在研究“铁生锈的条件”的实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
实验① 实验② 实验③
【实验现象】实验①②无明显现象,实验③中铁丝生锈,且试管内空气体积减小。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 (填名称)发生反应的结果。
【实验思考】
(1)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的 。
(2)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
(3)铝比铁活泼,但铝难腐蚀,原因是 。
(4)金属资源储量有限且不能再生,为了保护金属资源,除防止金属的腐蚀外,你还有什么合理的建议 。(答一点即可)
(7分)小明同学利用一瓶敞口放置已久的NaOH溶液进行了一些实验探究。
【提出问题】这瓶NaOH溶液变质程度如何呢?
【提出猜想】小明的猜想:NaOH溶液部分变质。
【实验探究】小明设计如下实验来验证自己的猜想,请根据表中内容填写小明实验时的现象:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
(1)取样,滴加足量的CaCl2溶液。 |
产生白色沉淀。 |
NaOH溶液部分变质。 |
(2)过滤,向滤液中滴加几滴无色酚酞试液。 |
【实验反思】下列物质①Ca(OH) 2溶液、②Ba(NO3)2溶液、③BaCl2溶液,能替代小明实验中CaCl2溶液的
是(填序号)。
【拓展应用】通过实际实验,确认这瓶放置已久的NaOH溶液部分变质。现从该瓶中取了100g 溶液,向其中逐滴加入11.1%的CaCl2溶液,产生沉淀质量与所加CaCl2溶液质量的关系如图所示。
(1)A点处所得溶液中溶质有。
(2)求待测溶液中Na2CO3的质量分数。( 写出计算过程)
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。
学习化学一年后,同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑。在老师的帮助下,用金属钠来探究下列问题:
【提出问题】1.金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜?
2.金属钠能否在其他气体(如:CO2)中燃烧?
【查阅资料】金属Na性质活泼,常温下,它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气。
【实验探究】
实验一:①在实验室中,金属钠保存在煤油中;
②用镊子从煤油中取出一小块金属钠,用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中,观察到溶液中出现蓝色沉淀,但没有红色的物质析出;
③按照步骤②将金属钠投入水中,待反应结束后滴加酚酞溶液,发现溶液变红。
实验二:将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中,观察到钠在CO2中继续燃烧,反应后冷却,瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质。
【问题讨论】
(1)金属钠保存在煤油中的原因是:。
(2)根据上述资料写出钠块投入水中发生反应的化学方程式:。钠投入硫酸铜溶液中总的化学反应方程式。氢氧化铜受热分解成氧化铜和水,若将24.0g剩余固体继续高温加热,发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式。
(3)实验二中生成的黑色颗粒是,而白色物质可能是什么呢?
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想:甲认为白色物质是氧化钠,乙认为是碳酸钠,丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物,丁认为是氢氧化钠。
我认为丁的猜想是错误的,理由是。
②对白色物质是什么进行实验再探究,方案设计如下:
方案1:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色,结论:白色物质中一定有氧化钠。
方案2:取该样品少量于试管里,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出,结论:白色物质中一定有。
方案3:取该样品少量于试管里,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的溶液(供选试剂:A.石灰水B.氯化钙溶液 C.硫酸铜溶液,填序号),出现白色沉淀,然后过滤,再向溶液里滴加无色酚酞试液,无明显现象出现。则(在甲、乙、丙中选)的猜想成立。
③评价与反思:小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确,其理由是;
实验室中的金属钠着火时,你的灭火方法是。
【拓展应用】测定实验中使用的标有质量分数为16%的盐酸(图1)的实际质量分数。
(1)为了测定,需配制20%的氢氧化钠溶液100g。配制步骤有:①溶解 ②计算,需氢氧化钠g ③装瓶并贴标签 ④称取氢氧化钠,量取水mL(水的密度为1g/mL)。其正确的顺序为(填序号)。
配制氢氧化钠溶液时,需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、滴管及。
(2)小明同学在烧杯中加入配得的氢氧化钠溶液20g,再逐滴加入该盐酸。用pH测定仪测定滴加过程中溶液的pH。图2为测定仪打印出的滴加盐酸的质量与溶液pH的关系图。
①a点对应的溶液呈(填“酸性”、“碱性”或“中性”);b点对应的溶液中的溶质为(写化学式)。
②请以此次测定的数据,列式计算该盐酸的实际质量分数?
(3)该盐酸的实际质量分数与标签上标出的质量分数不一致的可能原因(不考虑误差)。
下图为实验室常用的实验装置,请回答问题:
(1)写出带有标号仪器的名称:①;②。
(2)若用A、C装置组合制取O2,当看到水槽中气泡时,开始收集。收集完毕时,应先。
(3)写出用B、E装置组合制取某气体的化学反应方程式。
(4)H2S是有毒气体,溶于水成氢硫酸。实验室常用块状硫化亚铁(FeS)和稀H2SO4常温发生复分解反应制H2S。某同学用G装置来收集处理H2S。
①实验室制H2S的化学方程式为。
②用G装置来收集处理H2S,说明其密度比空气。
③G装置中氢氧化钠溶液的作用是,漏斗的作用是。
某化学课外活动小组在实验室配制石灰水时,因发现烧杯底部有固体未溶解,对熟石灰样品的主要成分进行了探究。请你参与讨论并完成实验报告。
【提出问题】针对该熟石灰样品的成分,同学们展开了讨论,小明认为溶解后剩余固体为变质后的难溶性物质,变质的化学方程式为_________________。小华同学不同意他的判断,你认为小华同学的理由是_______________。
【进行猜想】猜想一:熟石灰样品成分是Ca(OH)2;
猜想二:熟石灰样品成分是CaCO3;
猜想三:你认为熟石灰样品成分还可能是_____________。
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取小烧杯中的物质进行_______(填操作名称),得到固体和液体。 |
猜想三正确 |
|
②向①所得液体中加入适量______溶液。 |
溶液变红 |
|
③向①所得固体中加入适量稀盐酸。 |
__________ |
【拓展与应用】
(1)小组同学反思了熟石灰变质的原因,在初中化学我们所学过的物质中还有_____(举一例)等也具有这样的性质,认识到这两种物质都应________保存。
(2)小明想测定样品中Ca(OH)2的质量分数,称取上述0.5g样品,加足量水使之充分溶解,搅拌过滤后,在滤液中加入10%盐酸溶液,加入盐酸溶液的质量和溶液的pH关系见下表。
加入盐酸溶液的质量/g |
0 |
2.5 |
3.65 |
6 |
溶液的pH |
12 |
11 |
7 |
2 |
①当pH=2时,溶液中所含的溶质是________(写化学式)。
②求样品中Ca(OH)2的质量分数。(写出计算过程