某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验.
①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比试验:
I.将3.0
与1.0
均匀混合加热
II.将
与1.0
均匀混合加热
在相同温度下,比较两组实验产生
的快慢.
I中反应的化学方程式是
②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素,实验数据记录如表:
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
的质量 |
相同时间内产生
的体积 |
|
I |
50.0 | 1% |
0.1 | 9 |
II |
50.0 | 2% |
0.1 | 16 |
III |
50.0 | 4% |
0.1 | 31 |
实验结论:在相同条件下,
丙用如图装置进行实验,通过比较
为研究锌和铝的金属活动性,某研究小组进行了如下探究。
(1)小明设计的实验方案:向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式。
(2)小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中,发现前者比后者反应快,原因是
。
(3)小芳在(2)实验中,还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么?
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色;AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设a:该灰黑色沉淀可能含有;
假设b:该灰黑色沉淀可能含有AlCl3;
假设c:该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
实验编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
加入适量稀盐酸 |
有微量气泡,固体全部溶解,得到澄清溶液 |
② |
加入适量蒸馏水 |
固体部分溶解 |
③ |
加入适量无水乙醇 |
固体部分溶解 |
【得出结论】由实验①可判断假设c(填“成立”或“不成立”),再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是。
(4)你认为①中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱?(填“能”或“不能”),分别从设计方法和操作可行性的角度,具体说明理由
。
做完“铁在氧气里燃烧”实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是他们进行了以下探究活动,请你一同参与。
[问题1] 细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?
[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因,该小组同学设计的实验方案是:取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝,分别在足量的氧气中燃烧,观察现象。你认为他们的方案(填“合理”或“不合理”)。
[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时,他把细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部(没有接触到细沙,如图所示),但不见铁丝燃烧,反复实验均未成功。
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种:
A.铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行;
B.点燃火柴后立即将它伸入瓶内,火柴燃烧消耗了氧气,不利于铁丝的燃烧;
C.火柴燃烧时有大量的热量放出,将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部,因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出,使铁丝无法燃烧。
实验:根据以上假设,他对实验应作的相应改进为:
(1);(2);(3) 。
[问题2]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料2] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入_____溶液,观察到的现象是_____,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
[问题3]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料3]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:②Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
Fe3O4 |
Fe2O3 |
铁 |
|
分解温度/℃ |
1538 |
1400 |
— |
熔点/℃ |
— |
— |
1535 |
[理论探讨]
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。
[拓展延伸]
(1)小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来,观察到火星四射,并有黑色固体生成,请写出该反应的化学方程式;
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式__________;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色_____,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。
甲同学在某食品包装袋内,发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋,上面写着“生石灰干燥剂,请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空气中,经过一段时间后,发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。
⑴猜想一:块状固体B中除氧化钙外还可能有:、。
写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式:
;。
⑵猜想二:块状固体B溶于水可能有现象(填“放热”或“吸热”)。
⑶取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中,振荡、静置、过滤,得到少量白色固体C。就白色固体C的成分,甲同学与乙同学进行讨论,一起猜想。
甲同学认为,白色固体C可能是:氢氧化钙;乙同学认为,白色固体C可能是:碳酸钙;
你认为,白色固体C还可能是:。
请设计实验证明你的猜想(填写下表):
方案 |
现象和结论 |
某化学兴趣小组利用下列装置进行气体的实验室制法和有关性质的研究。
⑴写出下列编号仪器的名称:①_______________②______________。
⑵甲同学要用KMnO4固体来制取O2,应选用上图中的_________装置(填编号),该反应的化学方程式是_________________________________。
当O2收集满并取出集气瓶后,停止实验的正确操作步骤是___________________________。
⑶乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应,制取CO2并检验其有关性质,观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是___________(填序号)。
A.产生的CO2直接使石蕊试液变红 B.挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
C.产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
⑷丙同学用C装置制取了一瓶无色、无味的气体(纯净物),你推测该气体可能是___________,反应方程式是: 。
某化学课外兴趣小组的同学欲探究三聚氰胺(化学式为C3H6N6)的制取原理:
【查阅资料】
(1)目前,化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺。即以尿素[化学式:CO(NH2)2]为反应物,硅胶为催化剂,在380℃至400℃的温度下,沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺,同时产生两种无色气体,其中一种气体具有刺激性气味。
(2) NO是无色气体,不溶于水,在空气中能迅速氧化为红棕色NO2气体。
【提出问题】
反应生成的两种气体是什么?
【假设猜想】
根据资料及反应物质判断,生成的两种气体可能是:
①二氧化碳和水蒸气;②二氧化碳和氨气;③二氧化碳和氮气;④二氧化碳和二氧化氮;
提出以上猜想的依据是 ;
你认为合理的猜想是(填序号) ,理由是 ;
【设计实验】
同学们在老师的指导下,设计下图所示实验摸拟制取三聚氰胺,并验证猜想。
A装置的作用是使生成的三聚氰胺迅速凝华而与气体分离。
【实验现象和分析】
(1)实验观察到B中棉花变红,则证明生成,同时看到D中___________现象,说明还生成了二氧化碳,D中所发生反应的化学方程式是________________________。
(2)C中稀硫酸的作用是 ____________。
【实验结论】
根据资料和实验现象分析可知,用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为__________________。