某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应,有如下实验装置:
(1)上述
装置可用于实验室制取氢气和二氧化碳,请分别写出实验室制取氢气和二氧化碳的化学方程式
(2)请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分,完成下列各题:
已知信息:Ⅰ.氢气还原氧化铜除生成铜外还可能生成氧化亚铜(
);Ⅱ.
和
均为不溶于水的红色固体;Ⅲ.
提出问题:红色固体含有什么物质?
①猜想假设:
假设一:红色固体只含
;假设二:红色固体只含
;
假设三:
②实验探究:(填写表中空格)
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
a.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 |
无明显现象 |
假设 |
b.取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中 |
假设二和假设三均成立 |
③数据处理:甲同学称取
红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后,
④交流与反思:只要假设合理,实验方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论。
(13分)木炭粉还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、少量木炭粉,实验室从该混合粉末中回收铜的方案如下:
(1)写出下列反应的化学方程式:
反应①:______________________; 反应②:___________________________.
(2)反应①所用的硫酸的质量分数为24.5%.现要配制40g 24.5%的硫酸,需________g 98%的硫酸和_______g水.
(3)在进行“反应①”、“反应②”、“反应③”的操作时,可将反应物加入__________中(填仪器名称),然后__________ (填操作名称),使反应充分进行.
(4)试剂A可选用___________溶液(填一种物质的化学式)
(5)已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种.某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究.
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑( 产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应.
【猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有(填名称).
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜.
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH溶液.
实验方案 |
实现现象 |
结论 |
①取一定量的合金粉末,加过量的_______,充分反应后过滤,滤渣备用. |
粉末部分溶解,并有气体放出. |
合金中一定含有. |
②取步骤①所得滤渣,加过量的_________,充分反应. |
滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色. |
合金中一定含有. |
【探究结论】猜想3成立.
【反思】一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质.写出铝与稀盐酸反应的化学方程式.
暖宝宝是一种防寒用品,如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么?
(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?
剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸;氧化铜与稀硫酸反应后溶液呈蓝色。
【得出结论】该黑色粉末可能含有(写物质的名称)。
【进行实验】
实验编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
取黑色粉末加足量稀硫酸 |
固体部分溶解,有气泡产生,溶液无蓝色 |
② |
取实验①的残渣灼烧,将内壁涂 有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 |
澄清石灰水变浑浊 |
由实验①可知,该黑色粉末中肯定含_____________,肯定不含______________。
由实验②可知,该黑色粉末肯定含,写出实验②中澄清石灰水变浑浊的化学
反应方程式_________________________。
(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。由此可见,
人们可以利用化学反应放出的能量,请再举一例:___________________。
(3)人们利用化学反应还可以_______________________。
(4)向盛有100g稀盐酸的烧杯中加入足量的铁粉,充分反应后,得到0.5g氢气。试100g稀盐酸中溶质的质量分数。
实验室有瓶黑色粉末药品,标签为MnO2,化学小组同学在加热该药品时,发现有气泡产生(如图一所示),于是他们对这个异常现象进行了探究。
(1)对气体成分的探究:加热二氧化锰样品,用燃着的木条靠近试管口,木条熄灭。将气体通入澄清的石灰水,发现石灰水变浑浊,产生的气体是。
(2)对气体来源的探究:
【假设1】甲同学认为:该气体来自于试管中的空气,请你设计实验证明该假设不成立
实验步骤及现象 |
结论 |
假设不成立。 |
【假设2】乙同学认为:二氧化锰样品中可能混有炭粉,炭粉发生反应生成了该气体。他设计了如图二所示的实验进行研究,其中B装置的作用是检验A中反应是否完全,B中的试剂是,实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊,D中发生反应的化学方程式是。他又用氮气代替空气(氮气不参与该实验中的任何反应),重复上述实验,发现D处澄清的石灰水也变浑浊。
【结论】通过乙同学的实验证明,二氧化锰中混有炭粉,炭粉与反应产生了这种气体。
白磷、红磷都是可燃物,都可以在一定条件下燃烧。以下是利用它们的可燃性进行的三个实验,请分别回答问题。
实验1实验2实验3
(1)通过实验1可以探究燃烧的条件。烧杯中放有热水,a、b、c处分别放有药品,实验中只有a处的白磷燃烧。a与c对比、a与b对比,说明燃烧需要的条件是可燃物与氧气接触和,白磷燃烧的化学方程式为。
(2)通过实验2可以测定。待集气瓶中的红磷熄灭,冷却后打开弹簧夹,当观察到的现象时,可达到该实验目的。
(3)通过实验3可以验证质量守恒定律。实验前将白磷放入锥形瓶中,称量装置的总质量,引燃白磷,待反应后再称量装置总质量,发现托盘天平保持平衡。整个实验过程中气球会出现的现象是。
综合分析上述三个实验,以下说法正确的是。(填①~⑥序号)
①实验1中的热水只起隔绝空气的作用
②实验2中红磷可以换成木炭
③实验2若未达到实验目的,可能是由于装置气密性不好
④实验2中两容器中水所起的作用相同
⑤实验3中的气球起到了防止锥形瓶内的烟气与外界交换的作用
⑥实验3锥形瓶内事先放少量细沙的作用是防止瓶底炸裂
(8分)某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及性质。结合装置图,回答下列问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:a,b。
(2)用B装置制氧气的化学方程式为,可选用C装置收集氧气,其原因是。
(3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3),应选择的发生装置是(填上图字母)。
(4)该小组设计了如下图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于探究物质性质。
①当打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可进行的实验是(填字母)。
a.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
b.锌与稀硫酸反应制取氢气
②当打开K2、关闭K1时,可以利用Ⅰ、Ⅲ装置制得二氧化碳并验证其性质。若要证明二氧化碳能与水发生反应,应向烧杯的水中加入,Ⅲ中发生反应的化学方程式是。