(10汕头23)(14分)2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工,毒气放倒三人”的报道,引起某兴趣小组同学的思考。
【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?
【查阅资料】
I.排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。
Ⅱ.H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。
【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下:
猜想1:有CO、CO2、H2S; 猜想2:有CO、CO2、CH4;
猜想3:有CO、H2S、CH4; 猜想4:有CO2、H2S、 ;
猜想5:有CO、CO2、H2S、CH4。
【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。
【问题讨论】
(1)如果A装置没有明显变化,则猜想 成立;
如果B装置没有明显变化,则猜想 成立。
(2)在验证猜想l的实验中,装置C中NaOH溶液的作用是 ;若要进一步验证气体燃烧后的产物,操作是:迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入 ,振荡。(3)要确证猜想5中是否有CH4,某同学认为图示装置有不足之处,需要在装置C与D之间加一个 装置。改进后,若气体燃烧,且D装置内壁出现 ,证明气体中一定含有CH4。
为了进一步确定气体中是否含有CO,可分别测定燃烧产物中H2O、CO2的质量。其方法是:将燃烧产物依次通过盛有 、 的装置,分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量,通过计算、分析得出结论。
如何将粗盐中的难溶性杂质(主要是泥沙)和可溶性杂质(主要是氯化镁、氯化钙)除去,从而得到较为纯净的食盐晶体?
【实验方案】某同学为了提纯粗盐,设计了以上实验方案并进行实验
【交流与表达】
(1)实验操作X的名称是,该操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和;
(2)实验步骤③的主要目的是(用化学方程式回答);判断氢氧化钠溶液已过量的方法是;
(3)实验④中生成的沉淀D是(填化学式);
【反思与评价】
(4)有同学认为原实验方案不完善,做出这种评价的依据是;
【实验方案再设计】
(5)为了完善原实验方案,你设计的实验是(仅写出补充部分的实验操作和现象)
实验室中有一瓶标签受损的无色溶液,如图所示。
这瓶无色溶液中的溶质是什么呢? 化学兴趣小组的同学进行了探究。
实验员老师告诉大家,该溶液中的溶质只能是氧化钠、氯化钠、氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠中的一种。
(1)大家讨论后一致认为不可能是氧化钠,理由是。
(2)为确定该溶液中溶质的成分,同学们继续进行实验探究,最终确定这瓶溶液中的溶质是氯化钠。请只用2种试剂完成实验并书写实验报告:
实验操作 |
预期现象和结论 |
① |
|
② |
常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
(2)探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
常见铁的氧化物 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
颜色、状态 |
黑色粉末 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 |
否 |
否 |
能 |
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是_____________
【实验探究】
实验操作 |
实验现象及结论 |
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为_________________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是___________________________。
碳酸钠、碳酸氢钠是中学常见的化合物。
探究一:碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应
如图所示,将两气球内的NaHCO3和Na2CO3同时倒入试管中。已知盐酸足量,且装置气密性良好。
回答下列问题:
(1)碳酸钠俗名是。
(2)实验过程中观察到的现象是: 。
(3)NaHCO3和Na2CO3都能与盐酸反应产生二氧化碳、水和氯化钠。任写出其中一个反应的化学方程式。
(4)已知NaHCO3、Na2CO3的相对分子质量分别为84、106,通过计算:实验结束后,(填“A”或“B”)试管的气球更大。
探究二:碳酸氢钠、碳酸钠固体与酸反应的热效应
【发现问题】在探究一实验过程中用手触摸试管,发现盛NaHCO3的试管温度降低,而盛Na2CO3的试管温度升高。
【猜想与推测】甲同学由此推测:NaHCO3和盐酸反应为吸热反应,Na2CO3和盐酸反应为放热反应。
【实验与数据】乙同学认为甲同学推测不妥,通过以下多次实验后取平均值数据记录如下:
步骤① |
步骤② |
步骤③ |
步骤④ |
步骤⑤ |
测量10mL水温/℃ |
加入物质0.5 g |
溶解后测量溶液温度t1/℃ |
静置一段时间后测量溶液温度t2/℃ |
加入20%盐酸10 mL反应后测量溶液温度t3/℃ |
20 |
NaHCO3 |
18.5 |
20.0 |
20.8 |
20 |
Na2CO3 |
23.3 |
20.0 |
23.7 |
【分析与结论】
(1)由步骤①~③比较得到的结论是。
(2)由步骤④~⑤比较得到的结论是:。
(3)结合上面探究活动,你认为甲同学推测的不妥之处是。
(13分)某校化学兴趣小组用下图装置探究铁生锈的条件。
(1)气体发生装置的选择
A装置用双氧水和二氧化锰制取氧气,为了控制反应速率,得到平稳的氧气流,应选择下图中的(填“甲”、“乙”或“丙”)装置,该反应的化学方程式为。
(2)铁生锈条件的探究
①上图C装置中浓硫酸的作用是。
②打开K1、K2、K3,通入氧气,检验氧气已充满整个装置的方法是。
关闭K1、K2、K3,2天后观察到:B处铁丝表面布满铁锈,D处铁丝依然光亮,E中铁丝表面有部分铁锈。
实验结论:铁生锈主要是铁与和 发生反应。
③B、E处实验现象对比说明:影响铁生锈快慢的一种因素是。