(xí)冊系列答案
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下列實驗操作不當(dāng)?shù)氖牵?)

A. 將容易吸水的物質(zhì)放在已知質(zhì)量的燒杯里用托盤天平稱

B. 將試管夾從試管底部往上套,夾在試管的中上部

C. 振蕩試管時,用手緊握試管,拇指堵住試管口,上下晃動

D. 滴加液體時,滴瓶滴管的尖端不能觸及已加過其它試劑的試管內(nèi)壁

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下列實驗符合規(guī)范要求的是( )

A. “高錳酸鉀制取氧氣”實驗中,收集好氣體后先將導(dǎo)管移出水槽后停止加熱

B. “粗鹽的提純”實驗中,過濾時將懸濁液直接倒人漏斗里

C. “配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液”實驗中,多余的藥品應(yīng)放回原瓶

D. “二氧化碳的制取和性質(zhì)”實驗中,用稀硫酸與石灰石反應(yīng)

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40℃時,向下列4只盛有100 g水的燒杯中,分別加入不同質(zhì)量的KCl固體,充分溶解。

④中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)約為

A. 20% B. 29% C. 37% D. 40%

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化學(xué)變化前后發(fā)生改變的是(  )

A. 元素種類 B. 原子個數(shù) C. 分子種類 D. 原子質(zhì)量

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某密閉容器中有X、O2、CO2和 H2O四種物質(zhì),在一定條件下充分反應(yīng), 測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表。下列說法正確的是 ( )

物 質(zhì)

X

O2

CO2

H2O

反應(yīng)前的質(zhì)量/g

1.6

8

2.2

1.8

反應(yīng)后的質(zhì)量/g

0

1.6

待測

5.4

A. 該反應(yīng)可能是化合反應(yīng) B. 表中“待測”數(shù)據(jù)為 4.4

C. 反應(yīng)中的X 與 O2 變化的質(zhì)量比是 1:4 D. X可能是乙醇

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下列關(guān)于金屬的說法中正確的是

A. 金屬材料在常溫下都是固體 B. 人類最早大量使用的金屬是鐵

C. 金屬的性質(zhì)是決定金屬用途的唯一因素 D. 生鐵和不銹鋼都是鐵的合金

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把6克木炭和15克氧氣在一密閉容器中充分燃燒,最后容器中的氣體是( 。

A. CO2 B. CO C. CO2和CO D. O2

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下列實驗操作中不正確的是 ( )

A. 加熱液體 B. 檢查裝置氣密性

C. 讀出液體體積 D. 加塊狀固體

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