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。
【查阅资料】
﹡在高温条件下,一氧化碳和氧化铁可能生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁。
﹡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,只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【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CuSO4溶液反应的化学方程式 。
(2)根据上述实验流程,小华认为小明的猜想是错误的,理由是 。
(3)小华提出了他的猜想,请你结合所学知识进行猜想。
小华猜想:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成。
你的猜想: 。
【实验探究】请将你的猜想设计一套完整的实验方案。
猜想 |
实验操作 |
可能的现象 |
结论 |
小华猜想 |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
粉末全部被吸引 |
猜想正确 |
你的猜想 |
|
|
你的猜想 正确 |
【实际应用】某钢铁厂每天需消耗2000吨含氧化铁80%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁96%的生铁多少吨?(写出具体的计算过程)
人教版新课标化学教材九年级上册 “分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及 “寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【实验探究一】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,催化效果如何?
实验步骤 |
实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 |
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 |
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
![]() |
![]() |
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 |
【实验结论】
①由实验Ⅰ你可以得出的结论是;
②实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的和在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
③写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式。
【实验评价】
①实验设计Ⅳ的目的是;
②若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是:。
【知识拓展】
①查阅资料可知:CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。
下列有关催化剂的说法中正确的是。
A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
②马铃薯长期放置后会发芽,发芽马铃薯中含有一种致毒成分茄碱(C45H73O15N),又称马铃薯毒素,是一种弱碱性的甙生物碱,又名龙葵甙,大量食用未成熟或发芽马铃薯可引起急性中毒。试计算433.5g茄碱中含有的碳元素的质量(写出计算过程)。
【实验探究二】影响化学反应的速率除了催化剂以外,还有其它因素吗?以下是另一实验小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号 |
H2O2溶 液浓度% |
H2O2溶液体积/mL |
温度℃ |
MnO2的用量/g |
收集氧气的体积/mL |
反应所需 的时间/s |
① |
5 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
16.75 |
② |
15 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
6.04 |
③ |
30 |
5 |
35 |
0 |
2 |
49.21 |
④ |
30 |
5 |
55 |
0 |
2 |
10.76 |
通过实验①和②对比可知,化学反应速率还与有关;
从实验和对比可知,温度越高,化学反应速率越快。
现有下列实验装置图,结合该图回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:①;②。
(2)实验室选用A装置来制取氧气,发生反应的化学方程式为,若要收集较纯净的氧气,可选用的收集装置是(填序号,下同)。
(3)查阅资料:①实验室可以在常温下将石灰石固体和稀盐酸(液态)混合来制取二氧化碳气体;②通常情况下,二氧化碳(CO2)是一种无色、无气味密度比空气大且能溶于水(1体积水溶解1体积CO2,CO2能与水发生反应)的气体。根据以上信息推测:实验室制取二氧化碳,从A~E中可以选择制取CO2的装置组合是。若用F装置来收集二氧化碳,气体可以从(填“a”或“b”)端通入。
(4)实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校师生对“MnO2催化H2O2分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度为lg/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0. 2gMnO2粉末,加在干燥的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上固定的棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃。
对该创新实验的评价,你认为不合理的是(填序号)。
A.反应速度太慢,耽误时间 |
B.实验使用的药品用量太大 |
C.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到 |
D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强 |
金属用途广泛,其结构和性质等是化学的重要研究内容。
(1)下图是铝的原子结构示意图。下列说法不正确的是。
A.铝原子的质子数为13 |
B.在化合物中铝通常显+3价 |
C.铝是地壳中含量最多的元素 |
D.铝可作导线是由于它具有良好的导电性 |
(2)某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了下图实验,并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些?
【作出猜想】①只有Zn(NO3)2 ② Zn (NO3)2、AgNO3 ③ Zn (NO3)2、Cu(NO3)2④Zn (NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2
【交流讨论】不合理的猜想是(填标号),其理由是。
【实验探究】若猜想①成立,通过以下实验可确定固体B的成分,请将下表填写完整。
实验步骤 |
现象 |
有关反应的化学方程式 |
取少量固体B, 滴加 |
有气泡产生 |
达州盛产天然气,有“中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷(CH4),我校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】含碳元素的物质完全燃烧生成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 。
你认为同学的猜想是错误的,理由是。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中(填实验现象),
C中(填实验现象),由此推断同学猜想成立。
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。
【得出结论】甲烷在氧气充足的情况下反应方程式:。
(1)目前世界上一半以上的铜用于电力和电信工业,是因为铜具有(填字母)
A.导热性B.延展性 C.导电性 D.金属光泽
(2)我国第四套人民币的硬币从1999年开始发行,一元为钢芯镀镍(Ni ),五角币为钢芯镀铜合金,一角币为铝合金或不锈钢。在选择铸造硬币的材料时需要考虑的因素有 (选填序号)。
A.金属的导电性 B.金属的耐腐蚀性
C.金属的硬度与耐磨性 D.金属价格与硬币面值的吻合度
①镍能与盐酸或稀硫酸反应,生成可溶于水的正二价镍的化合物,并放出氢气。其反应没有铁与酸反应剧烈。镍与盐酸反应的化学方程式为.
②用镍片、硫酸亚铁溶液和溶液做实验也能判断Ni、Fe、Cu的金属活动性顺序。三种金属的活动性顺序为。
(3)若将一定质量的Zn放入CuCl2和MgCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,所得滤液中一定含有的溶质(可溶性化合物)是。
(4)活动课上小明将一枚五角币放在酒精灯火焰上加热片刻,发现表面变黑。
【假设与预测】假设I.五角币加热变黑,是因为酒精灯内焰的黑烟附着在五角币的镀铜上;
假设II.五角币加热变黑,是因为五角币上的镀铜与 ______发生了化学反应。
【实验与事实】
实验一:用洁净的干布擦一擦五角币上的黑色物质,黑色物质不易被擦去;再另取一枚五角币放在石棉网上,用酒精灯加热片刻,五角币也变黑。
实验二:取一块铜片放入小试管中并塞上橡皮塞,然后用酒精灯加热直至试管中铜 片变黑;再将铜片反转到另一面,加热片刻,铜片不再变黑。
【解释与结论】上述实验一和实验二证实,假设 不成立。
【表达与交流】铜片在空气中加热,发生的化学反应方程式为 。