化学实验课上老师要求分组除去铁制品和锈铜币表面的锈层并对废液进行处理。请你参与并回答相关问题。
(1)实验一:表面除锈
甲组:将锈铁器放入适量稀硫酸中,微热。观察到①溶液变成黄色,铁锈逐渐消失。一段时间后,②锈层完全消失,铁器表面有细小气泡产生,③黄色溶液逐渐变为浅绿色。
a) 现象①发生的化学反应方程式为:___________,
b) ②中铁器表面的气泡是什么气体__ _;
c) 大家对现象③不理解,老师提示大家:金属单质铁和铜都可以将+3价的铁元素转变为+2价铁元素,其中铜发生的反应过程为2FeCl3+Cu → 2FeCl2 + CuCl2 。
请你根据老师的提示推测产生现象③的原因 。(只写出有关反应的化学方程式)
乙组:(1)在锈铜钱中加入适量稀硫酸。观察到①绿色锈层很快消失,同时产生大量气泡,溶液变成蓝色 。②将气体收集,通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。由此,小军等同学推断,绿色铜锈层中肯定含有的元素有_________。
(2)实验二:废液回收
废液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废水,若直接排放到下水道,不仅造成重金属污染而且浪费资源。小组讨论后设计了如下回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案:
请完成下列有关问题:
① 金属X是 ,其加入废水后发生反应的化学方程式为 ;
利用溶液Y除去铜中杂质,有关反应的化学方程式为 。
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除MnO2、CuO外,Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂.
【完成实验】按下表进行实验:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好).
实验编号 |
实验药品 |
分解温度 |
① |
KClO3 |
580℃ |
② |
KClO3、MnO2(质量比1:1) |
350℃ |
③ |
KClO3、CuO(质量比l:1) |
370℃ |
④ |
KClO3、Fe2O3(质量比1:1) |
390℃ |
【分析数据、得出结论】
(1)由实验______________与实验④对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最好的是____________。
【反思】
(3)若要证明Fe2O3是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后质量和_____________不变;
(9分)科学探究是奇妙的过程,请你一起参与下列有关过氧化氢溶液制备氧气的探究实验。
(1)问题1过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关吗?
在常温下,在相同质量、相同浓度的过氧化氢溶液中,分别加入1g二氧化锰和x g氧化铜,测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需的时间。实验数据记录如下:
实验编号 |
Ⅰ |
Ⅱ |
反应物 |
5%过氧化氢溶液 |
5%过氧化氢溶液 |
催化剂 |
1 g 二氧化锰 |
x g 氧化铜 |
时 间 |
46 s |
84 s |
上述实验中可用排水法收集氧气,理由是 。实验Ⅰ反应的文字表达式是 ,若实验时忘了加入二氧化锰固体,结果是 。实验Ⅱ中x的值应为 。本实验中,与发生装置连接用来测量O2体积的装置可以用下图中的 (填编号)。
实验结论1: 。
(2)问题2过氧化氢溶液分解速率与反应物浓度有关吗?
实验数据记录如下:
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生O2体积 |
|
Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9mL |
Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16mL |
Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31mL |
实验结论2:在相同条件下, 。
上述实验中除了量筒外还需用到的测量仪器有 (写出其中一种)。
(3)影响过氧化氢溶液分解速率可能还与温度有关,请设计实验方案进行验证: 。
下列是初中化学的两个实验,按要求回答问题:
(1)某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图所示:
①红磷在集气瓶中发生反应的文字表达式为
该实验可观察到的现象为
该实验中红磷稍过量,目的是
②由实验现象可得出的结论是
(2)某课外活动小组设计如图装置研究分子的性质:
① 向盛有约20ml蒸馏水的小烧杯①中加入5~6滴酚酞溶液,搅拌均匀观察到溶液
② 从上述烧杯①中取少量溶液置于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,观察到溶液
③ 另取一个烧杯②(如图),加入约5ml浓氨水。用一个大烧杯罩住①②两个小烧杯。过了几分钟,观察到
综合②③实验说明分子
反思:为什么两个烧杯不同时变色呢?
查阅资料:不同的分子在相同的条件下运动速率不同。
由此可根据现象推断 分子运动速率快(填氨或酚酞)。
化学兴趣小组的三位同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。
(1)贝贝取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中,蜡烛浮在水面上。结论:石蜡的密度比水_______;
(2)芳芳点燃蜡烛,观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在火焰中(如上图所示)约1s后取出,可以看到火柴梗的________________(填“a”“b” 或“c”)处最先碳化。结论:蜡烛火焰的__________________温度最高;
(3)婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为她的以下做法中不合适的是_________________。
A.反复实验,并观察是否有相同现象 |
B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么 |
C.认为与本次实验目的无关,不予理睬 |
D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因 |
(4)三位同学在探究的过程中,将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃。
【提出问题】导管里一定有可燃性气体,气体成分可能会是什么呢?
【猜想】贝贝认为:可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳 (一氧化碳具有可燃性) 。
芳芳认为:可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气。
婷婷认为:可能以上两种情况都有。
【实验方案】换一根较长的导管,并用冷的湿毛巾包住导管,然后在导管另一端做点火实验。
【现象与结论】
如果观察到 现象,则贝贝的猜想正确;
如果观察到 现象,则芳芳的猜想正确;
如果观察到 现象,则婷婷的猜想正确。
人教版新化学教材关于“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】
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( Fe2O3)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,如此反复多次实验,观察现象。 |
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃。 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 |
![]() |
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)A中产生的气体是 。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁(Fe2O3)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(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学符号表达式 。
【实验评价】
(1)设计实验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 。
【实验拓展】
查阅资料得知: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只能作为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它反应的反应物或生成物