"江北水乡﹒运河古城"是今日枣庄的城市名片,而她又素以"煤城"著称。煤是一种重要的能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,变为清洁能源。煤的气化和液化流程如下图所示:
【查阅资料】水煤气是混合气体,由两种无色无味的气体组成,可以燃烧。
【提出问题】水煤气是什么?
【猜想假设】根据资料和反应物判断,水煤气可能是:①一氧化碳和氢气;②二氧化碳和氢气。
(1)提出以上猜想的依据是。
【设计实验】请从下列装置中选择一种,设计简单的实验证明猜想。
(2)你选择的装置是(填字母代号),可能的现象为。
【实验结论】(3)那么,猜想(填序号)是合理的。
灰某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。
【作出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
【实验验证】(1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到,证明有水生成。
(2)用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为。
小明提出质疑:石灰水变浑浊不一定是生成碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后,析出了氢氧化钙。同学们又用右上图所示的装置进行实验,1分钟后,提起锥形瓶,翻转后注入20mL饱和石灰水,加塞、振荡,观察到石灰水变浑浊,确定有二氧化碳生成。
实验中小明观察到一个意外现象:锥形瓶内壁上有少量黑色物质。
【交流讨论】经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。
为验证一氧化碳,他们设计了如下图所示的实验。
【实验验证】(1)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是。
(2)将a端插入蜡烛的焰心。
(3)用酒精灯加热b端的氧化铜与水调和的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。
(4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是:。
【拓展应用】含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源,且污染空气。为使其充分燃烧,应采取的措施是(答一条即可)。
某化学兴趣小组的四位同学对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后,所得溶液中溶质的成分进行了探究。
【作出猜想】小马猜想:溶质有NaCl、HCl、NaOH。
小程猜想:溶质只有NaCl
小宫猜想:溶质有NaCl、HCl
小尚猜想:溶质有NaCl、NaOH
(1)老师认为小马的猜想是错误的,其理由是_______________________________
【方案设计】小程和小宫分别设计如下方案验证各自的猜想。
方案设计者 |
方案步骤 |
方案预估现象 |
方案结论 |
小程 |
用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上,把试纸所呈现的颜色与标准比色卡进行对照 |
pH=7 |
小程猜想正确 |
小宫 |
取少量反应后的溶液于一支试管中,再向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液 |
有白色沉淀生成 |
小宫猜想正确 |
(2)两位同学中________________的方案正确。
【方案反思】
(3)请分析错误方案的原因:__________________________(若都正确,不作答)。
【拓展研究】
(4)请你再设计一个实验方案验证小尚的猜想正确,填写下列实验报告。
方案步骤 |
方案现象 |
方案结论 |
取少量反应后的溶液于一支试管中,再向试管中滴加________ 溶液 |
出现蓝色沉淀 |
小尚猜想正确 |
呼吸面具中的“氧气再生剂”,主要成分是淡黄色固体过氧化钠(Na2O2),使用后变成白色固体。某兴趣小组对白色固体的成分进行了探究。
【作出猜想】根据呼出的气体中含有较多的 和 ,作出如下猜想:
猜想一:白色固体中一定含有氢氧化钠
猜想二:白色固体中一定含有碳酸钠
猜想三:白色固体中一定含有氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】
(1)小明取少量水溶解白色固体,然后滴加酚酞溶液,溶液变红色。于是小明认为猜想二一定不正确。同学们认为小明的实验不能得出正确结论,因为 。
(2)小红另取少量白色固体,滴加少量稀盐酸,没有观察到有气泡产生,于是小红认为白色固体中一定不含有碳酸钠,并得出结论只有猜想一正确,猜想二和猜想三都不正确。同学们认为小红的实验也不能得出正确结论,因为 。
(3)小玉另取少量白色固体用适量的水溶解。依次滴加足量的氯化钙溶液、少量的硫酸铜溶液进行试验,依次观察到产生 和 ,证明猜想三成立。小玉为什么用氯化钙溶液而不用澄清的石灰水呢? 。
【拓展应用】“氧气再生剂”的保持方法是 。
小明家有包开启了的小苏打,久置在灶台上方,可能因受热而变质。小明为此开展了探究,请分析其过程完成填空。
【查阅资料】①2NaHCO3Na2CO3+ CO2 ↑ + H2O
②2NaHCO3+ Ca(OH)2= CaCO3 ↓ + Na2CO3+ 2H2O
③Na2CO3受热不分解,NaHCO3能溶与水。
【假设猜想】 假设一:小苏打没有变质,化学成分为 NaHCO3;
假设二:小苏打完全变质,化学成分为;
假设三:小苏打部分变质,化学成分为。
【实验方案】(实验现象2分)
可选药品:①Ca(OH)2溶液 ②CaCl2溶液 ③NaOH溶液 ④稀盐酸
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
操作一:取小苏打样品少量溶于足量水后,加入过量的(填药品编号,下同),观察,如有沉淀,则继续进行下一步操作。 操作二:待操作一中反应充分后过滤,并在滤液中加入过量的,观察。 |
操作一中无沉淀出现 |
假设一成立 |
假设二成立 |
||
假设三成立 |
【问题讨论】有同学认为,取一定量样品直接加热,再将产生的气体通入澄清石灰水,根据实验现象,对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断。请评价这种方案是否合理(填“是”或“否”),理由是。
研究性学习小组甲对教材实验结论“葡萄糖与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是氧化亚铜(Cu2O),提出质疑,他们认为红色沉淀不一定全是氧化亚铜。为了确定红色沉淀的成分,开展了如下研究:
提出猜想:红色沉淀可能是①Cu2O。②Cu2O和Cu
查阅资料:①氧化亚铜能与酸反应,得到+2价的铜盐和单质铜;
②在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜;
研究性学习小组甲设计出三种方案来验证猜想
方案1:取该红色沉淀加入稀盐酸中,观察溶液是否变蓝;
方案2:取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中,观察是否有残渣;
方案3:称取红色沉淀a g,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器里冷却,再称重,反复多次直到固体恒重,称得质量为b g,比较a,b关系;
(1)葡萄糖的化学式为,属于(填”有机物”或”无机物”),检验葡萄糖用的新制氢氧化铜由硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成,反应的化学方程式为
(2)根据查阅资料,写出氧化亚铜与稀硫酸的反应方程式。
研究性学习小组甲设计出三种方案你认为合理的方案是 。
研究性学习小组乙设计新的探究方案探究红色沉淀成份,装置如下图所示。
已知①2NH3+3Cu2ON2+6Cu+3H2O
②浓氨水与固体CaO接触,会逸出大量氨气, 碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物可吸收水和二氧化碳
方案如下(1)连好装置,检查装置气密性
(2)准确称取28.8克的红色沉淀于玻璃管中
(3)先A处反应,通一段时间氨气后称量D质量为108.3克,
(4)加热装置C
(5)待D中恒重为111.9克时,停止加热,继续通氨气直到装置C完全冷却.
(3)A处为用浓氨水与固体CaO接触,以产生稳定持续的氨气,则A处的发生装置应选(填”甲”,”乙”或”丙”),,
(4)B中碱石灰的作用是________________,加热前先通氨气的目的除了消除掉原来空气的的二氧化碳和水蒸汽对实验结果影响,还具有一个作用为.
停止加热,继续通氨气除了让生成的铜充分冷却,还有的一个作用为。
(5)为防止未反应的氨气扩散到空气中,E处可以连接的装置为(液体均为稀硫酸,从下列选项中选择)
(6)红色沉淀的成份为(通过计算说明共2分)
(7)有同学认为利用此实验装置还可以测定水中氢.氧元素的质量比,不过还需要测出一个数据,你认为要测出的数据为(从下列选项中选择),
A.实验所消耗的氨气质量
B.B中干燥管中增加的质量
C.完全反应后玻璃管中固体质量
(8)下列情况会使测定水中氢、氧元素的质量比偏小的有 (从下列选项中选择)
A.红色沉淀未完全反应 B.红色沉淀未完全干燥
C.实验中缺少B装置 D.实验结束后未等铜完全冷却就拆除装置