有一包粉末,可能由C粉、Fe2O3粉、Fe粉三种物质中的一种或两种组成。某同学为了探究它的成分,按如下步骤进行实验:
(1)先对实验做了如下设想和分析:
取少量粉末于烧杯中,向烧杯中加入过量的稀硫酸,则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况),请你完成下表:
烧杯中可能出现的现象 |
结论 |
① |
只含C |
② |
含C、Fe2O3 |
③有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色 |
含 |
(2)通过实验及分析,确定该粉末为C、Fe2O3的混合物。为了进一步探究C、Fe2O3的性质,他又利用这种混合物补充做了下面两个实验:
实验1:将此粉末在空气中灼烧至质量不合理再变化,待冷却到室温后,取剩余固体于烧杯中,再加入过量稀硫酸,反应完全后静置,烧杯中 (填“有”或“无”)不溶物,溶液呈 色。
实验2:将此粉末隔绝空气加强热(若两种物质恰好完全反应),静置,再加入过量稀硫酸,充分反应后,所得溶液中的溶质是 、 。
某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学,在探究木炭与CuO反应时,完成了如图实验,请回答下列问题:
Ⅰ、如图所示装置进行实验,很快发现澄清的石灰水变浑浊;
(1)请写出C与CuO反应的化学方程式 ;
(2)实验结束时,应 (填写下列操作代号)。
①先撤出导管,再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯,再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材,认为当木炭较多、温度较高时,该反应产生的气体中可能含有CO和CO2,小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证:
已知:碱石灰是NaOH和CaO的混合物,可以吸收CO2和水。
(3)仪器B中所盛试剂为 ,其作用为 。
(4)D中玻璃管盛装的试剂为CuO,E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO,则应观察到的现象有: 。
(5)实验前,需检查 ;点燃酒精灯前,先打开K,通入N2一段时间,其作用为 。
(6)请指出上述实验中的一项缺陷 。
(7)将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu,理论上可生成 g CO。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现:Cu2O为红色固体,难溶于水,可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
(8)请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O:
。
为加深对酸的主要性质的认识,通过实验解释生活中的一些现象。在学完酸的化学性质后,老师组织同学们完成了以下实验活动。
【实验内容与分析】
实验一:按如图1所示完成实验。
实验二:往生锈的铁钉中加入足量的稀盐酸。
实验三:往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸。
实验四:往5.3克Na2CO3粉末中加入足量的稀盐酸。
(1)实验一中,观察到石蕊溶液变 色。
(2)实验二中,观察到溶液由无色变成黄色,一段时间后有气泡产生,请解释出现这两个现象的原因 。
(3)实验三中,观察到溶液由红色变成无色,由此现象分析,反应后所得溶液中,溶质成分的可能组合有(不考虑酚酞) (用化学式表示)。
(4)请计算,实验四中理论上可以生成二氧化碳的质量为 克。
(可能用到的相对原子质量:H﹣1 C﹣12 O﹣16 Na﹣23 Cl﹣35.5)
【应用与拓展】
(5)结合以上实验内容,请设计实验方案除去铜粉中混有的氧化铜,得到纯净的铜 。
(6)小明在征得老师的同意后,继续进行了如图2所示实验。
由上述实验可以得出氢氧化钙的哪些性质 。
某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究,设计下列实验。
Ⅰ.铁、铜金属活动性比较
实验步骤 |
实验现象及结论 |
①将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中 |
Cu丝无变化,没有发生化学反应。 |
②将Fe丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中 |
Fe丝表面有气泡产生,其反应的化学方程式为 。 |
③将Fe丝插入盛有2mL CuSO4溶液的试管中 |
Fe丝表面有 色物质覆盖。 |
结论:通过上面实验,可知Fe的金属活动性比Cu (填“强”或“弱”)。
Ⅱ.将上面①、②、③实验后的液体收集在一烧杯中,对该烧杯中的废液进行分析。
(1)甲同学观察到废液呈现蓝色,认为废液中一定含有 (填化学式)。
(2)乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与 比较,测得废液pH<7,表明废液中还有硫酸。
(3)丙同学设想把废液进行回收,为了将废液中的溶质全部转化为FeSO4,采取向废液中加入过量的Fe粉,待反应完全后,过滤,滤渣的成分为 (填化学式)。滤液经蒸发结晶,可得到硫酸亚铁晶体。
我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。纯碱的用途非常广泛,某化学兴趣小组的同学对它产生了浓厚的兴趣,设计了如图两个实验,并对反应后试管中残留废液进行探究。
【实验1】往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变成 色。
【实验2】往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,观察到的现象是 。同学们对实验2反应后的废液中溶质成分进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:废液中的溶质可能是NaCl、HCl
猜想二:废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3
猜想三:废液中的溶质可能是
【设计实验】同学们为验证猜想,设计了如下实验:
方案一:
实验操作与现象 |
反应方程式 |
实验结论 |
小芳取少量废液于试管中,滴加澄清石灰水,有白色沉淀产生 |
|
猜想二正确 |
方案二:小明取少量废液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,发现溶液不变红色,小明认为猜想一正确。
【进行讨论】同学们一致认为小明的实验结论不正确,理由是 。
【进行总结】分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑 。
【拓展与应用】现有14.9克纯碱样品(含Na2CO3和NaCl的混合物),将其放入干净的烧杯中,加入89.5克水使其完全溶解,向所得溶液中缓慢加入一定溶质质量分数的稀盐酸(反应方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O)。产生气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示,试回答下列问题:
(1)产生CO2的质量为 克。
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少? (写出具体的解题过程,下同)
(3)滴入稀盐酸至恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?
化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。
(1)写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是 ;
(2)探究蓝色滤液的成分。
【提出问题】蓝色滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:Zn(NO3)2;
猜想二:Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
猜想三: ;
上述猜想中,该小组有同学直接判断猜想一不合理,理由是 ;
【实验设计】为进一步验证上述猜想,科技小组的同学设计了如下实验。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
相关化学方程式 |
取少量蓝色溶液于试管中,滴加① |
② |
猜想三成立 |
③ |
【结论分析】猜想三成立,则滤渣中一定含有 。