做完“铁在氧气里燃烧”实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是他们进行了以下探究活动,请你一同参与。
[问题1]细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?
[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因,该小组同学设计的实验方案是:取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝,分别在足量的氧气中燃烧,观察现象。你认为他们的方案 (填“合理”或“不合理”)。
[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时,他把细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部(没有接触到细沙,如图所示),但不见铁丝燃烧,反复实验均未成功。
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种:
A.铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行;
B.点燃火柴后立即将它伸入瓶内,火柴燃烧消耗了氧气,不利于铁丝 的燃烧;
C.火柴燃烧时有大量的热量放出,将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部,因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出,使铁丝无法燃烧。
实验:根据以上假设,他对实验应作的相应改进为:
(1) ;(2) ;(3) 。
[问题2]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料2] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入_____溶液,观察到的现象是_____,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
|
Fe3O4 |
Fe2O3 |
铁 |
分解温度/℃ |
1538 |
1400 |
— |
熔点/℃ |
— |
— |
1535 |
[问题3]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料3]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:②Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
[理论探讨]
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。
[拓展延伸]
(1)小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来,观察到火星四射,并有黑色固体生成,请写出该反应的化学方程式 ;
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式__________;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色_____,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。
化学小组同学探究"酸的化学性质",请你参与并完成下列部分实验内容.
实验过程 |
实验现象 |
实验结论 |
![]() |
①号试管:固体溶解,产生气泡,放热; ②号试管:. |
a、金属活动性: 镁铜(填">"或"<") b、涉及到的化学方程式. |
(2)![]() |
③号试管:绿色粉末逐渐溶解,产生气泡,溶液显蓝色. ④号试管:绿色粉末逐渐溶解,产生气泡,溶液显绿色. |
|
【发现问题】碱式碳酸铜与稀硫酸反应形成的
溶液显蓝色,而与盐酸反应形成的
溶液显绿色.
【提出问题】同样都含有
,为什么③号试管中
溶液显蓝色,而④号试管中的
溶液显绿色.
【猜想与假设】猜想一:若溶液中
显蓝色,则
对
显色无影响,而
对
显色有影响;
猜想二:若溶液中
显绿色,则;
猜想三:…
【实验验证】同学们用下列两种不同方案初步验证猜想一,请你补全实验所需试剂:
方案一:取少量③号试管中的溶液于另一支试管中,向其中加入,观察到预期实验现象,猜想一正确.
方案二:取少量④号试管中的
溶液于另一支试管中,向其中加入,观察到预期实验现象,猜想一正确.
【评价与反思】同学们在实验探究的过程中,体会到了溶液颜色成因复杂,相关知识还有待进一步学习.
实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答下列问题:
(1)若用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母);实验结束后,某同学发现水槽中的水变成了浅紫红色,从实验操作角度分析其原因是 ;若用B和D装置制取氧气,B中发生反应的化学方程式: .
(2)若要制取二氧化碳,选用的块状固体药品为 ;若用F装置检验二氧化碳,应在其中装入适量的 ,出现 现象时,证明有二氧化碳产生.
(3)若要制取氢气,可以使用C或E装置收集,能用E装置收集的原因是 ;若选用F装置代替C装置收集氢气,气体应从 (填“a”或“b”)导管口通入.
某兴趣小组同学在实验室将一定量的稀硫酸加入到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,未看到明显的现象.部分同学产生疑问:酸和碱到底能否发生反应?
(1)该小组同学又做了如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及反应方程式 |
向滴有酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液的试管中,加入稀硫酸,并振荡 |
观察到溶液由色变为无色. |
氢氧化钠和硫酸发生了反应.反应的化学方程式为 . |
(2)同学们对(1)实验后溶液中的溶质组成展开探究,做出如下猜想:
小明的猜想是:只有
;
小亮的猜想是:有
;
小丽的猜想是:有
;
你认为的猜想不合理.理由是.
若要验证余下两种猜想中的一种是正确的,请完成下面的实验方案.
实验步骤 |
预期实验现象 |
实验结论 |
取(1)实验后溶液少量于试管中,加入 | 的猜想正确 |
小聪同学家新换了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬.好奇的小聪想探究铬(
)与常见金属铁、铜的活动性强弱,邀请你一同参加.
[知识回放]
金属活动性顺序:
,请你在横线上填写对应金属的元素符号.
[作出猜想]
猜想1.
>
>
;猜想2.
>
>
;猜想3.你的猜想是.
[查阅资料]
(1)铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜.
(2)铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(
)溶液.
[设计实验]
小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸.
实验 |
试管1 |
试管2 |
试管3 |
实验 操作 |
![]() |
![]() |
![]() |
实验 现象 |
铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色 |
铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色 |
[结论与解释]
(1)小聪得到的结论是猜想正确.
(2)实验前用砂纸打磨金属片的目的是.
[知识运用]
将铬片投入
溶液中,反应(填"能"或"不能")进行.若能进行,请你写出反应的化学方程式.
小林同学在做探究质量守恒定律实验时,称取
镁条在点燃的条件下与充足的空气反应,其反应的化学方程式为.实验完毕后,称得所得固体的质量小于
.
【提出问题】固体质量为什么会小于
呢
是否发生了其他反应呢
【查阅资料】镁在空气中燃烧时,除了镁与氧气反应外,还可发生反应:
①
②
【猜想与假设】反应后固体质量小于
是由于发生反应(填"①"或"②")造成的,其理由是.
【实验探究】根据初中化学所学知识用图所示装置除去空气中的氧气得到氮气(含少量稀有气体).可燃物应选择的物质是(填写物质的字母代号).
A. |
木炭 |
B. |
红磷 |
C. |
硫粉 |
选择的理由是.
将点燃的镁条伸入所制得的氮气中,镁条在氮气中剧烈燃烧.
【实验结论】
镁在空气中完全反应后所得固体质量小于
,是由于生成的产物是的混合物所致.
【评价与反思】通过上述实验,小林对燃烧有了新的认识:.