某化学兴趣小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。
(1)假设该反应的气体产物全部是二氧化碳。
(2)设计方案:将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
(3)查阅资料:氮气不与炭、氧化铁发生反应,可用来隔绝氧气。
(4)实验:
操作步骤和实验现象 |
简答 |
①称取3.2 g氧化铁与2 g炭粉均匀混合,放入48.48 g的玻璃管中,按上图装置连接 |
①写出装置中编号仪器的名称: A__________,B__________ |
②加热前,先通入一定量纯净、干燥的氮气 |
②其目的是_______________ |
③夹紧T处弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水变浑浊 |
③该现象说明__________ |
④完全反应后,冷却至室温,称得玻璃管和固体的总质量为52.24 g |
— |
(5)数据处理:经计算,参加反应的碳元素质量为_________g,氧元素质量为____________g。
(6)结论:根据数据处理结果,得出原假设不成立,理由是_____________________________。
氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂,某化学小组的同学在老师的指导下制备氢化钙。
【查阅资料】
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。
氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气,并放出大量的热。
标准状况下氢气的密度为0.09g/L。
【进行实验】小组同学设计的制取装置如下图所示(固定装置略)。
回答下列问题:
(1)写出A中发生反应的化学方程式 。
(2)B、D中所盛试剂相同,该试剂为 ,其作用分别是 、 。
(3)实验时先打开A中活塞,一段时间后,再点燃C中酒精灯,其目的是 。
(4)装置C中制取氢化钙的化学方程式是 。
【实验反思】小组同学通过反思提出问题:上述制得的氢化钙是否纯净?
他们再次设计实验进行检验,实验步骤如下:
步骤1:检查装置气密性,装入足量的水和已称好质量的氢化钙样品,按图所示连接仪器(固定装置略).
步骤2:将Y形管倾斜,使A中的水全部进入B中,完全反应后,冷却至室温,读取量筒读数.
通过上述实验可分析出制得的氢化钙是否纯净,其依据是______.
【化学——选修2:化学与技术】
常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等,废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
(1)填充物用60℃温水溶解,目的是 。
(2)操作A的名称为 。
(3)铜帽溶解时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用_________方法除去溶液中过量的H2O2。
(4)碱性锌锰干电池电解质为KOH,总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为 。
(5)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O。
①当1 mol MnO2参加反应时,共有 mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出该应的化学方程式: 。
(6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:
根据上图可知:
①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高,汞的吸收率 。
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO4在酸性条件下 强。
某化学兴趣小组的同学为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质,他们开展了如下探究性学习。
I.查阅资料,获取了相关知识信息:
金属的活泼性不同,其硝酸盐分解产物不同,依据金属活动顺序表:
(1)K→Na等活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气,如:2NaNO32NaNO2+O2↑;
(2)Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2和O2,如:2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑;
(3)Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO2和O2,如:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑.
Ⅱ.实验探究,在实验的基础上得到相关结论:
【实验一】探究Fe(NO3)2热分解固体产物中Fe元素的价态.该小组甲同学将Fe(NO3)2热分解固体产物溶于足量的稀H2SO4得到相应两份溶液,进行以下探究实验.
(1)提出猜想:猜想一:Fe元素只显+2价;
猜想二:Fe元素只显+3价;
猜想三:Fe元素既有+2价又有+3价。
(2)实验操作:①向一份溶液中滴入KSCN溶液;②向另一份溶液中滴入___________溶液。
(3)实验现象:实验①_________;实验②溶液不褪色。
(4)实验结论:猜想二成立,Fe(NO3)2分解的化学方程式是______________________。
【实验二】探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质.小组乙、丙同学进行了如图所示的实验(收集时操作恰当,几乎没有空气):
实验步骤:①连接仪器;②检查装置气密性;③取一定质量Fe(NO3)2装于大试管中,并重新连接好仪器;④加热;⑤…
(1)乙同学使用Ⅰ装置收集气体,恰好收集到27mL红棕色气体。
(2)丙同学取等质量的Fe(NO3)2同样条件下热分解,并使用Ⅱ装置收集气体产物,可收集到_____ mL气体。【实验三】探究固体混合物的组成和特征.
(1)小组丁同学取KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体,则KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的物质的量之比可能是________(填字母序号)。
A.1:2:3 | B.l:2:2 | C.2:1:3 | D.3:8:5 |
(2)若取按上述比例混合的固体硝酸盐1mol溶于200mL 3mol•L-1的硫酸中,再向溶液中加入铜片,可溶解的铜的最大质量为__________g。
如图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图
(1)发生装置A中制取氯气的化学方程式_________________________________。
(2)利用上图装置制备纯净的氯气,并证明氧化性:C12>Fe3+
则装置B中的溶液的作用是_______________________________________ ;
装置D中加的最佳试剂是(填序号)___________ :
供选试剂:a.浓H2SO4 b.FeCl2溶液 c.无水氯化钙 d.KSCN与FeCl2的混合溶液
(3)在上图所示圆底烧瓶内加入碳, a中加入浓硫酸,开始实验,加热产生的气体缓慢通过后续装置同时完成如下实验:
实验1:证明SO2具有氧化性和漂白性
实验2:证明碳元素的非金属性比硅元素的强
证明SO2具氧化性和漂白性:B中为少量Na2S溶液、C中加品红溶液,D中应加入足量的___________(填溶液名称),E中加入___________溶液(填化学式)。
(4)证明碳元素的非金属性比硅元素的强的现象为________________________________;
实验2不严谨之处应如何改进_______________________________________________。
氧化铜(CuO)是一种黑色固体,可溶于稀硫酸中。某同学想知道是稀硫酸中的H2O、H+ 和SO42-中的哪种粒子能使氧化铜溶解。请你和他一起通过如右图所示三个实验来完成这次探究活动。
(1)你提出的假设是 ;
(2)通过实验(Ⅰ)可以证明 ;
(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验(Ⅱ)和( Ⅲ),在( Ⅲ)中应该加入 ,实验中观察到的实验现象为 ;
(4)探究结果为 。