近几年我国某些城市酸雨污染较为严重,主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的。
【提出问题】如何通过实验证明煤中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 H2SO4”。
(2)“二氧化硫和二氧化碳一样,能和澄清石灰石发生反应生成难溶于水的亚硫酸钙(CaSO3),也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫使澄清石灰水变浑浊的化学方程式:______________________。
根据上述资料,甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】
(3)甲同学:
“实验操作”:甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
“实验现象”: A ,B 。
“得出结论”: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。
(4)乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是: 。
(5)丙同学:进行了如下图所示实验(部分装置在图中略去):
【探究与结论】(6)上图C装置的作用是 。
(7)丙同学的实验中若已证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是:丙同学应看到的实验现象是 。
(1)小方用下图所示装置对二氧化碳的灭火实验进行研究,
实验的结论是______________________________________。
(2)【提出问题】二氧化碳能否支持燃烧?
【猜想假设】镁能在二氧化碳中燃烧。
【查阅资料】①氧化镁、氢氧化镁均是白色难溶于水的固体
②MgO+2HCl= MgCl2+H2O
③MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
【实验探究】
①上图中镁带剧烈燃烧,冒白烟,有黑色固体生成,并放出大量的热。
②为检验生成物的成分,做如下实验。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论和 化学方程式 |
|
向广口瓶中加入过量盐酸,充分反应后过滤,在滤纸上留有黑色固体。 |
I、将黑色固体收集、洗涤、干燥后,点燃,在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯。 |
黑色固体燃烧,烧杯内壁出现白色浑浊。 |
黑色固体是; 涉及该步骤反应的化学方程式:。 |
II、取少量滤液于试管中,逐滴加入氢氧化钠溶液。 |
有白色沉淀产生。 |
白烟的成分是。 |
③为了回收II中的白色沉淀,证明沉淀完全的实验方法是。
(要求写出步骤、试剂、现象和结论)。
【反思提高】通过此次实验的探究,你对燃烧的条件或二氧化碳的灭火有何新认识。
化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”,在成果展示现场,某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字,晾干后白纸上出现硝酸钾晶体(见图1),用带火星的木条接触硝酸钾晶体,就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延,留下“火”字的黑色痕迹(见图2)。
在场的同学对此产生了浓厚的兴趣,并进行了如下研究:
【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧?
【查阅资料】硝酸钾受热易分解,生成亚硝酸钾(KNO2)和一种常见的气体单质。
【猜想与假设】对于生成的是什么气体,四位同学有如下猜测:
甲:二氧化氮; 乙:氮气; 丙:氧气; 丁:氢气;
同学丙指出不可能是二氧化氮、氢气,理由是:。
【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证,他们的操作方法是:,观察到的现象是,说明同学丙的猜想正确,硝酸钾分解的化学方程式是。
【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是:
【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字?已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表:
温度/℃ |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
溶解度/g |
31.6 |
63.9 |
110 |
169 |
246 |
你对上述问题的解释是:。
某化学小组对二氧化碳和二氧化硫的有关性质,进行了相应探究实验,请根据所学知识及下面实验,回答问题:
(1)溶解性对比实验将已收集满的二氧化碳和二氧化硫的两支相同的试管,倒置于水槽中,呈现下图所示现象的原因是①;②。
(2)化学性质的对比
将二氧化碳和二氧化硫分别进行如下实验(部分装置已略),观察到的实验现象是:A与D现象接近;B与E现象相同;C与F现象差异很大,C仍为红色,F红色逐渐褪去。
①D装置内有关的化学方程式是;②E装置内的实验现象是;③鉴别二氧化碳和二氧化硫的方法是。
(3)实验反思:
①二氧化碳和二氧化硫的相同之处是。
A.能溶解于水 |
B.能与水反应 |
C.是有毒的气体 |
D.与Ca(OH)2反应的产物中有难溶于水的物质。 |
②若将一定的活性炭投入到装置C中的试管内,红色也可褪去,它与F的原理区别是。
某化学小组的同学在老师的指导下,设计如下装置验证碳酸钙的性质的同时,探究氧化钙与二氧化碳在加热的条件下是否也能发生反应生成碳酸钙。
①C中的现象是(15)。装置 B的作用是(16)。
②实验后小组同学对E中固体的成分进行探究。
【猜想与假设】
E中的固体可能为①氧化钙;②氧化钙与碳酸钙; ③碳酸钙
【进行实验】
甲同学取一定量的E中固体于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物,甲同学认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想③成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想③成立,其理由是(17)。他又重新进行实验,证明了猜想②成立,他的实验操作及现象为(18)。
③如果A中碳酸钙的质量为200克,则完全分解产生二氧化碳的物质的量是多少?(写出计算过程)
探究水蒸气通过灼热的木炭后,得到的混合气体的主要成分。
【提出猜想】该混合气体主要成分为CO、CO2、H2和H2O。
【查阅资料】a.浓硫酸可作干燥剂。b.氢气在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和水。
【实验过程】设计实验装置如下:(部分夹持仪器已略去;假设每个装置里的药品足量,反应充分)。
①装置A中无水硫酸铜变蓝,写出该反应的化学方程式 (11),装置B中澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式 (12),由此得出混合气体中含有CO2和H2O气体;
②通过观察装置D、E中的现象后,为了确认混合气体中含有氢气,装置C中的试剂是(13)。为了证明CO气体的存在,装置F中试剂是 (14)。
【实验结论】猜想正确。