如图所示的暖宝宝是一种防寒用品。小明想知道暖宝宝中的主要成分有哪些?暖宝宝发热的原因是什么?
(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?
剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有木炭粉、铁粉、氧化铜中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【得出结论】该黑色粉末中一定含有 ,可能含有 。
【查阅资料】木炭与稀硫酸不反应,氧化铜与稀硫酸反应能产生蓝色溶液。
【进行实验】
实验编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
取少量黑色粉末于试管中,加足量稀硫酸 |
固体部分溶解,有气泡产生,溶液未变蓝色 |
② |
取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 |
澄清石灰水变浑浊 |
由实验①可知,该黑色粉末中一定含有 ,一定不含 。
写出实验①的化学反应方程式 。
由实验②可知,该黑色粉末中一定含有 。
(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中除含有铁粉、木炭外,还含有食盐和水。
①暖宝宝贴在衣服上与空气接触后会发热的原因是 。由此可见,人们可以利用化学反应放出的热量来造福人类,请你再举一例: 。
②请你猜测暖宝宝中氯化钠的作用是 。
小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中,化学方程式I是。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如右图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
① |
检查装置的气密性 |
装置的气密性良好 |
|
② |
加入药品,将装置连接固定 |
||
③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
|
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温, 进行操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是;现象I是。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为% 。
【实验反思】
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是。
小红同学想探究实验室中碳酸钙和盐酸制取二氧化碳后废液中溶质的成分,请你一同参与探究并回答问题。
【提出问题】废液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】小红认为废液中溶质只有CaCl2。
你认为还可能含有的溶质是 (填化学式)。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【实验与结论】
(1)请你写出碳酸钙和盐酸反应的化学方程式 。
(2)分别取少量该废液和CaCl2溶液加入到两支试管中,并向其中分别滴入无色酚
试液做对比试验,结果两支试管中溶液均无色,于是小红认为自己的猜想是正确的。
(3)你认为小红的实验 (填“能”或“不能”)证明她的猜想,理由是
。
(4)如果要证明你的猜想是正确的,你选择 (填字母:A、石蕊试液 B、氢氧化钠溶液 C、 稀盐酸 )来代替酚酞试液。
(5)若实验证明了你的猜想是正确的,向废液中加入过量的 ,反应完成后过滤就可得到只含CaCl2一种溶质的溶液。
如图所示的是常用的实验装置。
(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰固体制取氧气,为了制取和收集干燥的氧气应该选择的装置有(填序号),请写出该反应的化学方程式。
(2)实验室可用装置(填装置序号)进行组装来制取二氧化碳。
(3)实验室可用①、⑥装置进行组装来制取(填化学式)
浓硫酸具有吸水性,可以做干燥剂,而稀硫酸不能。好奇心强的同学提出问题:浓硫酸的浓度降低到什么程度时就不能继续做干燥剂了?为了解决这个问题,老师带同学们展开探究。
[探究1]同学们用上图所示的装置进行实验。B烧杯中的水能被浓硫酸吸收的根本原因是。确认A烧杯的浓硫酸不再吸水的方法是。
[探究2]测定探究1中吸水后硫酸溶液的溶质质量分数。
[查阅资料]H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓+ 2HCl;
Zn+2 H2SO4(浓)=ZnSO4 + SO2↑+2 H2O
[设计实验]小组同学设计了如下三套方案,请协助他们完成实验方案的设计。
(1)取一定量的探究1所得待测溶液,滴加BaCl2至过量,,称量,计算。
(2)取一定量的待测溶液加入过量氧化铁,测量消耗氧化铁的质量,计算硫酸溶液的溶质质量分数。该过程发生反应的化学方程式为。
(3)取一定量的待测溶液,用下图所示装置进行实验,利用测得的气体量,计算硫酸的质量及其浓度。该实验使Y型管中锌粒与硫酸溶液反应的正确操作是。
[反思与评价](1)老师引导同学们对实验方案进行评价,提出问题:上述方案中,可行性差的是那一个?为什么?你的回答是。
(2)聪明的小刚提出,整个探究过程通过一个实验就能实现,他的设想是。
化学小组的同学设计了下图所示装置,用以探究碱的有关性质。
(1)打开K1关闭K2,从长颈漏斗加入足量稀盐酸,A中发生反应的化学方程式为。
(2)一段时间后,关闭K1,打开K2和K3,C中发生反应的化学方程式为。该过程中观察到的现象是。
(3)小组同学预想的部分现象没有出现,可能与装置的气密性不好有关,检查该装置气密性的方法是。