如下图A所示,取一个大烧杯,在里面装入约1/2的细沙;烧杯一边的细沙中,插入高低不同的两支蜡烛;将截取瓶底的大口饮料瓶做成简易漏斗,取三张用石蕊溶液染成紫色的干燥小纸条,将一张干燥的和一张润湿后的纸条(润湿后仍为紫色)粘在简易漏斗的内壁,将另一张纸条润湿后,粘在简易漏斗的外壁,将漏斗插入细沙的另一边。按下列各步骤继续实验,并回答有关问题。
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某牌子月饼盒内有一个小纸袋,上面写着“脱氧剂”,它的作用是除去袋内氧气,达到食品保鲜的目的。有三位同学打开小纸袋,看到“脱氧剂”大部分是灰黑色粉末,其中混有少量的红色粉末。
【提出问题】该“脱氧剂”中的灰黑色、红色粉末各是什么?
【猜想】甲同学认为灰黑色粉末为CuO、红色粉末为Cu
乙同学认为灰黑色粉末为Fe粉、红色粉末为Fe2O3
丙同学认为灰黑色粉末为C粉、红色粉末为Fe2O3
【设计方案】验证乙同学猜想的实验方案如下:
(1)请你参照上图的形式,将验证甲同学猜想的实验过程表示在下列图框中。
(2)你认为__________同学的猜想较合理,理由是_____________________________。
(3)请推测此“脱氧剂”除去氧气的反应原理,用化学方程式表示为_______________。
实验室中的试剂一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组发现一瓶未密闭的NaOH固体,对其成分提出以下假设,并完成了实验探究。
假设1:只含NaOH;
假设2:含NaOH和Na2CO3;
假设3:只含Na2CO3
(1)成分中可能含有Na2CO3的原因是(用化学方程式回答)。
(2)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,观察到________________,说明假设2或假设3成立。
(3)进一步探究的过程如下:
①“操作1”的名称是,
②“固体A”的化学式是___________。
③加入足量CaCl2溶液的作用是。
④溶液B中滴加酚酞后,观察到,说明假设2成立。
灰某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。
【作出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
【实验验证】(1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到,证明有水生成。
(2)用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为。
小明提出质疑:石灰水变浑浊不一定是生成碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后,析出了氢氧化钙。同学们又用右上图所示的装置进行实验,1分钟后,提起锥形瓶,翻转后注入20mL饱和石灰水,加塞、振荡,观察到石灰水变浑浊,确定有二氧化碳生成。
实验中小明观察到一个意外现象:锥形瓶内壁上有少量黑色物质。
【交流讨论】经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。
为验证一氧化碳,他们设计了如下图所示的实验。
【实验验证】(1)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是。
(2)将a端插入蜡烛的焰心。
(3)用酒精灯加热b端的氧化铜与水调和的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。
(4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是:。
【拓展应用】含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源,且污染空气。为使其充分燃烧,应采取的措施是(答一条即可)。
某化学兴趣小组的四位同学对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后,所得溶液中溶质的成分进行了探究。
【作出猜想】小马猜想:溶质有NaCl、HCl、NaOH。
小程猜想:溶质只有NaCl
小宫猜想:溶质有NaCl、HCl
小尚猜想:溶质有NaCl、NaOH
(1)老师认为小马的猜想是错误的,其理由是_______________________________
【方案设计】小程和小宫分别设计如下方案验证各自的猜想。
方案设计者 |
方案步骤 |
方案预估现象 |
方案结论 |
小程 |
用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上,把试纸所呈现的颜色与标准比色卡进行对照 |
pH=7 |
小程猜想正确 |
小宫 |
取少量反应后的溶液于一支试管中,再向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液 |
有白色沉淀生成 |
小宫猜想正确 |
(2)两位同学中________________的方案正确。
【方案反思】
(3)请分析错误方案的原因:__________________________(若都正确,不作答)。
【拓展研究】
(4)请你再设计一个实验方案验证小尚的猜想正确,填写下列实验报告。
方案步骤 |
方案现象 |
方案结论 |
取少量反应后的溶液于一支试管中,再向试管中滴加________ 溶液 |
出现蓝色沉淀 |
小尚猜想正确 |
呼吸面具中的“氧气再生剂”,主要成分是淡黄色固体过氧化钠(Na2O2),使用后变成白色固体。某兴趣小组对白色固体的成分进行了探究。
【作出猜想】根据呼出的气体中含有较多的 和 ,作出如下猜想:
猜想一:白色固体中一定含有氢氧化钠
猜想二:白色固体中一定含有碳酸钠
猜想三:白色固体中一定含有氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】
(1)小明取少量水溶解白色固体,然后滴加酚酞溶液,溶液变红色。于是小明认为猜想二一定不正确。同学们认为小明的实验不能得出正确结论,因为 。
(2)小红另取少量白色固体,滴加少量稀盐酸,没有观察到有气泡产生,于是小红认为白色固体中一定不含有碳酸钠,并得出结论只有猜想一正确,猜想二和猜想三都不正确。同学们认为小红的实验也不能得出正确结论,因为 。
(3)小玉另取少量白色固体用适量的水溶解。依次滴加足量的氯化钙溶液、少量的硫酸铜溶液进行试验,依次观察到产生 和 ,证明猜想三成立。小玉为什么用氯化钙溶液而不用澄清的石灰水呢? 。
【拓展应用】“氧气再生剂”的保持方法是 。