“宏微结合”“变化与发展”是化学学科核心素养的主要内容,请从以下角度认识空气”。用“ ”表示氮原子,“ ”表示氧原子。
( 1 )分类角度:空气属于 _____ (填 “混合物”或“纯净物”)。
( 2 )微观角度:同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计,图中可表示空气微观模型的是 _____ (填标号)。
( 3 )变化角度:
①已知:常压下,氮气沸点为一 196 ℃,氧气沸点为 -183 ℃。将燃着的木条置于装有 100mL 液态空气的烧杯口,观察到的现象是 _____ 。该烧杯放置一段时间后液态物质剩余 20mL ,此时液态物质主要成分是 _____ (填化学式)。
②氮气与氧气在特殊条件下可以反应生成一氧化氮,反应过程如下图所示:
请写出上述反应的文字表达式 _____ 。
混合物 C 燃着的木条熄灭 O 2 氮气 + 氧气 一氧化氮(反应条件写 “一定条件”或“特殊条件”也可得分)
【详解】
( 1 )空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物;
( 2 )氧气约占空气体积的五分之一,氮气约占空气体积的五分之四,即空气中氮分子与氧分子的个数比为 4 : 1 ,故图中可表示空气微观模型的是 C ;
( 3 ) ①将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,由于液氮的沸点低,首先蒸发出来,氮气不支持燃烧,所以观察到的现象是:燃着的木条熄灭;该烧杯放置一段时间后,液态物质剩余约体积 20mL ,其主要成分是氧气,化学式为: O 2 ;
②由微观反应示意图可知,此反应的文字表达式是:氮气 + 氧气 一氧化氮。
验证分子特点的实验:
通过对分子特点的探究,可以让学生直观的感受到微观世界里分子构成物质的特点。
实验装置 | |||
实验步骤 | 步骤1 | 步骤2 | 步骤3 |
在盛有约40ml 蒸馏水的烧杯中加 如5一6滴酚酞试液,搅拌均匀, 观察现象 |
取步骤I得到的溶液,置于 试管中,再向其中滴加浓 氨水,观察现象 |
将烧杯中的溶液分别倒入 A、B两个小烧杯中,另取 一个小烧杯C,加入约5ml 浓 氨水。用一个大烧杯罩住 A,C两个小烧杯,烧杯B 置于大烧杯外 | |
实验现象 | 无明显现象 | 溶液由无色变成红色 | 烧杯A中液体由无色变为红色,烧杯B中无变化 |
实验解释 | 烧杯中的浓氨水挥发出氛分子,氨分了进人烧杯A中,使溶液变成红色.而烧杯B中没有氨分子进入 |
实验原理 | 分子之间存在间隙且分子总是做不停地无规则运动。将水和酒精充满容量瓶,混合均匀后,若液面发生下降,则可验证分子间存在间隙。 | ||
实验用品 | 100ml 容量瓶 1 只、 100ml 烧杯 2 只、餐纸、保鲜膜、棉线一根、无水酒精、 纯净水、品红溶液。 | ||
实验装置 | |||
实验步骤 | 实验结果 | 实验结论 | |
实验方案一 | (1) 打开容量瓶,用小烧杯移取 70ml 已滴加了品红溶液的水于容量瓶中。 (2) 用小烧杯移取酒精于容量瓶中直至容量瓶满。 (3) 塞上容量瓶塞,有液体溢出,用餐纸擦干。倒置容量瓶几次,使液体充分混 合,观察液面下降情况。 |
液面下降 1.5cm 左右,实验现象非常明显 | 优点: (1) 酒精用量少,该实验只需耗费 30ml 左右的酒精 (2) 滴入品红溶液的水呈红色,可明显观察到在容量瓶倒置前,容量瓶中液体分 层,上层无色,下层红色。而倒置后溶液呈均匀红色。 (3) 倒置前容量瓶充满液体,排除了会有部分液体残留在容量瓶上导致的误差。 (4) 实验现象明显,混合后液面下降 1.5cm 左右 (5) 实验操作简单,实验用品少 缺点:将充满的容量瓶塞上容量瓶塞会有液体溢出,这个操作不规范。 |
实验方案二 | (1) 打开容量瓶,用小烧杯移取 70ml 已滴加了品红溶液的水于容量瓶中。 (2) 用小烧杯移取酒精于容量瓶中直至容量瓶满。 (3) 用保鲜膜迅速包裹容量瓶,然后将保鲜膜用细线捆紧。用手掌压住容量瓶口, 倒置容量瓶几次,使液体充分混合,观察液面下降情况。 |
液面下降 1cm 左右,实验现象非常明显。用无水硫酸铜检验容量瓶外壁, 并无液体溢出。 | 优点: (1) 酒精用量少,该实验只需耗费 30ml 左右的酒精 (2) 滴入品红溶液的水呈红色,可明显观察到在容量瓶倒置前,容量瓶中液体分 层,上层无色,下层红色。而倒置后溶液呈均匀红色。 (3) 倒置前容量瓶充满液体,排除了会有部分液体残留在容量瓶上导致的误差。 (4) 实验现象明显,混合后液面下降 1cm 左右 (5) 实验操作简单,实验用品少 (6) 方案二很好的解决了方案一的缺陷,且实验效果好。 |
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