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 。
某化学兴趣小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物成分进行探究.经初步分析:无色气体A不含有单质气体,黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种.高炉炼铁的原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,请写出反应器中产生一氧化碳的化学方程式:______________________.
兴趣小组又分成甲、乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究.
[猜想与假设]
甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能有未反应的________.
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况:
假设一:只含有铁.假设二:只含有________.假设三:以上两种物质都含有.
[实验探究]
(1)为验证甲组的猜想,大家按下图所示进行实验(箭头表示气体流向):
当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中灼热的氧化铜变红,可以确定无色气体A的成分为________,Ⅱ中浓硫酸的作用是________________________.
(2)为验证乙组中假设三成立,大家用物理和化学两种方法来进行探究.
实验方法 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结果 |
物理方法 |
假设三成立 |
||
化学方法 |
取少量黑色粉末B于试管中,加入过量的稀盐酸 |
假设三成立 |
写出黑色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式:________________________.
[交流反思]
在做甲组的实验时发现其存在一个很不环保的缺陷,请指出来________________.
小明对铁的锈蚀进行如下探究.室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图.观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL).当装置温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零).记录的反应起始和结束量筒的读数以及所需时间如下表.
序号 |
样品 |
量筒起始读数/mL |
量筒最终读数/mL |
所需时间/min |
① |
1g铁粉、0.2g碳和10滴水 |
100 |
70 |
约120 |
② |
1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl |
100 |
70 |
约70 |
③ |
- |
- |
- |
(1)实验①和②说明NaCl可以________(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率.
(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁锈蚀的过程是________(填“放热”或“吸热”)过程.
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质主要成分的化学式是________.
(4)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成.
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积分数是________%(保留3位有效数字).
(6)现仅提供:量筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包(内含1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl),请你帮助小明再设计一个测量空气中氧气体积分数的实验方案,在下图框中画出实验装置示意图即可(注明滤纸包的位置).
已知某混合金属粉末,除铝外还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上.请设计实验探究该粉末中铁、铜的存在.
资料在线:铝与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气(2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑),铁和铜不与氢氧化钠溶液反应.
可供选择的实验用品:烧杯、大试管、量筒、滴管、燃烧匙、药匙、磁铁;稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液、氨水.
请你参与并完成以下实验探究过程:
Ⅰ.提出假设
假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe.
假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有________________________.
假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu.
Ⅱ.设计并实施实验方案
(1)基于假设1,不用化学试剂,证明金属铁的存在的方法是________________________.
(2)基于假设2,将混合金属粉末加入足量稀盐酸中,你观察到的现象是________________________,反应的化学方程式为________________________.
(3)基于假设3,请你完成实验操作,描述实验现象.
实验 步骤 |
实验操作(说明仪器和试剂) |
实验 现象 |
结论 |
① |
仅除去铝 |
||
② |
证明含有铁并除去铁 |
||
③ |
将大试管静置,弃去上层清液,加水,多次洗涤剩余固体 |
剩余固体呈紫红色 |
证明含有铜 |
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(Cr)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:K Ca Na Mg Al Zn ________ Sn Pb (H) ________ Hg Ag Pt Au,请你在横线上填写对应金属的元素符号.
[作出猜想]
猜想1.Cr>Fe>Cu;
猜想2.Fe>Cu>Cr;
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(CrSO4)溶液.
[设计与实验]
小聪同学取形状大小相同的三种金属片,用砂纸打磨光亮,分别放入三支洁净试管中,再向三支试管中分别加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FeSO4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________________________.
某化学兴趣小组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行了如下实验:
(1)实验一:①试管内未发生反应,②试管中有红色物质析出,发生反应的化学方程式________,该实验可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为________.
(2)实验二:将实验一后①、②试管内的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,一段时间后过滤.滤渣中一定含有的物质是________,可能有的物质是________,为了进一步确定可能有的物质是否存在,同学们设计了如下方案:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
取少量滤渣于试管中,向其中滴加________ |
没有气泡产生 |
________ |
滤液中含有的金属离子可能是________.
①Mg2+②Mg2+、Fe2+③Mg2+、Fe3+④Cu2+、Fe2+⑤Mg2+、Fe2+、Cu2+