小华同学在观察课本实验“燃烧的条件”(图1)时,对产生的大量白烟产生了疑问。于是查阅资料:
【查阅资料】:……产物是白色固体——五氧化二磷。五氧化二磷会刺激人体呼吸道,在空气中可能与水蒸气反应,生成一种剧毒物质——HPO2(偏磷酸)由小华查阅的资料看,他最初的疑问可能是_________________________________;
分析:P2O5和偏磷酸都会伤害人的身体,应对此实验进行改进。
【实验改进】:小明与同学一起对课本实验进行了如下改进(图2),去掉铜片,将足量的红磷和白磷分别放在两个大试管中,在试管口各自套一个瘪气球,用线固定。然后将两支试管同时浸在盛有热水的烧杯中。
【观察现象】:可观察到试管中_______________________________。
【得出结论】:可燃物的燃烧必须具备的条件是温度达到着火点,跟空气(或氧气)接触
【反思与评价】:改进后的装置与原装置比较,其优点为_____________________。
【实验创新】:待发生反应的试管冷却后,小明将试管倒立在水中(试管口接近液面),握住气球口部,小心取下气球,观察试管中的现象是_____________________________;小明进行此实验的目的是_________________。
做钠在氯所中燃烧的实验时,钠完全反应后,在集气瓶内放少量水来吸收过量的
,但不能完全吸收。如何处理残余的
呢?同学们进行了相关探究。
【提出问题】
向上述集气瓶中滴入石蕊溶液,发现溶液显红色。由此想到,选用氢氧化钠等碱性溶液吸收
,效果会怎么样?
【查阅资料】
氯气是黄绿色有毒气体,溶于水,在饱和氯化钠溶液中的溶解度非常小。
【设计与实验】
用两套完全相同的装置做对比实验,如下图所示:
(1)为确保实验的准确性,要先检验装置的;
(2)实验开始时,先用弹簧夹夹紧乳胶管,再将注射器内等体积的水和
溶液分别注入充满
的集气瓶;
(3)充分吸收
后,打开弹簧夹,观察进入两个集气瓶内饱和
溶液的体积。
【结论与解释】
(1)甲实验中,
溶于水且与水反应生成盐酸和次氯酸(
),反应的化学方程式为。
(2)乙实验中,
与
易发生化学反应。
(3)分析实验现象得知,用碱性溶液比用水吸收
的效果(填"好"或"差")
【交流与反思】
(1)金属钠在氯气中燃烧的实验现象为。
(2)向
的水溶液中滴入硝酸银溶液有白色沉淀生成,化学方程式为:
。
某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成:
【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是;
【交流讨论】(1)改进后的装置(如图二)与图一相比,其优点是。欲使图二中的红磷着火,可将试管从水中取出并后才能对试管加热;
(2)将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中,使试管罩住白磷(如图三所示),结果观察到了"水火相容"的奇观,则大试管所装气体可能是;
【综合应用】"水火不相容"是指水能灭火,其实水有时也可以"生火",比如钾遇水会立刻着火,因为钾遇水生成
和一种碱,该反应是(填"吸热"或"放热")反应,其反应化学方程式为。
某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【进行猜想】(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。请写出铁粉与
溶液反应的化学方程式。实验过程中采取了过滤,该操作中用到的玻璃仪器有,和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是。
(2)小华认为小明的猜想是错误的,理由是。
(3)小华提出了猜想①和猜想②,请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①;黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(
)组成
猜想②;黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(
)组成;
猜想③;。
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸,稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【实验探究】
方案 |
实验操作 |
可能的现象 |
结论 |
① |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
黑色粉末全部被吸引 |
猜想①正确 |
② |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
黑色粉末部分被吸引 |
猜想②正确 |
③ |
取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸 |
黑色粉末全部溶解 |
猜想②正确 |
④ |
猜想③正确 |
【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确,其理由是。
【得出结论】在高温下,一氧化碳和二氧化碳可生成铁,氧化亚铁,四氧化三铁。请写出只生成氧化亚铁的方程式。
钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验。
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图:
其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式:
。回答下列问题。
(1)B装置中发生反应的化学方程式是.
(2)C装置无明显现象,C装置的作用是。
D装置中浓硫酸的作用是。
(3)E装置中的实验现象是。
(4)F装置的作用是、。
实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)
实验装置如下图:
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中。
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨。请写出该反应的化学方程式。该反应中单质铝与一氧化碳有相似的(填"氧化"或"还原")性。
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情。
【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究。
【实验方案】
实验组别 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
实验1 |
取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。 |
黑色粉末变成色 固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色。 |
Zn和CuO能发生置换反应。 |
实验2 |
取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。 |
发生爆炸,黑色粉末变成红色。 固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈色。 |
|
实验3 |
取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。 |
粉末无变化 |
Cu、Fe2O3不能反应。 |
【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应。
【反思拓展】金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与的反应相似。
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
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
中除了有
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 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
中是否含有 气体 |
将气体 通入硝酸银 溶液 |
反应方程式为:实验结论:气体
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)。
Ⅳ.在上述合理装置的第二支试管内应放入溶液,其作用是。