兴趣小组进行电解水实验,并探究电解水过程中发现的“异常”现象。实验一:电解水实验用如图所示...

兴趣小组进行电解水实验,并探究电解水过程中发现的“异常”现象。

实验一:电解水实验

用如图所示装置,进行电解水实验。水中添加NaOH，以增强水的导电性。

（1）开始反应前a、b两管内都充满溶液,接通电源，一段时间后,两管产生的气体如右图所示,则a管下方导线应接电源的__________极（选填“正"或“负"）。用________验证b,管中的气体。

（2）说明水是一种化合物的实验事实:____________________。

（3）电解后NaOH溶液的浓度______________（选填"变大"“变小"或“不变"）。

实验二:探究电解水实验中的“异常”现象

兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验，添加Ca（OH）2增强水的导电性.添加Ca（OH）2后形成饱和溶液。连接电源.除两极有气泡产生外,正极附近还出现明显的白色浑浊。兴趣小组的的同学们对这一-“异常” 现象中白色不溶物的成分和形成原因进行探究。

查阅资料:电解过程中.溶液的温度会升高。

（4）兴趣小组同学首先排除溶于水中的CO2,导致白色浑浊,原因是_______________________。

（5）兴趣小组同学提出不同猜想,并设计相关实验进行验证。

①同学甲:取与上:述实验相同体积的饱和Ca（OH）2溶液于烧杯中,加热至电解时上升的温度，观察到溶液中没有明显的浑浊现象。该实验目的是___________________________。

②同学乙:认为可能是水的减少导致白色浑浊。设计验证该猜想的实验操作方案:_____________________。

③同学丙:认为可能是采用石墨电极电解导致白色浑浊。该同学用铂电极替代石墨电极重复上述实验,一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象, 推测该白色不溶物可能是CaCO3。为进一步验证不溶物的成分:

i.可用__________操作分离出不溶物；

ii.设计方案并实验:____________（填操作现象） ,证明白色不溶物中含有碳酸根;

iii根据同学丙的实验,推测电解过程出现浑浊的主要原因:__________________________。

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某兴趣小组同学在进行“金属的物理性质和某些化学性质”的实验活动时，发现了一些“异常现象”，请你参与探究活动并回答有关问题：

探究活动一：

小明同学将铝丝插入硫酸铜溶液中，未发现明显的实验现象。

（1）请分析出现上述实验现象的原因：________；

（2）为顺利完成实验，你建议如何操作？________。

探究活动二：

兴趣小组根据你的建议重新进行实验，观察到溶液蓝色逐渐变浅至无色，铝丝表面有红色固体析出，同时有少量气泡产生。

（提出问题）生成的气体是什么？

（查阅资料）硫酸铜溶于水中会生成微量的稀硫酸。

（猜想与假设）小华同学对生成的气体作出如下猜想：

Ⅰ：SO2 Ⅱ：O2 Ⅲ：H2

（实验探究）验证猜想：

（讨论与交流）根据以上探究，经过小组讨论后一致认为生成的气体是氢气。写出反应中生成氢气的化学方程式：________。

（拓展与反思）盐溶液的酸碱性是由盐的组成决定的。有的呈中性，如NaCl、K2SO4等溶液；有的呈酸性，如CuSO4、FeCl3等溶液；有的呈碱性，如________等溶液（请根据已有知识任举一例，写出其化学式）。

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某课外小组的同学想通过实验探究水的组成，请你一起参与探究过程，并填写下列空白。

（做出猜想）水中含有氢元素和氧元素。

（设计并进行实验）小组同学合作制作了如图所示的简易电解水装置。

（1）实验前往水中加入氢氧化钠的目的是_____。

（2）B试管中收集到的气体是_____，燃烧会产生_____色的火焰。

（3）写出氢气与氧气反应的符号表达式：_____。

（得出结论）通过实验得到的结论为水是由_____组成的。

（反思与评价）

（1）研究物质组成的方法是：根据化学反应前后_____不变的原理，设计实验让物质参与一个化学反应，通过分析反应物或生成物的元素组成进一步确定该物质的组成。

（2）在实验过程中，某同学发现刚开始的一段时间内阴、阳两极产生的气体体积之比大于2∶1，其可能原因是_____。

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某化学兴趣小组的同学为了探究铁生锈的因素，设计了如图装置进行实验。实验时，他们将一枚洁净的铁钉放入食盐水中如图，装置气密性良好，一段时间后，进行观察。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。

（观察现象）

装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低；铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。

（提出问题）U形管中的红墨水液面为何左高右低？黑色固体物质又是什么？

（理论分析）该小组的回学根据学过的知识分析得知，红墨水液面左高右低的原因是______。

（猜想与假设）该小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：，，，，四种物质。

（分析与验证）该实验小组同学根据小明的四种猜测做了以下

(1)小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是______。

(2)该小组的同学不能确定黑色固体中是否含有铁，请你帮助他们设计方案进行确认：

（知识链接）相信你一定在家中做过铁钉分别在水和食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在______填“水”或“食盐水”中生锈快。

（继续探究）请你继续设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其它因素______。

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某化学兴趣小组的同学为了探究铁生锈的因素，设计了如图装置(气密性良好)进行实验。实验时，将一枚洁净的钢钉放入食盐水中，一段时间后观察现象。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。

【观察现象】①装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低；  ②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。

【提出问题】U形管中的红墨水液面为何左高右低？黑色物质又是什么？

【理论分析】该小组的同学根据已学过的知识分析得知，红   墨水液面右高左低的原因是________________________。

【猜想与假设】该小组的芳芳同学猜测该黑色固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、C三种物质中一种或几种。

【分析与验证】（1）小强认为一定含有碳，得到了大家的认可，理由是________；（2）该小组同学不能确定黑色固体中是否含有铁，请你帮助他们设计方案进行确认：

【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水中和食盐水中生锈的实验，你的结论是铁钉在________(填“水”或“食盐水”)中生锈较快。

注意：若答对以下小题将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分。

【继续探究】请你设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其他因素。（包括猜想、实验设计、现象和结论等环节）。

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（5分）化学兴趣小组同学按下图一实验时，发现有气泡产生，于是对这异常现象进行了探究。

（1）对气体成分的探究：加热MnO₂样品，将燃着的木条伸入管口，木条熄灭，将气体通入澄清石灰水，变浑浊，由此知产生的气体是① 。

（2）对气体来源的探究：

①假设一：甲同学认为该气体来源于试管中的空气，请你设计实验证明该假设不成立。

②假设二：乙同学认为，MnO₂中可能混入了炭粉，加热时反应生成了该气体，于是按图二进行探究，其中A的作用是除去空气中可能有的该气体。则A中的试剂是（填名称）③ ，实验后观察到C处变浑浊，乙认为假设成立。

③丙同学认为，乙同学得出的结论不严密。图二中通入的是空气，虽然用A除去了空气中可能含有的该气体，但在B处有可能发生反应④ （写出方程式）生成该气体，所以，应该把空气换成⑤ ，这样乙的推断就严密了。

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某化学兴趣小组的同学在对稀盐酸、氢氧化钠、碳酸钠的化学性质进行探究的过程中遇到“异常”现象。

向试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液，再滴入2～3滴酚酞溶液，氢氧化钠溶液变红色；然后振荡试管，发现红色消失。

（提出问题）红色为什么会消失？

（猜想）（1）氢氧化钠溶液的量少了；（2）酚酞溶液的量少了；（3）_____。

（查阅资料）酚酞是一种弱有机酸，在pH＜8.2的溶液里为无色的内酯式结构，当pH＞8.2时为红色的锟式结构；在碱性介质中很不稳定，它会慢慢地转化成无色羧酸盐。

（实验探究）根据上述“猜想”进行如下探究

（1）取4mL同浓度氢氧化钠溶液，滴入2～3滴酚酞溶液，振荡后红色消失；

（2）取2mL同浓度氢氧化钠溶液，滴入4～5滴酚酞溶液，振荡后红色消失；

（3）取2mL同浓度氢氧化钠溶液，加适量水稀释，滴入2～3滴酚酞溶液，振荡后红色没有消失。

结论：猜想_____正确。

（继续实验）取一定体积的稀氢氧化钠溶液，滴入2～3滴酚酞溶液，逐滴加入一定浓度的稀盐酸直至红色消失，写出反应的化学方程式_____。微观角度分析，该反应的实质是_____。

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某兴趣小组同学在做金属与盐溶液反应的实验时,发现钠放人硫酸铜溶液后,并没有红色固体析出,而是溶液中有无色气泡和蓝色沉淀生成。同学们对产生这--异常现象的原因进行探究。

同学们将充分反应后的混合物过滤,得到无色滤液A。

[查阅资料]钠与水反应生成氢氧化钠。写出氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式_________________________。

[进行实验]同学们对产生的气体和无色滤液A的成分进行如下探究。

[反思交流]小明认为无需实验证明,滤液A中一定没有CuSO4,原因是________________________。

[拓展应用]用硫酸铜和石灰水配制农药波尔多液时，不能用________________________(填字母)容器盛放。

A 铜制容器

B 瓷制容器

C 铁制容器

D 玻璃容器

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为验证水的组成元素及探究水在电极端所发生的变化，兴趣小组用如图1所示装置（夹持仪器省略）进行实验：

查阅资料：硫酸钠可增强水的导电性，可认为在电解水过程中不反应，硫酸钠溶液呈中性。

Ⅰ．验证水的组成元素

步骤一：向长颈漏斗中加水（含少量Na2SO4）至充满管a和管b，关闭活塞，接通电源，一段时间后关闭电源。

步骤二：检验管中气体。

（1）电解过程观察到的现象有：_____。

（2）用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口，打开活塞，若观察到气体燃烧产生淡蓝色火焰，则证明气体为H2；若观察到_____，则证明气体为O2。

（3）若要确定水中氢、氧元素的原子个数比，需要测定_____。

Ⅱ．探究水在电极端所发生的变化

步骤一：向装置中重新加滴有酚酞的水（含少量Na2SO4）至充满管a和管b，保持活塞打开，接通电源，一段时间后关闭电源。

（1）实验中发现管b电极附近的溶液迅速变红，管a电极附近的溶液仍为无色，用pH试纸测定管a电极附近的溶液，pH小于7。说明管a电极附近的溶液呈_____性（选填“酸”、“碱”或“中”），管b电极附近的溶液呈碱性。

（2）图2中能表示电解时管b中水在电极端所发生变化的结果的是_____（填对应选项的字母）。

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