化學課上老師進行以下實驗探究分子的特性。
如圖1,燒杯甲中裝有20mL蒸餾水,并滴入了幾滴酚酞,在燒杯乙中裝有10mL濃氨水。用一個大燒杯將甲、乙兩個小燒杯罩在一起。一段時間后,甲燒杯中的溶液由無色變?yōu)榧t色。關于酚酞變紅,同學們提出了三種猜想:
猜想一:從乙燒杯中蒸發(fā)出水蒸氣,部分水分子運動進入甲燒杯,水使酚酞變紅。
猜想二:從乙燒杯中揮發(fā)出氨氣,部分氨氣分子運動進入甲燒杯,氨氣使酚酞變紅。
猜想三:從乙燒杯中揮發(fā)出氨氣,部分氨氣分子運動進入甲燒杯與水結(jié)合形成氨水,氨水使酚酞變紅。
(1)同學們經(jīng)過討論后一致認為猜想一是不可能的,理由是
甲燒杯中本來就有水,開始甲燒杯中的溶液不變紅,就說明水不能使酚酞變紅
甲燒杯中本來就有水,開始甲燒杯中的溶液不變紅,就說明水不能使酚酞變紅
。
(2)為了探究另外兩種猜想是否正確,同學們設計了如下實驗方案,請補充下表:
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
將一張濾紙浸入酚酞溶液中,1分鐘后取出,懸掛在通風處晾干,用剪刀將其剪成兩片 |
將其中一片干燥濾紙放入收集滿氨氣的集氣瓶中 |
濾紙不變色 |
猜想 三 三 正確 |
在另一片濾紙上滴幾滴蒸餾水,再放入收集滿氨氣的集氣瓶中 |
濾紙變成紅色 |
課堂上老師按圖1裝置進行分子運動探究實驗時,同學們聞到一股難聞的刺激性氣味,課后在老師的指導下,化學興趣小組對原實驗裝置進行了改進,并探究分子的運動及影響分子運動快慢的因素。
【進行實驗】
改進裝置如圖2所示(夾持裝置已省略)。在U形管的兩個管口分別放入卷成筒狀的棉紗布,并用橡皮塞塞緊。用注射器吸取2mL酚酞溶液插入橡皮塞慢慢注入棉紗布B中,使其潤濕;在另一管口插入吸取了2mL濃氨水的注射器并注入棉紗布A中。
【分析討論】
(3)幾分鐘后看到的現(xiàn)象是
棉紗布B變紅
棉紗布B變紅
。
(4)通過該實驗可得出分子具有的特性是
分子在不斷運動
分子在不斷運動
。
【拓展延伸】
同學們經(jīng)過討論后認為,僅通過上述實驗并不能得出影響分子運動快慢的因素,于是又設計了兩個實驗。
實驗1:
組裝一套與圖2裝置完全相同的裝置(如圖3),并用熱毛巾捂住插有濃氨水注射器的管口,用圖2、圖3裝置同時進行實驗。
(5)實驗現(xiàn)象是
棉紗布D和棉紗布B均變紅,且棉紗布D比棉紗布B先變紅
棉紗布D和棉紗布B均變紅,且棉紗布D比棉紗布B先變紅
。該現(xiàn)象說明分子運動速率與溫度的關系是
相同條件下,溫度越高,分子運動速率越快
相同條件下,溫度越高,分子運動速率越快
。
實驗2:
已知氯化氫分子的質(zhì)量大于氨氣分子的質(zhì)量。如圖4將裝置平放在桌面上,同時用注射器分別向棉紗布上注入等量的濃氨水和濃鹽酸。過一會兒后,觀察到產(chǎn)生的白煙并不是在U形管的中間位置,而在如圖所示位置。
(6)該現(xiàn)象說明分子運動速率與分子質(zhì)量的關系是
相同條件下,分子質(zhì)量越小,分子運動速率越快
相同條件下,分子質(zhì)量越小,分子運動速率越快
。