“宏微結合”“變化與發展”是化學學科核心素養的主要內容,請從以下角度認識空氣”。用“ ”表示氮原子,“
”表示氧原子。
( 1 )分類角度:空氣屬于 _____ (填 “混合物”或“純凈物”)。
( 2 )微觀角度:同溫同壓下,氣體的體積比等于分子數目比。若空氣中其他成分忽略不計,圖中可表示空氣微觀模型的是 _____ (填標號)。
( 3 )變化角度:
①已知:常壓下,氮氣沸點為一 196 ℃,氧氣沸點為 -183 ℃。將燃著的木條置于裝有 100mL 液態空氣的燒杯口,觀察到的現象是 _____ 。該燒杯放置一段時間后液態物質剩余 20mL ,此時液態物質主要成分是 _____ (填化學式)。
②氮氣與氧氣在特殊條件下可以反應生成一氧化氮,反應過程如下圖所示:
請寫出上述反應的文字表達式 _____ 。
混合物 C 燃著的木條熄滅 O 2 氮氣 + 氧氣 一氧化氮(反應條件寫 “一定條件”或“特殊條件”也可得分)
【詳解】
( 1 )空氣中含有氮氣、氧氣等多種物質,屬于混合物;
( 2 )氧氣約占空氣體積的五分之一,氮氣約占空氣體積的五分之四,即空氣中氮分子與氧分子的個數比為 4 : 1 ,故圖中可表示空氣微觀模型的是 C ;
( 3 ) ①將燃著的木條置于盛滿液態空氣的燒杯口,由于液氮的沸點低,首先蒸發出來,氮氣不支持燃燒,所以觀察到的現象是:燃著的木條熄滅;該燒杯放置一段時間后,液態物質剩余約體積 20mL ,其主要成分是氧氣,化學式為: O 2 ;
②由微觀反應示意圖可知,此反應的文字表達式是:氮氣 + 氧氣 一氧化氮。
驗證分子特點的實驗:
通過對分子特點的探究,可以讓學生直觀的感受到微觀世界里分子構成物質的特點。
實驗裝置 |
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實驗步驟 | 步驟1 | 步驟2 | 步驟3 |
在盛有約40ml 蒸餾水的燒杯中加 如5一6滴酚酞試液,攪拌均勻, 觀察現象 |
取步驟I得到的溶液,置于 試管中,再向其中滴加濃 氨水,觀察現象 |
將燒杯中的溶液分別倒入 A、B兩個小燒杯中,另取 一個小燒杯C,加入約5ml 濃 氨水。用一個大燒杯罩住 A,C兩個小燒杯,燒杯B 置于大燒杯外 | |
實驗現象 | 無明顯現象 | 溶液由無色變成紅色 | 燒杯A中液體由無色變為紅色,燒杯B中無變化 |
實驗解釋 | 燒杯中的濃氨水揮發出氛分子,氨分了進人燒杯A中,使溶液變成紅色.而燒杯B中沒有氨分子進入 |
實驗原理 | 分子之間存在間隙且分子總是做不停地無規則運動。將水和酒精充滿容量瓶,混合均勻后,若液面發生下降,則可驗證分子間存在間隙。 | ||
實驗用品 | 100ml 容量瓶 1 只、 100ml 燒杯 2 只、餐紙、保鮮膜、棉線一根、無水酒精、 純凈水、品紅溶液。 | ||
實驗裝置 | ![]() | ||
實驗步驟 | 實驗結果 | 實驗結論 | |
實驗方案一 | (1) 打開容量瓶,用小燒杯移取 70ml 已滴加了品紅溶液的水于容量瓶中。 (2) 用小燒杯移取酒精于容量瓶中直至容量瓶滿。 (3) 塞上容量瓶塞,有液體溢出,用餐紙擦干。倒置容量瓶幾次,使液體充分混 合,觀察液面下降情況。 |
液面下降 1.5cm 左右,實驗現象非常明顯 | 優點: (1) 酒精用量少,該實驗只需耗費 30ml 左右的酒精 (2) 滴入品紅溶液的水呈紅色,可明顯觀察到在容量瓶倒置前,容量瓶中液體分 層,上層無色,下層紅色。而倒置后溶液呈均勻紅色。 (3) 倒置前容量瓶充滿液體,排除了會有部分液體殘留在容量瓶上導致的誤差。 (4) 實驗現象明顯,混合后液面下降 1.5cm 左右 (5) 實驗操作簡單,實驗用品少 缺點:將充滿的容量瓶塞上容量瓶塞會有液體溢出,這個操作不規范。 |
實驗方案二 | (1) 打開容量瓶,用小燒杯移取 70ml 已滴加了品紅溶液的水于容量瓶中。 (2) 用小燒杯移取酒精于容量瓶中直至容量瓶滿。 (3) 用保鮮膜迅速包裹容量瓶,然后將保鮮膜用細線捆緊。用手掌壓住容量瓶口, 倒置容量瓶幾次,使液體充分混合,觀察液面下降情況。 |
液面下降 1cm 左右,實驗現象非常明顯。用無水硫酸銅檢驗容量瓶外壁, 并無液體溢出。 | 優點: (1) 酒精用量少,該實驗只需耗費 30ml 左右的酒精 (2) 滴入品紅溶液的水呈紅色,可明顯觀察到在容量瓶倒置前,容量瓶中液體分 層,上層無色,下層紅色。而倒置后溶液呈均勻紅色。 (3) 倒置前容量瓶充滿液體,排除了會有部分液體殘留在容量瓶上導致的誤差。 (4) 實驗現象明顯,混合后液面下降 1cm 左右 (5) 實驗操作簡單,實驗用品少 (6) 方案二很好的解決了方案一的缺陷,且實驗效果好。 |