做完“铁在氧气中燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与。
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料1]
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)铁的氧化物均能溶于酸溶液。
[实验探究]
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入 溶液,观察到的现象是 ,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料2]
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见右表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
[理论探讨]
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4。
[拓展延伸]
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须 ;
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式 ;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色变为 ,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。
实验室制取气体所需装置如下图所示,请回答以下问题:
(1)图中标示仪器的名称(1) ,(2)。
(2)实验室选用B和E装置可以制取的气体是,一般不用c装置收集CO2的原因是
。不选用D装置收集CO2的原因是,实验室如选用G装置收集二氧化碳,气体应该从端进入。
(3)用高锰酸钾制取氧气时,选用的发生装置是,反应的化学方程式为。如果要制得较纯净的氧气应该选择装置收集。
某同学对气体的实验室制法作了以下探究,请根据图回答下列问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:①,②。
(2)实验室用装置A制取氧气时,所需药品是(填化学式);用E装置收集氧气的适宜时机是。
(3)实验室用C装置作为气体的发生装置,它与B相比,明显的优点是;用C和D组装制备二氧化碳气体,且C应与D中的导管(填“a”或“b”)相连,写出该反应的化学方程式。
(4)D装置除了用于收集气体,还有其他用途。例如,将O2和CO2的混合物中的CO2除去,可在D中装氢氧化钠溶液,除去CO2时发生反应的化学方程式为。
在做盐跟盐反应的分组实验时,第一组学生进行BaCl2与Na2CO3溶液的反应,第二组学生进行BaCl2与Na2SO4溶液的反应。实验结束后,两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中。浊液中白色沉淀物质是和。
化学兴趣小组对浊液进行过滤,探究滤液的成分。
【提出问题】滤液里除了NaCl外,还有什么物质?
【提出猜想】猜想①:; 猜想②:Na2SO4;
猜想③:Na2CO3; 猜想④: 。
【实验探究】
若现象a只有白色沉淀,则猜想成立;若现象a只有气泡产生,则猜想可能成立,涉及的反应方程式是;若现象b产生白色沉淀,然后加稀硝酸沉淀部分溶解,并产生气泡,则猜想成立,若沉淀全部不溶解,则猜想成立。
通过一年的化学学习,相信你已经初步掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合图示回答问题。
(1)写出图中标示的仪器名称:①,②。
(2)实验室用KMnO4制取O2,应选用的发生装置为(填字母序号,下同),收集装置可选用(写一种即可),取用KMnO4药品时,应选用仪器,写出该反应的化学方程式。
(3)注射器C可用于检查装置E的气密性,步骤如下:
①向锥形瓶中加入少量水至处。②将注射器C连接到装置E的导管口处。③缓慢拉动注射器C的活塞,观察到,表示装置E的气密性良好。
(4)实验室用装置E制取CO2时,如用注射器C替换长颈漏斗,优点是。
课外小组研究“影响H2O2生成O2反应速率的因素”的课题。通过查阅资料,他们提出如下猜想。
【提出猜想】催化剂和反应物浓度都会影响H2O2生成O2 的反应速率
【实验过程】实验装置如图:
实验操作:检查装置的气密性良好。将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中,立即收集一瓶放出的气体。
实验记录:
实验编号 |
① |
② |
③ |
反应物 |
5%H2O2 50 mL |
5%H2O2 |
3%H2O250 mL |
加入固体 |
0.5gCuO |
0.5gMnO2 |
0.5gMnO2 |
收集等体积O2所需时间 |
105 s |
45s |
78 s |
(1)实验②中加入H2O2溶液的体积为mL;
(2)充分反应后,将实验②中剩余物质里的MnO2提取的方法是;
【结论】该探究过程得出的结论是 ;
【反思】 H2O2在常温加入MnO2 后反应速率加快。小敏提出,为了更好的证明二氧化锰是否对H2O2生成O2的反应速率有影响,还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量为;
【实验拓展】小敏用收集的气体进行氧气的性质实验。
(1)铁丝在氧气中燃烧,其反应的化学方程式为;
(2)小敏发现用收集的气体进行铁丝燃烧实验时,没有产生明显的火星四射现象。造成这种结果的可能原因是。