甲、乙两同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体是否变质,进行了如下实验。请与他们一起完成探究活动。
【提出问题】氢氧化钠固体是否变质。
【实验探究】甲、乙两同学分别设计了不同的方案并加以实验。
甲同学的方案及实验:
乙同学的方案及实验:
(1)乙同学认为甲同学的结论不科学,其理由是;
(2)乙同学的实验中,观察到的现象A应为,该反应的化学方程式为,氢氧化钠固体变质的原因是(用化学方程式表示);
【拓展应用】
(3)氢氧化钠固体应当密封保存;
(4)若要除去上述变质的氢氧化钠溶液中的杂质,应加入适量的(填化学式)溶液而除去。
实验室里某小组正在探究一个问题。根据设计方案,小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,溶液显红色。然后她又用滴管连续滴入一定量的稀硫酸,溶液由红色变为无色。
(1)他们探究的问题是____________(填Ⅰ或Ⅱ)
Ⅰ.酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗?Ⅱ.酸和碱溶液能发生反应吗?
(2)大家对小英得到的无色溶液继续探究。小斌认为反应后溶液中的溶质是硫酸钠,小亮认为溶质有两种,它们是________________________。同学们根据以下两种方案进行实验后,一致认为小亮的观点是正确的。请你补填下表的空缺。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
方案一:取少许反应后的溶液置于试管中,向其中加入石蕊试液。 |
溶液显红色 |
小亮的观点正确。 |
方案二:取少许反应后的溶液置于试管中,向其中加入。 |
甲乙两同学学完质量守恒定律后设计了如下实验探究质量守恒定律。
(1)甲同学取一支蜡烛粘在一小块玻璃片上,将玻璃片和蜡烛一起放在天平上称量。天平平衡,如图所示。点燃蜡烛,过一会观察到天平指针_______(向左偏、向右偏)因此他得出结论:蜡烛燃烧不符合质量守恒定律。
(2)乙同学对甲同学的实验思考后,进行了改进,他将蜡烛放于一密闭、干燥、透明的玻璃容器中,放于天平上调节平衡,并设法点燃蜡烛,过一会观察到蜡烛熄灭,天平仍然平衡,他得出结论,蜡烛燃烧符合质量守恒定律。
(3)甲同学得出不符合质量守恒定律的原因是 ______________。乙同学从实验上证实蜡烛燃烧符合质量守恒定律。并且还从微观角度进行了解释,他的解释是____________________。
(4)乙同学通过仔细观察。还观察到了一个明显的现象_______________,他根据该现象得出蜡烛的组成中含有氢元素;该同学又进行了进一步的实验,最后还得出蜡烛的组成中还一定含碳元素。他进行的实验是_________________。他得出蜡烛的组成中一定含碳、氢元素结论的化学原理是_______________________。
(5)乙同学实验时,观察到蜡烛熄灭,蜡烛熄灭的原因是______________。请你举出生活中应用该原理灭火的一个具体事例____________________。
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为①。某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。
【提出问题】单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为②。为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全。
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中。
②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中,实验开始前应先③(选填“通CO”或“加热”); 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是④。
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由⑤时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有⑥。
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:⑦。
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是⑧(选填字母,装置可重复使用)。经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是⑨。
下图装置可以完成多个实验,具有药品用量少、现象明显、尾气不外逸等优点。
⑴ 若滴管甲中吸有浓氨水,滴管乙中吸有无色酚酞溶液,将甲、乙中的液体同时挤出,一段时间后,观察到无色酚酞溶液变红,主要说明分子具有的什么性质。
⑵ 若滴管甲中吸有水,滴管乙中吸有稀硫酸,烧杯①中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,烧杯②中盛有碳酸钠粉末。依次将甲、乙中的液体滴入烧杯①、②中,可观察的现象是什么?
⑶ 若滴管甲中的液体是水,且挤出后观察出气球明显鼓起,一段时间后恢复原状,则烧杯中的固体可能是什么物质?;若该现象是由发生化合反应而引起的,则该反应的化学方程式是。
某小型火力发电厂(以煤为燃料)排放大量的废气,对周围的空气产生了严重污染,并导致当地常降酸雨。为探究废气的成分,实验中学化学课外活动小组的同学将收集来的气体样品用如下装置进行实验。已知装置的连接顺序是丙→甲→乙,且其中的药品均足量。
【猜想与假设】
A同学认为:废气中一定含有CO2
B同学认为:废气中可能含有CO
C同学认为:废气中可能含有SO2
【交流与评价】经过讨论,大家一致认为:电厂的燃煤中含有较多的硫元素或氮元素。请说明他们得出该结论的依据是。
【活动探究】在用上述装置进行的实验中,B同学的观点得到证实:废气中确实含有CO。那么丙装置的作用是什么?写出甲装置的玻璃管中反应的化学方程式。