下图“黑面包”实验中,蔗糖(C12H22O11)变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出有刺激性气味的气体。
(提出问题)改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢?
(进行实验)分别取5g糖粉进行实验,根据前2min的现象对实验效果进行评分,
记录如下:
表1实验记录
实验 | 糖 | 浓硫酸体积/mL | 水的滴数 | 温度/℃ | 效果得分 |
1 | 蔗糖 | 4 | 5 | 22 | 65 |
2 | 蔗糖 | 5 | 10 | 30 | 81 |
3 | 蔗糖 | 6 | 15 | 50 | 93 |
4 | 冰糖 | 4 | 10 | 50 | 91 |
5 | 冰糖 | 5 | 15 | 22 | 88 |
6 | 冰糖 | a | 5 | 30 | 75 |
7 | 葡萄糖 | 4 | 15 | 30 | 0 |
8 | 葡萄糖 | 5 | 5 | 50 | 0 |
9 | 葡萄糖 | 6 | 10 | 22 | 0 |
(处理数据)分析表1,计算效果得分均值,结果如下:
表2效果得分均值
因素 | 糖 | 浓硫酸体积/mL | 水的滴数 | 温度/℃ | ||||||||
蔗糖 | 冰糖 | 葡萄糖 | 4 | 5 | 6 | 5 | 10 | 15 | 22 | 30 | 50 | |
均值 | 79.7 | 84.7 | 0 | 52.0 | 56.3 | 56.0 | 46.7 | 57.3 | 60.3 | 51.0 | 52.0 | 61.3 |
依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。
(解释与结论)
(1)蔗糖变成黑色的炭,发生了_____________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)推测放出的气体含SO2,从元素守恒角度说明理由:________________________________。
(3)实验6中,a为_____________mL。
(4)根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5g冰糖、5mL浓硫酸、_____滴水和50℃
(反思与评价)
(5)表2中,22℃对应的均值为51.0,计算该值所依据的3个数据分别是_____________________。
(6)综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的因素有________________________________。
化学 浓硫酸中有硫元素和氧元素,蔗糖中含有氧元素,则生成物中也会有硫元素和氧元素 6 15 65、88、0 浓硫酸的体积和水的滴数
【解析】
(1) 蔗糖的化学式为:C12H22O11,炭黑的化学式为:C,物质发生了变化,属于化学变化,故填写:化学;
(2)根据质量守恒定律的实质之一:化学反应前后,元素种类不变可得,浓硫酸中有硫元素和氧元素,蔗糖中含有氧元素,则生成物中也会有硫元素和氧元素;
(3)对比表1数据可得,糖为冰糖时,浓硫酸体积缺少6mL,故填写:6;
(4)分析表2可得,5g冰糖、5mL浓硫酸、15滴水和50℃时,数值同组最大,故填写:15;
(5) 表2中,22℃对应的均值为51.0,计算均值的方法是:,故填写:65、88、0;
(6)对比表1和表2数据可得,6mL浓硫酸比4mL效果要好,15滴水比10滴效果要好,故综合分析,使实验3的效果得分高于实验4的因素有浓硫酸的体积和水的滴数。
【点睛】
该题为科学探究题,此题的解题关键是熟练掌握控制变量法。
常见的化学仪器 |
主要用途 | ||
分类 |
名称 |
图示 | |
用于加热仪器 | 试管 | (1)用作少量试剂的反应容器,在常温或加热时使用 (2)作为小型气体发生器 (3)收集少量气体 | |
蒸发皿 | 用于溶液的蒸发、浓缩 | ||
燃烧匙 | 用于盛放可燃性固体物质进行燃烧实验 | ||
烧杯 | (1)溶解物质配制溶液 (2)较大量试剂反应容器 (3)常温或加热使用 | ||
锥形瓶,烧瓶(圆底,平底) | (1)用作较大量液体反应的容器和气体发生装置,在常温或加热时使用 (2)锥形瓶是蒸馏的接收容器 | ||
酒精灯 | 用于加热 | ||
盛放物质的仪器 | 集气瓶 | (1)收集和储存少量气体 (2)进行物质和气体之间的反应 | |
滴瓶,滴管 | 滴瓶用于盛放少量液体试剂 | ||
细口瓶 | 储存液体药品 | ||
广口瓶 | 储存固体药品 | ||
计量仪器 | 托盘天平 | 称量物质的质量(精确度为0.1g) | |
量筒 | 量取一定体积的液体或间接测量气体的体积 | ||
漏斗 | 普通漏斗 | 过滤,注入液体 | |
长颈漏斗 | 用于注入液体 | ||
分液漏斗 | (1)注入液体 (2)分液漏斗用于分离两种密度不同且互不相溶的液体 | ||
夹持仪器 | 铁架台 | 固定和放置各种仪器 | |
试管夹 | 夹持试管进行简单的加热试验 | ||
坩埚钳 | 夹持坩埚或夹持热的蒸发皿等 | ||
辅助仪器 | 水槽 | 排水集气 | |
药匙 | 取用固体药品(粉末状或小颗粒状) | ||
玻璃棒 | 搅拌液体,引流,沾取液体 | ||
石棉网 | 用于烧杯或烧瓶加热时垫在底部,使仪器受热均匀 | ||
试管刷 | 用于刷洗试管等玻璃仪器 | ||
温度计 | 用于测量温度 |
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某校学生在探究金属的化学性质时,实验情况如下:
实验操作 |
实验现象
铝片表面有气泡产生
没有明显现象
[
提出问题]从上述实验现象中,你发现了什么问题?。
[
猜想]针对你发现的问题,就其原因,大胆提出你的一个猜想:。
[
设计方案]根据你的猜想,任选下列实验用品,进行设计。实验用品:10%的稀硫酸、30%的稀硫酸、相同大小的铝片(若干)、氯化钠、试管、试管夹、酒精灯、镊子、药匙、砂纸
操作步骤 (用图示说明或文字叙述均可) | 可能观察到的实验现象 | 相应的结论 |
|
(请在考试结束后,到化学实验室实施你的设计方案,验证你的猜想)
[
评价与反思]通过这次探究,你得到的启示或感受是: 。