2013年12月2日,我国“嫦娥三号”探测器由长征三号运载火箭发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。“玉兔”月球车底盘和车轮由铝合金材料制成。看见玉兔车金灿灿的车身后,小聪同学想到家里新换的水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,请你一同参加。
(1)【知识回放】
金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Ag Pt Au。请你在横线上填写对应金属的元素符号。
(2)【作出猜想】
猜想1.Cr>Fe>Cu; 猜想2.Fe>Cu >Cr; 猜想3.你的猜想是 ____。
【查阅资料】
① 铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
② 铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
(3)【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸。
实验 |
试管1 |
试管2 |
试管3 |
实验 操作 |
![]() |
![]() |
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实验 现象 |
铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色 |
铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色 |
______ |
(4)【结论与解释】
小聪得到的结论是:猜想 正确。
(5)【知识运用】
将铬片投入FeSO4溶液中,反应 (填“能”或 “不能”)进行。若能进行,请你写出反应的化学方程式 ________________。
化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2;
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实践】
猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验Ⅰ:验证呼出的气体中含有水蒸气。
(1)实验操作如右图所示。
(2)观察到的现象为___________,根据该现象
可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验Ⅱ:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测其含量。同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(B是带有刻度的量气装置)
(1)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。向装置中加入药品。关闭止水夹a~f。 |
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装置的气密性良好。 |
② |
打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温。 |
B中液体进入到A中,B中液体减少500ml。 |
收集500ml气体 |
③ |
关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出。 |
___________,D中液体为475ml |
反应化学方程式为__________ |
④ |
关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷。 |
白磷燃烧,产生大量白烟放出大量热。 |
呼出的气体中含有O2。 |
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温,打开f。 |
________,D中剩余液体为400ml |
呼出的气体中含有N2。 |
(2)数据处理
呼出的气体中主要成分的含量:
N2 |
O2 |
CO2 |
|
体积(ml) |
|||
体积分数(%) |
(体积分数是某气体的体积占混合气体总体积的百分比)
同学们经过3次重复实验,确认了呼出的气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
(1)该实验设计依据的N2性质有_____________(填字母序号)。
A.难溶于水 B.不能和NaOH溶液反应
C.无色无味的气体 D.不能燃烧,也不支持燃烧
(2)实验Ⅱ操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测O2的体积分数________(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
某合作学习小组欲用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将少量生石灰放入烧杯中,再向其中加入一定量碳酸钠溶液,充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B。请你写出发生反应的化学方程式、。
请你与小组同学共同完成以下探究:
【查阅资料】NaOH、Ca(OH)2的溶解度
温度(℃) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
NaOH溶解度(g) |
31 |
91 |
111 |
129 |
313 |
336 |
Ca(OH)2溶解度(g) |
0.19 |
0.17 |
0.14 |
0.12 |
0.09 |
0.08 |
【提出问题1】固体A中的成分是什么?
【猜想与假设1】
甲同学:只有CaCO3
乙同学:CaCO3,Ca(OH)2
乙同学猜想可能含有的Ca(OH)2理由是。
【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想,分别进行了实验:
实验内容 |
实验现象 |
实验结论 |
甲同学:取少量固体于试管中,再加入稀盐酸. |
有气泡产生 |
自己的猜想正确 |
乙同学:取少量固体于试管中,加水充分振荡,过滤, 向滤液中滴加。 |
溶液由无色 变为红色 |
自己的猜想正确 |
【反思与评价】小组同学讨论后认为,甲同学的实验不能证明他的猜想,理由是;
结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确,因此小组同学确定了固体A的成分。
【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么?
【猜想与假设2】
丙同学:NaOH,Na2CO3 丁同学:NaOH,Ca(OH)2戊同学:NaOH
【表达与交流】
(1)结合对固体成分的探究,同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确,理由是。
(2)该小组同学欲将溶液B加热浓缩,加热不久,溶液出现浑浊,只好停止加热,请解释加热时溶液出现浑浊的原因。
(3)该小组同学立即变换方案,向溶液B中。
美丽的青海湖不仅让我们感受到自然之美,当地的居民还能从青海湖内“冬天捞碱、夏天捞盐”。当地学校的某化学兴趣小组对捞出来的纯碱进行研究,有的同学认为捞出来的全是碳酸钠,有的同学认为捞出来的纯碱中混有少量的氯化钠。现在他们准备以一包冬天捞出来的纯碱(若含有杂质,只考虑为氯化钠)为研究对象,探究该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。小组通过讨论设计了下图中的装置,请你参与探究。(实验前活塞都关闭)
【实验一】称取13.25g纯碱样品完全溶于水,放入甲中,称量丙装置的质量为355g,打开
b、c,甲中现象为时,再称量丙装置的质量为350.6g,通过计算得出纯碱样品中
碳酸钠的质量分数为。甲和丙中反应的化学方程式为、。
同学们通过讨论认为上述方法并不能准确测量,其理由可能是。(写一条即可)
【实验二】通过讨论,改进后的实验步骤如下:
①称量丙装置的质量。
②称量样品,检查装置气密性。
③关闭a,打开b,注入足量的稀盐酸。
④打开a、d,鼓入氮气一会儿。
其正确顺序为 (填字序号,可重复)。
【表达与交流】
(1)此实验中丁装置的作用是 。
(2)此实验中鼓入氮气的作用是 。(2分)
根据下图所示制备气体的装置,回答下列问题(装置选择可用序号填写)。
A B C D E
(1)标有字母“a”的仪器名称是。
(2)用高锰酸钾制取氧气时,有关反应的化学方程式为,应选用的装置是。
(3)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为,所选用的发生装置是,收集装置是,用燃着的木条检验二氧化碳是否收集满时,可观察到的现象是。
过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中,同学们将包有Na2O2固体的棉花放入了如右图所示的装置中,发现高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来。
(1)实验过程中蜡烛由下往上依次熄灭,说明二氧化碳
具有、 的性质。
(2)棉花为什么会燃烧呢?同学们认为棉花要燃烧,除了满足棉花是可燃物之外,还需
满足、。
【提出问题】上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的?
【查阅资料】1.在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应。
2.无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色。
【实验设计】经过讨论,同学们设计用下图所示装置进行实验探究。
【实验步骤】①检查整套装置的气密性;
②把相关的试剂放入对应的仪器内;③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内;
④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象。
注意:整个实验过程中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响。
【实验现象】①带火星的木条复燃②无水硫酸铜没有变蓝色③饱和的澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是。
【实验结论】①Na2O2和CO2反应生成一种气体,使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件。
②使图1中的棉花满足了燃烧的另一条件是:Na2O2和CO2反应过程中(填放热或吸热)
【拓展提高】①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3,同学们经思考后认为 同学的猜想是错误的,理由是 。
②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式 。