一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的"脱氧剂"很好奇,他们观察到"脱氧剂"外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠,打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末.
【资料获悉】铁系"脱氧剂"的作用原理是利用铁能被氧气氧化,从而达到除氧保鲜的目的.
【教师指导】铁被氧气氧化最终产物为红棕色的
(其他产物忽略不计).
【探究目的】小组同学欲探究该"脱氧剂"是否已经失效(即单质铁是否已经完全被氧化),并测定各成分的质量分数,设计了以下探究实验.
【实验探究】
步骤1:小刚用磁铁接近样品,发现磁铁吸引了部分黑色固体.
步骤2:称取
样品与一烧杯中,加足量水充分搅拌溶解后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为
.
步骤3:按如下装置,将得到的
固体与足量稀硫酸反应,用电子秤称得反应前后总质量差为
.
步骤4:将锥形瓶中反应后的液体过滤,并将滤渣洗涤、干燥后,称得其质量为
.
【交流讨论】
(1)由步骤1得出的结论是 .
(2)步骤2目的是 溶解样品中氯化钠 ,检验该滤液中溶质的方法是 .
(3)步骤3中仪器
的名称为.
小明认为
差值即为
的质量,并由此计算出样品中单质铁的质量为
.
小华提出在装置的
导管处应该再连接一个盛有碱石灰的干燥管,他这样做的理由是.
(4)如果步骤4中滤渣没有经过洗涤,则称得的质量1.20
(填">"或"="或"<")
【教师指导】样品在稀硫酸中除了
分别能与稀硫酸反应外,还存在反应:
.因此,小明用产生
的质量计算样品中铁的质量不合理.实际上,样品中单质铁的质量应该是与酸反应消耗的铁和与
反应消耗铁的质量总和.
【学生实验】小红将步骤3的装置进行了改进,重新称取
样品进行实验,并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为
.
【数据处理】由于反应过程较复杂,小组同学在老师的帮助下,推算出与
反应消耗铁的质量为
.
【请你参与】
(1)写出
与稀硫酸反应的化学方程式.
(2)请根据以上数据,计算该样品中各成分的质量分数.
某学习小组的同学对物质燃烧知识进行了整理和探究。请你一起参与:
(1)木炭燃烧实验:
①木炭在氧气中燃烧的现象是,完全燃烧的化学方程式是。
②检验右图集气瓶中木炭完全燃烧产物的方法是。
(2)对燃烧是否发生火焰的探究:
【发现问题】木炭在空气和氧气中燃烧均不产生火焰,而氢气、蜡烛、酒精等在空气或氧气中燃烧都产生火焰,那么物质燃烧是否产生火焰与什么因素有关呢?
【提出假设】a.与氧气的浓度有关;b.与可燃物的状态有关;c.与燃烧达到温度和可燃物沸点的相对大小有关。
【资料整理】小组同学查阅资料归纳整理,如右表。
【得出结论】①通过木炭在空气和氧气中燃烧均不产生火焰,可以得出假设a(填“合理”或“不合理”);
②分析表中数据,可以得出有关假设b的结论是;
③分析表中数据,可以得出有关假设c的结论是;
【验证结论】请你设计实验验证石蜡蒸气燃烧能产生火焰。(用简要语言叙述,提供仪器:蜡烛、火柴、注射器、玻璃管)
。
化学实验中常常会出现意外情况,这是提升我们学科素养的良好机会,要根据具体情况区别对待,善于发现和解决问题。例如:
(1)用高锰酸钾制氧气时,用排水法收集到的氧气呈红色。原因是▲,相应的改进措施是▲ 。
(2)做细铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部破裂。原因是▲ ,相应的改进措施是▲ 。
(3)用盐酸和碳酸钙固体反应,将得到的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们提出了自己的想法和做法,请你帮助他们完成以下探究。
[假设]
小英的假设:澄清石灰水已变质
小青的假设:气体X中除了有CO2外,还有▲
[实验探究]
Ⅰ.小英的探究:
实验目的 |
实验步骤 |
可能的实验现象 |
化学方程式和实验结沦 |
探究所用 澄清石灰 水是否变 质 |
①用一支试管另取少 量原澄清石灰水 ②取稀硫酸与碳酸钠 反应制取CO2 ③ ▲ |
步骤③中现象为: ▲ |
步骤②中反应方程式为: ▲ 步骤③可能的反应方程式略 实验结论: ▲ |
Ⅱ.小青的探究
实验目的 |
实验步骤 |
实验现象 |
化。学方程式和实验结论 |
探究气体X 中是否含有 ▲气体 |
将气体X通入硝酸银 溶液 |
▲ |
反应方程式为:▲ 实验结论:气体X中含有 ▲气体 |
[实验反思]
Ⅲ.同学们经过讨论发现,只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。请你从下图中选择一组合理的装置▲ (填序号)。
AB C
Ⅳ.在上述合理装置的第二支试管内应放入▲ 溶液,其作用是▲ 。
小煜通过学习知道:Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应,Na2CO3溶液还会与石灰水反应。
【产生疑问】NaHCO3溶液也能与石灰水反应吗?如果能反应,生成物可能是什么?
【进行实验】小煜将NaHCO3溶液与石灰水混合,结果产生了白色沉淀。已知Ca(HCO3)2能溶于水,碳酸氢盐在碱溶液中会生成碳酸盐。此白色沉淀是,证明NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液也能发生反应。为了进一步了解生成的含钠化合物有什么,继续探究:
【作出猜想】①只有NaOH;②Na2CO3和NaOH;③
【实验设计】步骤1:取少量上述实验后的上层清液于试管中,再滴加足量的CaCl2溶液(中性),观察到产生白色沉淀,由此可知生成的含钠化合物中一定含有;
步骤2:将步骤1中后应后的混合物过滤,往滤液中先滴加几滴无色酚酞溶液,再滴加足量的稀盐酸,观察到溶液颜色变化情况为,整个实验过程中无气泡产生,由此可知猜想②成立。
【拓展提高】若步骤1中未出现白色沉淀,则此时NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为。
有三种白色粉末.分别是碳酸钡、硫酸钡和碳酸钠。请设计一个实验方案.把这三种粉末区分开来。叙述实验操作、预期现象和结论。
(实验室仅提供了稀HCl、Na2S04溶液、蒸馏水以及常用的实验仪器。)
实验操作 |
预期现象与结论 |
几位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验,实验完毕后,他们发现试管内仍有黑色固体物质存在。该试管中的黑色固体物质是什么?
【提出猜想】
小玉同学:木炭。
小兰同学:氧化铜。
小华同学:木炭和氧化铜。
【查阅资料】
木炭、铜都不与稀硫酸反应;Na2O、MgO、CuO、Fe2O3等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。
【实验设计】
方案一:向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸,充分振荡,静置后观察现象。
方案二:取少量该黑色固体在空气中灼烧,观察现象。
他们对“方案一”进行了分析讨论,达成了共识:若试管内溶液无色、还有黑色固体存在,证明同学的猜想正确。若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体,证明 同学的猜想正确。若出现的现象是,证明小华同学的猜想是正确的,发生反应的化学方程式为。
他们按照“方案二”进行了实验操作,记录如下:
实验现象 |
实验结论 |
黑色固体红热并逐渐减少,最后消失 |
该黑色固体是 。 反应的化学方程式是 |