草酸亚铁晶体(化学组成为FeC2O4·xH2O)是一种淡黄色晶体粉末,常用于照相显影剂及制药工业,是电池材料的制备原料.
5、铁的氧化物被CO还原所需的温度:
草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物,为确定分解后的产物及x的值,某实验小组设计了如下实验装置并进行探究(酒精灯略去,不考虑装置中气体的质量,且无水CuSO4足量):
【实验步骤】:
①连接好装置, ▲ ;
②称量装置B(含两侧弹簧夹)、C的质量;
③在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体,打开弹簧夹a、b,鼓入一段时间氮气;
④ ▲ ,用酒精灯加热热分解装置,直至晶体完全变成黑色,停止加热;
⑤打开弹簧夹a,继续通氮气至装置冷却,关闭弹簧夹a、b;
⑥再次称量装置B、C的质量.
【进行实验】:该小组同学按上述实验步骤进行实验,并记录了如下数据:
|
装置B的质量(/g) |
装置C的质量(/g) |
实验前 |
145.8 |
168.2 |
实验后 |
140.4 |
170.0 |
热分解装置质量为136.8g |
【实验分析及数据处理】:
(1)实验过程中,装置C中固体颜色变为蓝色,说明草酸亚铁晶体分解生成了 ▲ ,FeC2O4·xH2O中x的值为 ▲ ;
(2)装置E出现黑色物质,说明草酸亚铁晶体分解生成了 ▲ ;
(3)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明草酸亚铁晶体分解生成了 ▲ ;
(4)根据上表数据,计算反应后,热解装置中残留黑色物质的化学式;
(提示:相对分子质量分别为FeC2O4:144; H2O:18) ▲ ;
(5)实验过程中,鼓入氮气的目的是 ▲ ;
(6)实验后,热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色,写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式 ▲ ;
【反思应用】:
(7)有同学认为,实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁。你认为这种说法是否正确?请说出可能的理由 ▲ ;
(8)经过讨论,同学们一致认为上述实验装置有不足,你认为是什么? ▲ ;
(9)某些食品的包装袋中,常用氧化亚铁作为防伪试剂,一旦包装打开,立即变成红棕色,写出该反应的化学方程式 ▲ .
(6分)
做完酸、碱、盐相关性质实验后,某实验小组不小心把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合在一起,看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇,请你与他们一起进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么?
【猜想假设】猜想① Na2SO4、Na2CO3猜想② Na2SO4、Na2CO3、NaOH
猜想③ Na2SO4、H2SO4、Na2CO3猜想④ Na2SO4、 H2SO4
猜想⑤ Na2SO4
上述猜想中,你认为不合理的是猜想(填序号)。
【实验探究】(1)甲同学取少量该溶液于试管中,向其中滴加无色酚酞,发现溶液颜色无变化,据此,他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论是(填“合理”或“不合理”)的,理由是。
(2)乙同学向盛有一根生锈的铁钉的试管中加入适量该溶液,过一会儿取出铁钉,用水洗净,观察到铁锈消失,铁钉变得光亮,溶液变黄。该反应的化学方程式是。
【实验结论】根据上述实验探究,你认为猜想(填序号)是正确的。
【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放,这样做的意义是(答一点即可)。
有一种神奇的蜡烛,点燃后任你怎么吹也吹不灭,而且看上去和普通的蜡烛一模一样,
到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧?请你一起参与探究。
【查阅资料】普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成的,而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末。打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金,它的着火点只
有150℃。当蜡烛燃烧时,金属并不燃烧;但当蜡烛吹灭后,未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧,从而使蜡烛复燃。
【探究与反思】这种蜡烛燃烧时,蜡烛芯里的金属为什么不燃烧?,这种蜡烛也可以熄灭,你采用的方法是。
【实验探究】吹不灭的蜡烛芯内的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种,为确定该金属的成分,请你继续探究并完成下列有关问题:(注:不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响)
实验 |
操作步骤 |
现象 |
结论 |
1 |
切开蜡烛,取出打火石,用砂纸打磨 |
打火石是银白色 |
|
2 |
该金属一定不是铁 |
||
3 |
取少量打磨后的打火石于试管中,滴加硫酸铜溶液。 |
有红色物质析出 |
该金属一定是镁 |
【分析思考】
(1)请写出“实验3”中可能涉及到的化学方程式。
(2)有同学认为通过“实验3”中现象不能证明烛芯内的金属一定是镁,因为。
(3)针对以上实验,请你设计一个合理的实验方案来进一步验证这种金属,
操作步骤 |
现象 |
结论 |
某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料,配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解,充分搅拌后过滤,取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为。对其他成分他们分别做出了如下猜想:
小亮猜想:还可能有Na2CO3
小强猜想:还可能有Ca(OH)2和Na2CO3
你认为谁的猜想是错误的,理由是。你还能做出的猜想是:还可能有。
【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中,向其中滴加了几滴稀盐酸,振荡,没有气泡,于是他得出结论:没有Na2CO3。
【反思】小强认为小亮的结论不严密,理由是。
(7分) 已知某NH4NO3样品中可能混入了Cu、 CuO、 NH4Cl、 (NH4)2SO4四种物质中的两种或多种。按图所示进行实验,出现的现象如图所示(设过程中所有发生的反应均恰好完全进行)。试根据实验过程和发生的现象填写以下空白:
(1)气体 A的化学式是。
(2)样品中一定含有的物质是(写化学式)。
(3)滤液 B 中大量存在的金属离子为(写离子符号)。
(4)写出过程④中发生的一个化学反应方程式。
(5)样品中还不能确定存在的物质是,要进一步证明该物质是否存在,可用溶液D 再实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论:。
某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动:
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:全部是NaOH;猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;猜想Ⅲ:。
【实验与探究】
(1)实验如下:
实验操作步骤 |
实验现象 |
结论及解释 |
步骤一:取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后加入足量的稀盐酸。 |
实验过程中始终没有气泡产生。 |
则证明猜想成立。 |
步骤二:另取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加氯化钡溶液。 |
实验过程中产生。 |
则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。 |
(2)为了进一步的验证猜想结果,小明同学提出如下实验方案:继续步骤二的实验,过滤,然后向滤液中滴加无色酚酞试液,若酚酞变红,则猜想Ⅲ成立;若酚酞不变红,则猜想Ⅱ成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑,通过查阅资料知道,氯化钡溶液呈中性,不能使无色酚酞试液变红,但碳酸钠溶液呈性(填“酸”或“碱”),能使酚酞变红,因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是。
【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)。