(16分)请你参与下列探究。
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时,有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体呢?
【提出猜想】从物质组成元素的角度分析,放出的气体可能是SO2、O2、H2。
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH溶液反应,生成Na2SO3。
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是 。
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式: 。
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。
如果放出的是O2和H2的混合物,你认为方案中的安全隐患是 。
丙同学认为:为确保安全,实验前应先进行验纯操作。
【实验探究】经丙同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;停止通气,再次称量装置A,发现质量不变。
结论:(1)铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是 。
(2)写出该气体与CuO反应的化学方程式: 。
【思维拓展】
(1) 由上述实验可以推出,硫酸铜溶液显 (选填“酸”或“碱”)性。
(2) 不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?有一同学设计了右图所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨,理由是 。要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是 。
某同学对蜡烛的燃烧进行探究:
①点燃一支蜡烛,用一只烧杯倒扣在燃着的蜡烛上,蜡烛燃烧片刻后熄灭,如实验一.
②再点燃蜡烛,然后吹灭,看到烛芯产生一缕白烟,用火柴点燃白烟,蜡烛重新被引燃,如实验二.
③将粗细均匀的木条水平放在蜡烛的火焰上,稍加热后观察木条燃烧现象,如实验三.
(1)操作①中,蜡烛能燃烧片刻的原因是_________________________________________.
(2)操作②中,关于白烟的成分,有同学做出了下列猜想:A、白烟是水蒸气;B、白烟是石蜡固体小颗粒;C、白烟是二氧化碳.你认为上述猜想有道理的是(填序号)____________,理由是________________________________________.
(3)该同学在做实验一的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为她的以下做法中不合适的是
A.反复实验,并观察是否有相同现象
B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么
C.认为与本次实验目的无关,不予理睬
D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因
(4)木条处于外焰的部分最先变黑,说明蜡烛的外焰温度最______________.
曾经有一则新闻:某市一辆满载电石的货车遇大雨引发熊熊大火.“电石遇水为什么会引起火灾?”某化学兴趣小组请教老师后获知:电石主要成分为碳化钙(CaC2),它没有可燃性且遇水会产生气体.于是他们在老师的指导下进行了以下探究.
【实验探究】
提出问题 |
实验现象 |
结论 |
(1) ___________________? |
向盛有一小块电石的试管中,滴入少量的水,发现有气泡产生,用手触摸试管外壁,感觉到____________。 |
电石与水反应放热. |
(2)电石与水反应生成的气体 是否具有可燃性? |
收集一小试管该气体,点火,观察到有明亮的火焰. |
该气体具有__________性. |
(3)该气体可能含有碳、氢元素吗? |
点燃气体,用干冷烧杯罩在火焰上方,内壁出现水雾;然后迅速将烧杯倒置,倒入少量的澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊. |
该气体________(选填“一定”或“不一定”)含碳、氢元素. |
【反思】通过上述素材,你还有什么新认识___________________________________.
某学校实验小组的同学,在实验室里将稀硫酸和氯化钡溶液混合后,发现产生白色沉淀,他们将反应后的溶液进行过滤,得到滤液,滤液中溶质的成分是什么呢?于是他们进行了如下探究.
【提出问题】反应后滤液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】端端同学认为反应后滤液中的溶质是HCl
默默同学认为反应后滤液中的溶质是HCl、H2SO4
硕硕同学认为反应后滤液中的溶质是H2SO4和BaCl2
【探究与交流】(1)请说出端端同学猜想的理由_________________;
(2)上述哪位同学的猜想不正确;请说明理由_________________;
(3)默默同学为了证明自己的猜想,向反应后的滤液中加入几滴石蕊溶液,紫色石蕊溶液变红,于是认为自己猜想正确,请对他的结论进行评价_________________.
(4)经过同学们多次实验证明端端、默默的猜想都是错误的,滤液中的溶质应该是_________________.
达州盛产天然气,有“中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷(CH4),我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】
甲 CO2 H2O ;乙 CO H2O;
丙 NH3CO2 H2O;丁 CO2 CO H2O 。
你认为同学的猜想是错误的,理由是。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能"或“否”)。
实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断同学猜想成立。
请写出C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式:。
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。
【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。
【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。