某化学小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:①只有Cu;
②只有 ;③是Cu 、Fe2O3的混合物。
【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu = 2FeCl2+CuCl2
【实验探究】(1)甲同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③,而乙同学认为只能排除猜想①,你认为 的观点正确(填“甲”或“乙”)。
(2)丙同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按右下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
|
反 应 前 |
反 应 后 |
Ⅰ 组 |
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g |
玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g |
Ⅱ 组 |
洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g |
洗气瓶和瓶中物质 的总质量为183.1 g |
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的作用是 。
(2)写出A装置中发生反应的化学方程式 ;实验中观察到A装置中的现象为 。
(3)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
不需要, 。
(答对下面(4)与【反思评价】两小题将奖励4分,但全卷总分不超过60分)
(4)选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第 组(填序号)。
【反思评价】丁同学指出:从环保角度,上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进? 。
小亮发现家中施肥用的碳酸氢铵(NH4HCO3)减少了,并闻到了一股刺激性的气味.他很好奇,于是和同学们进行探究,请你一同参与:
[提出问题]碳酸氢铵减少的原因是什么?
[猜想假设]碳酸氢铵受热易分解,产物可能为水、二氧化碳、氨气.
[实验设计]小明设计了如图所示的装置甲,小刚设计了装置乙进行实验(实验装置中的铁架台均省略).
甲乙
(1)小明根据现象,证明实验后生成了水和氨气.
(2)根据B中澄清石灰水,证明产物中有二氧化碳生成.
[实验结论]碳酸氢铵受热易分解,生成了水、二氧化碳、氨气。
[实验评价]在上述同学们的探究活动中,你觉得装置不科学,该装置的问题是。另一个装置的优越性还有哪些。
[实验反思]根据以上实验,你认为化肥碳酸氢铵在保存时应注意的问题是。
[拓展探究](1)小红同学认为若将装置B中澄清石灰水改为NaOH溶液,再经过某实验操作,也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成,请你帮她设计并完成实验:
实验步骤 |
实验现象 |
反应的化学方程式 |
(2)除用以上方法,你还可以设计何种实验方案(要求所选用的物质与(1)属于不同类别)
小强在回家的途中经过一鱼塘边时,发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体,鱼塘中顿时产生大量气泡,经咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO2),请你与小强共同探究。
(1)为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致,小强使用如图所示的装置进行实验,
打开分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃,说明生成的气体是。由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是,仪器a的名称是。
(2)根据质量守恒定律,小强认为过氧化钙与过量水反应还应产生某种含有钙元素的产物。开始小强假设该产物为CaO,但通过思考他很快否定了原先的假设,并重新假设生成的含钙产物为Ca(OH)2。请解释小强否定原假设建立新假设的理由:
。
请设计一个实验方案来验证小强的新假设,并填入下表空格中:
实验步骤 |
可能出现的现象 |
结论 |
CaO2与H2O反应有Ca(OH)2生成 |
||
CaO2与H2O反应无Ca(OH)2生成 |
(3)小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成,请写出过氧化钙和水反应的化学方程式:。
(4)小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生,由此他还得出了什么结论
。
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H2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。
某研究型学习小组的同学在用浓硫酸测定废锌片中锌的纯度时,没有将浓硫酸稀释直接处理废锌片发现产生的气体具有刺激性气味(废锌片中其它杂质不与硫酸反应),这种现象引起同学们的思考和研究。
【提出猜想】对产生的气体进行猜想:
猜想1:只有H2;
猜想2:只有SO2;
猜想3:可能是
小华认为不需做实验根据已有知识就可知道猜想1是错误的,他的依据是。
【资料】①浓硫酸有强氧化性,其与活泼金属反应不生成氢气,② SO2能使品红溶液褪色
【实验方案】研究性学习小组的同学设计下图所示的装置进行研究(夹持仪器已省略,假设装置中的反应都进行完全)。
根据实验现象小组得到共同结论是猜想3成立。
(1)他们的实验现象是
装置B中浓硫酸的作用是(2)小华对实验结果产生疑问:
你认为小华产生疑问的依据是
你认为猜想3成立可能原因是:
【拓展应用】
(1)稀硫酸与锌反应能产生氢气(Zn+H2SO4=ZnS04+H2 ↑),而浓硫酸与锌反应开始时不产生氢气(Zn+(浓)2H2SO4=ZnS04+SO2↑+2 ),
由此可知反应物相同,但不同生成物也不同。
(2)取废锌片8g(废锌片中其它杂质不与硫酸反应)加入足量浓硫酸至固体质量不再减少为止,过滤,将滤液蒸干共得晶体16.1g,此废锌片的纯度是。
(3)如果用浓硫酸来直接测定废锌片中锌的纯度时,尾气必须处理,可将尾气通入足量的石灰水里其反应方程式是。
10分)某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇,于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【提出问题】这包干燥剂是否变质,成分是什么?
【猜想假设】猜想一:全部是CaO;猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物;
猜想三:全部是Ca(OH)2;猜想四:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物。
【实验探究】
(1)取部分该干燥剂于试管中,加水后无放热现象,说明这包干燥剂中不含 。
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂中含有 。
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分,小组同学设计了以下三种方案。另取部分干燥剂于烧杯中,加水并搅拌,静置后取上层澄清溶液于3支试管中。请你参与实验,并填写表中的空白:
实验方案 |
方案一 |
方案二 |
方案三 |
实验操作 |
![]() |
![]() |
![]() |
实验现象 |
澄清溶液变浑浊 |
溶液变色 |
写出方案一中发生的化学反应方程式。
【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想成立。
【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因,认识到实验室保存氧化钙应注意。