小明见妈妈买了些取暖袋,他很好奇,打开了一袋,发现里面是黑色的粉末。那么,取暖袋里是什么物质在发生反应、释放热量呢?
【查找资料】
①取暖袋由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成。原料层中的黑色粉末的主要成分是铁粉、活性炭、蛭石、可溶性无机盐、吸水性树脂(含水)。
②蛭石是当今世界首屈一指的保温材料,起保温作用;吸水性树脂可反复释水、吸水,起吸水、保水的作用;二者均不参加反应。
③使用时应注意:不使用产品时请勿拆开密封包装。
【提出猜想】
①可溶性无机盐可能是氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中一种或几种。
②取暖袋发热时,可能是铁粉、氧气、无机盐、水、活性炭几种物质间发生了化学反应。
【实验准备】
用NaCl溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液进行如下实验,为确定无机盐的成分提供参考。
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NaCl溶液 |
Na2SO4溶液 |
Na2CO3溶液 |
加入稀盐酸 |
无明显变化 |
无明显变化 |
现象Ⅰ |
加入BaCl2溶液 |
无明显变化 |
产生白色沉淀 |
产生白色沉淀 |
加入AgNO3溶液 |
产生白色沉淀 |
溶液略呈浑浊 |
产生淡黄色沉淀 |
(1)现象I是 。
(2)BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合发生复分解反应,则白色沉淀的化学式为 。
【实验过程】
分别取没有使用的取暖袋和失效后的取暖袋中的黑色粉末完成以下实验,探究无机盐
的成分及参加反应的物质。
序号 |
加入试剂及操作 |
没有使用的暖袋 |
失效后的暖袋 |
I |
加入足量水观察 |
无色溶液,大量固体在烧杯底部 |
无色溶液,大量固体在烧杯底部 |
Ⅱ |
取I中上层清液,向其中滴加盐酸 |
无变化 |
无变化 |
Ⅲ |
取I中上层清液,向其中滴加BaCl2溶液 |
无变化 |
无变化 |
Ⅳ |
取I中上层清液,向其中滴加AgNO3溶液 |
白色沉淀 |
白色沉淀 |
Ⅴ |
另取黑色粉末加入足量盐酸 |
大量气泡,溶液呈浅绿色 |
无气泡,溶液呈黄色溶液 |
(3)实验V中,观察到产生大量气泡和浅绿色溶液的反应的化学方程式是 。
(4)通过上述实验,可以得出以下结论:
①取暖袋中无机盐的成分是 。
②取暖袋发热时,原料层中一定参加反应的物质是 。
(5)利用右图装置,设计实验方案探究氧气是否参加了反应: ,则氧气参加了反应。
【反思与评价】
(6)小明根据IV中的现象判定无机盐未参加反应。他的结论是否合理,说明理由: 。
为探究二氧化碳的性质,某同学设计了如图所示的实验:
(1)写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式:。
(2)用注射器注入稀盐酸,一段时间后,可观察到在1、2两处中有一处有明显的现象发生,该实验现象是。
(3)3处的澄清石灰水变浑浊,这是由于的缘故。
某化学兴趣小组的同学在学完《酸和碱的中和反应》后,集体创作了一个小魔术:“变色玫瑰”——用滤纸编制的白玫瑰喷洒无色液体乙后变红,继续喷洒该液体后又变为白色。组员揭密:喷洒无色液体乙前,白玫瑰先用某无色液体甲处理过;喷洒的无色液体乙是由两种液体混合而成的;组成甲、乙两种液体的物质都是初中化学常见的物质。
(1)液体乙可能是。
(2)液体甲中的溶剂是。
(3)玫瑰花由红色变为白色时发生反应的化学方程式可能是。
某校研究性学习小组在学习了双氧水分解制氧气的实验后,知道催化剂(Mn02,)能改变化学反应速率。到底Mn02是不是该反应的催化剂以及还有哪些因素与化学反应速率有关呢?
【小组讨论】:小明同学观点:化学反应速率与反应物的质量分数有关;
小红同学观点:化学反应速率与反应温度有关;
小峰同学观点:化学反应速率与有关。
【设计实验】:为了验证他们的观点,设计并进行了以下实验:
(1)请你写出实验中所发生的化学反应方程式;
(2)____实验证明小明的观点是正确的,_______实验证明小红的观点是正确的。
A.①和② | B.②和③ | C.③和④ | D.①和④E.②和⑤ |
(3)由以上实验能得出:其他条件相同时,反应温度越高或反应物的质量分数越大,则反应速率;
(4)加入Mn02后,H202分解的速率大大提高,为了证明Mn02是该反应的催化剂,必须检验其质量没有改变,可通过(填操作名称)将其分离出来称量,同时还应检验其没有改变。
同学们对美术组的环保石头纸(主要成分为碳酸钙,加入适量聚乙烯和少量胶合剂)展开探究:
[拓展实验一] 探究影响石头纸与盐酸反应快慢的因素
(1)甲、乙两同学设计实验如下:
甲 |
乙 |
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实验过程 |
![]() |
![]() |
现象 |
试管①、②、③中产生气泡快慢的顺序为: ①>②>③。 |
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分析结论 |
Ⅰ 碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 Ⅱ 对比甲同学实验①②可知,,化学反应的速度越快; Ⅲ 对比甲同学实验(填实验序号)可知,反应物的接触面积越大,反应速率越。 Ⅳ乙同学的实验中,数据记录纸上应该连续记录的实验数据是 和。 |
[拓展实验二] 测定石头纸中碳酸钙的质量分数
(2)甲组同学的方法是:(同温同压下,不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和。)将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,再换算为质量,最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。下图(Ⅰ)为石头纸与稀盐酸反应的装置,图(Ⅱ)用于测量CO2的体积。接仪器,夹紧弹簧夹,向a中加入一定量的水,如果a、b中有稳定的高度差,说明:装置(I)气密性(选填“良好”或“漏气”)
② 图(Ⅱ)装置中油层的作用是_;
③ 反应停止后,(填序号)可使反应前后
油层上方气体压强和外界大气压相同,此时
排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。
A.水平移动量气管
B.上下移动量气管
下图所示为实验室常用的实验装置:
(1)写出下列仪器名称:a;b。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置是(填字母代号),化学方程式是,用双氧水制取氧气的化学方程式为。
(3)实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气的化学方程式是,若将E装置中收集的氢气排出,应从(填c或d)口通入蒸馏水。
(4)装置C相对于装置B在操作方面的优势为。
A.可以随时加液 B.可以控制反应速率 C.可以控制反应发生与停止
(5)如图是某同学放置在桌面上的一瓶初中常见的无色纯净气 体,该气体可能是_____ (填化学式,只填一种),你如何用实验方法确定该瓶中盛放的气体___________________
(6)甲烷是密度小于空气,极难溶于水的气体。实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取。制取甲烷应选用的发生装置是,得到较纯净的甲烷应选用的收集装置是