近几年我国某些城市酸雨污染较为严重,主要原因是燃烧含硫量高的煤及机动车排放的尾气。
【提出问题】煤中是否含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】①二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),该反应的化学方程式为:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2 X ,其中X的化学式是: 。
②二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。
根据上述资料,甲、乙同学进行了如下实验探究。
【实验探究】甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
实验现象为 A中稀高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊。
由此甲同学认为:煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。
乙同学认为甲同学的方案不合理,于是进行了如下图所示实验(夹持装置略去):
【结论与反思】(1)乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是: 。
(2)上图C装置的作用是 。
(3)要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是:丙同学的实验中 。
化学兴趣小组探究金属的性质时,将一段去除氧化膜的镁条,放入一定量的稀盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有灰白色沉淀.
【提出问题】
灰白色沉淀是什么物质?
【猜想假设】
小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO 3),其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想,理由是 .
小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多,灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体.
小彤认为灰白色沉淀为脱落的镁粉细颗粒.
【实验探究1】
实验操作 |
现象 |
结论 |
①取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体 |
氯化镁固体 (选填"溶解"或"不溶解") |
小宇猜想错误 |
②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中 |
(选填"有"或"没有")气泡冒出 |
小彤猜想错误 |
基于以上探究与分析,原有猜想均遭到了否定.
【查阅资料】
HCl+AgNO 3═HNO 3+AgCl↓,AgCl是一种白色沉淀.
【实验探究2】
他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了 气体.再将湿润的蓝色石蕊试纸悬于试管口,试纸变 色.
同学们请教老师后得知,足量的镁与稀盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀.据文献介绍,碱式氯化镁存在多种组成结构,化学通式可表示为Mg x(OH) yCl z•mH 2O(其中2x﹣y﹣z=0,0≤m≤6).
【反思拓展】
(1)做镁与稀盐酸反应的实验时,镁条的用量宜少不宜多.
(2)铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同,据此推测出铁的活性比铜 .还可根据铁和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱,该反应的化学方程式为 .
菱铁矿和赤铁矿一样,也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁,为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO3•yFe(OH)2•zH2O]的组成,华雪同学在老师的指导下设计了如图实验装置:
【查阅资料】
a.碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2和H2O。
b.FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,可被氧化成四氧化三铁。
c.石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O
【实验步骤】
(1)检查装置的 后,准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中,连接仪器。
(2) ,鼓入一段时间空气,准确称量装置C、D、E的质量。
(3)关闭弹簧夹K,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出,再打开弹簧夹K,缓缓通空气一段时间,这样操作的目的是 。
(4)再次准确称量装置C、D、E的质量,所得数据如下
装置C/g |
装置D/g |
装置E/g |
|
加热前 |
200.00 |
180.00 |
180.00 |
加热后 |
200.36 |
180.88 |
180.00 |
(5)图,分析表中数据可知:3.40g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H2O的质量为 g,CO2的质量为 g,装置E的作用是 。
【实验结论】
在xFeCO3•yFe(OH)2•zH2O中,氢原子与氧原子的个数之比为 。
【实验反思】
(1)装置A的作用是 。
(2)实验结束后,装置B中的残留固体可能全部是FeO.也可能全部是Fe3O4.还可能是 。
(3)为了得到装置B中残留固体的组成,华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24g后,通过计算可知:残留固体的组成及各成分的质量为 。
小华同学通过阅读课外资料得知,潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂,有关反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。
于是她用如图所的装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应。
(1)装置B的作用是 。
(2)反应一段时间后,装置E中收集到的气体主要是 ;反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么?高阳为此又进行了如下探究:
【猜想与假设】
猜想一 Na2CO3
猜想二Na2CO3和Na2O2
猜想三Na2CO3和NaOH
你认为还可能是
【设计实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量样品于试管中,加入足量的水,振荡 |
固体完全溶解, |
样品中一定没有Na2O2 |
②取少量实验①所得溶液于另一试管中,加入过量的BaCl2溶液,振荡 |
有白色沉淀产生 |
猜想三正确 |
③取少量实验②所得上层清液于另一试管中,加入 溶液,振荡 |
有白色沉淀产生 |
【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH,原因可能是 。
某化学课堂正在进行,以下是教学片断。请你参与他们的学习并完成相关任务。
【演示实验】老师按如图所示连接好装置,加入NaHCO 3粉末,点燃酒精灯,对试管预热后集中加热,烧杯中澄清石灰水变浑浊,说明生成了CO 2.继续加热至无气体产生后撤出导管,熄灭酒精灯。
【问题提出】实验后,同学们对试管中剩余的固体粉末产生了兴趣:剩余粉末由什么物质组成?
【猜想假设】在老师的指导下,同学们对固体粉末作出了如下猜想:
猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Na 2CO 3;猜想三:Na 2CO 3。
【实验探究】
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
方案一 |
取适量粉末溶于水后向溶液中滴入2滴酚酞溶液,摇匀 |
溶液由无色变红色 |
小明根据实验现象认为猜想一成立。小组讨论后,大家认为小明的结论不合理,理由是 。
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
方案二 |
步骤一 |
取适量粉末溶于水后加 入过量的BaCl 2溶液 |
|
猜想一不成立 |
步骤二 |
取步骤一的上层清液加入MgCl 2溶液2﹣3mL |
无明显现象 |
猜想三成立 |
【评价交流】小华认为步骤二也可以用MgSO 4代替MgCl 2,大家不同意他的观点,理由是 。
【拓展延伸】请你总结上述实验成果,写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式 。
向一定量的NaOH溶液中慢慢通入CO 2气体,看不到明显现象。某实验小组的同学对所得溶液成分进行了如下探究。请你参与他们的探究活动,并完成以下问题:
【提出问题】所得溶液中溶质的成分是什么?
【査阅资料】资料一:将CO 2气体慢慢地通入一定量的NaOH溶液中,可能发生以下两个化学反应:
先发生反应:2NaOH+CO 2═Na 2CO 3+H 2O
当NaOH反应完全后,继续发生反应:Na 2CO 3+CO 2+H 2O═2NaHCO 3
資料二;Ca(HCO 3) 2易溶于水;CaCl 2溶液与NaCl溶液均呈中性; NaHCO 3溶液呈碱性,可使酚酞溶液变红色。
【猜想与假设】小组同学通过讨论,提出了以下四种猜想
猜想一:溶质为NaOH和Na 2CO 3
猜想二:溶质全为Na 2CO 3
(1)你认为猜想三:溶质为
猜想四:溶质全为 NaHCO 3
【实验探究】小组同学设计并完成了如下实验:
实验步骤 |
实验过程 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
取适量反应后的溶液置于试管 中,加入过量CaCl 2溶液 |
有白色沉淀生成 |
(2)猜想 不成立 |
② |
取适量步骤①反应后的上层清 液,滴加几滴酚酞溶液 |
(3)现象为 |
猜想二不成立 |
③ |
取适量步骤①反应后的上层清 液,加入适量稀HCl |
有气泡产生 |
(4)猜想 成立 |
【实验总结】针对上述实验,实验小组的同学总结并写出了上述探究过程中的各步反应方程式。
(5)你认为步骤①发生反应的化学方程式是 。