某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来,(反应过程中温度的变化忽略不计)。
【提出问题】易拉罐为什么先瘪后鼓?
【分析猜想】易拉罐开始时变瘪的原因是 ⑴ (用化学方程式表示),易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或H2。
【查阅资料】①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解:②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。
【设计方案并进行实验】为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
打开,迅速用燃着的木条伸入罐口 |
发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。 |
说明罐中重新生成的气体A是 ⑵ |
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。 |
先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。 |
说明铝是否与水直接反应: ⑶(填“是”或“否”)铝能够与 ⑷ 溶液反应。 |
③取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中,加入过量的稀盐酸。 |
产生了无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。 |
说明原CO2气体被NaOH溶液吸收 |
【实验结论】①铝制易拉罐变瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收,②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体。
【反思评价】小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识:铝既能与盐酸反应也 ⑸ 。
瑶瑶同学在实验室发现有一瓶没有标签的白色粉末,可能含有、
、
和无水
中的一种或几种,为确定白色粉末的成分,取该白色粉末进行以下实验:
【提出问题】这包白色粉末的成分是什么?
【实验探究1】瑶瑶同学取白色粉末少许于试管中,向其中加入足量的蒸馏水充分溶解后,得到无色透明溶液,瑶瑶同学所得能出的结论是_________ ;
【实验探究2】瑶瑶同学取上述所得无色透明溶液于另一试管中,向其中加入足量的稀盐酸,观察到_________ 的现象,得出结论,白色粉末中一定含有,推出一定不含
,请写出上述反应的化学方程式是_________ .
【实验探究3】为了验证氯化钠是否存在,瑶瑶同学做了如下实验:取原粉末少许于试管中,加足量的蒸馏水充分溶解后,再向其中滴加_________ 和_________ ,后当观察到_________ 现象后,确定白色粉末中还含有氯化钠.
随着经济的发展,能源与环境成为人们日益关注的问题。
(1)煤、和天然气常称为三大化石燃料。将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧气反应所放出的热量。碳与氧气反应的化学方程式为:。
(2)化石燃料燃烧都会产生二氧化碳,会引起温室效应。为控制二氧化碳的排放量,可充分利用和开发的新能源有(填1种即可)。
(3)低碳经济是以较少的温室气体排放获得较大产出的新经济发展模式。下列做法中符合“低碳经济”理念的是(填字母序号)。
A.大力发展火力发电
B.改造或淘汰高能耗、高污染产业
C.优化建筑设计,增强室内自然采光,减少照明用电
D.出行尽量开私家车
E.夏季将制冷空调温度尽量调低
(4)在汽车尾气管上安装净化装置,可使尾气中的一氧化碳和一氧化氮气体在催化剂的表面发生反应,生成氮气和二氧化碳,该反应的化学方程式为。
(5)某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 。
你认为同学的猜想肯定错误,理由是。
【实验探究】为了验证上述猜想,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
①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中红色粉末变成了黑色,由此推断同学猜想成立。
②请写出B、C中反应的化学方程式:
、。
【反思与交流】:为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是。
(9分)随着社会的发展,人们对环境问题日益关注,同学们对煤进行了下列探究:
【提出问题】煤中是否含有碳元素和硫元素?
【查阅资料】①二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),该反应化学方程式为: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ="=" K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
②二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊,反应原理:
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O。
【实验探究】
实验1:甲同学进行了如图所示A、B两步实验:
实验现象:A中稀高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊。
甲得出结论:煤中含有碳元素和硫元素。
乙质疑甲同学的方案的合理性,其质疑的理由是____________________________________。
实验2:乙设计并进行了如图所示实验(夹持装置略去):
实验现象:①B中溶液褪色;②C中溶液变浅;③D中溶液变浑浊。
乙得出结论:煤中含有碳元素和硫元素。
【交流反思】(1)将煤磨成煤粉的目的是_________________________。
(2)实验中装置C的作用是________________________。
(3)D装置中发生反应的化学方程式为______________________。
(4)某工厂因生产需要每年要燃烧含硫0.8%的煤10000吨(假设煤中的硫为单质状态),利用方程式计算,若未经处理该工厂每年会向大气中排放的二氧化硫质量是多少?
(15分)人类的生活和生产都离不开金属材料。
(1)铁是目前年产量最高的金属。
①高炉炼铁时需要的主要原料有铁矿石、焦炭、_______等。
②炼铁的反应原理主要是利用CO把铁从铁矿石中______出来(填“置换”或“还原”),表示该原理的化学方程式是__ _ _。
③下列说法正确的是__________________。(填字母序号)
A.铁生锈就是铁与空气中的氧气发生的化学反应 |
B.回收废旧金属有利于节约金属资源 |
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成氧化铁 |
D.在铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳来配制农药波尔多液 |
(2)请你参与探究几种常见金属饰品所含金属的相关活动,并回答下列问题。
【提出问题】Ⅰ.怎样鉴别真假黄金?Ⅱ.怎样确定钯的金属活动性?
【查阅资料】假黄金通常是黄铜(Cu﹣Zn合金);
钯(Pd)呈银白色,有金属光泽,可用作饰品
【实验药品】钯(Pd)、铂(Pt)、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯(PdCl2)溶液
【实验探究】
①鉴别黄金样品的真假:取黄金样品于试管中,滴加稀盐酸后,观察样品表面有气泡产生,说明此样品为(填“真”或“假”)黄金,其中发生的反应方程式为________。
②探究钯的金属活动性:依据生活经验,同学们猜测钯的活动性可能与银和铂相近,于是他们利用上述药品进行如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
把钯浸入硝酸银溶液中 |
无明显现象 |
钯的活动性比银。(填“强”或“弱”) |
把铂浸入氯化钯溶液中 |
_________ |
钯的活动性比铂强。 |
初步得出结论:钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为____。
(3)现用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液,进行了如图所示的实验,并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究。
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些?
【作出猜想】
①只有Zn(NO)3
②有Zn(NO3)2、AgNO3
③有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
④有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
【交流讨论】不合理的猜想是__ _____(填标号),其理由是____ ___。
【实验探究】根据下表中的实验步骤及现象,完成表中的实验结论
实验步骤 |
现象 |
实验结论 |
取少量固体B,滴加稀盐酸 |
有气泡产生 |
溶液A中的溶质成分符合猜想_, 固体B中的金属成分有_种。 |
世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%~40%,某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究。
探究一:铁丝燃烧
如图1所示,取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝,将其中两根分别盘成螺旋状,在每根铁丝一端系上粗铜丝,另一端系一根火柴杆,点燃火柴杆待快燃尽时,分别插入充满氧气的集气瓶中。观察到:Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧,且Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中的更剧烈;Ⅲ中铁丝没有燃烧。
(1)集气瓶中加入少量水的作用:。
(2)为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧 。
(3)分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因。
探究二:铁粉腐蚀的条件
如图2所示,将所有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进入广口瓶(容积为146 mL)。当温度恢复至室温,量筒内水面高度不变时读数(此时广口瓶内氧气含量几乎为零),记录量筒的起始和最终读数以及所需时间如下表:
序号 |
样品 |
量筒起始读数/ mL |
量筒最终读数/ mL |
所需时间/ min |
① |
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水 |
100 |
72 |
约120 |
② |
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl |
100 |
72 |
约70 |
③ |
(4)实验①和②说明NaCl可以(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的过程。
(5)实验开始后,广口瓶温度上升,说明铁锈蚀是(填“放热”或“吸热”)过程。
(6)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,实验③表格空白处样品的组成是。
(7)该装置还可能用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算得出空气中氧气的体积分数约是%(精确到小数点后1位),试分析该实验结果出现误差的原因。