某化学兴趣小组的同学在整理学校实验时,发现了一瓶标签中化学式已破损(如图所示)但未变质的无色溶液,他们对这瓶无色溶液产生了兴趣.经过询问实验老师得知,这瓶无色溶液的溶质应该是碳酸钠、氯化钠、硫酸钠、氢氧化钠中的一种.请你与他们一起对这瓶溶液的溶质成分进行探究.
【提出问题】这瓶无色溶液溶质成分是什么?
【提出假设】①碳酸钠(
)②硫酸钠(
)③氯化钠(
)④氢氧化钠(
)
【查阅资料】硫酸钠、氯化钠的溶液呈中性,碳酸钠、氢氧化钠的溶液呈碱性.
【讨论交流】为了确定该瓶溶液溶质的成分,首先他们根据标签上物质元素组成的特点,认为该瓶溶液不可能是
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
取少量样品溶液于试管中,滴加稀盐酸 |
产生大理气泡 |
【实验结论】通过对上述实验现象的分析,你认为假设
【反思拓展】通过上述【讨论交流后】后,排除了四种假设物质中的两种.请你根据查阅资料所获取的知识,再举一例判定两种假设物质的实验方法
(9分)随着社会的发展,人们对环境问题日益关注,同学们对煤进行了下列探究:
【提出问题】煤中是否含有碳元素和硫元素?
【查阅资料】①二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),该反应化学方程式为: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ="=" K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
②二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊,反应原理:
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O。
【实验探究】
实验1:甲同学进行了如图所示A、B两步实验:
实验现象:A中稀高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊。
甲得出结论:煤中含有碳元素和硫元素。
乙质疑甲同学的方案的合理性,其质疑的理由是____________________________________。
实验2:乙设计并进行了如图所示实验(夹持装置略去):
实验现象:①B中溶液褪色;②C中溶液变浅;③D中溶液变浑浊。
乙得出结论:煤中含有碳元素和硫元素。
【交流反思】(1)将煤磨成煤粉的目的是_________________________。
(2)实验中装置C的作用是________________________。
(3)D装置中发生反应的化学方程式为______________________。
(4)某工厂因生产需要每年要燃烧含硫0.8%的煤10000吨(假设煤中的硫为单质状态),利用方程式计算,若未经处理该工厂每年会向大气中排放的二氧化硫质量是多少?
(15分)人类的生活和生产都离不开金属材料。
(1)铁是目前年产量最高的金属。
①高炉炼铁时需要的主要原料有铁矿石、焦炭、_______等。
②炼铁的反应原理主要是利用CO把铁从铁矿石中______出来(填“置换”或“还原”),表示该原理的化学方程式是__ _ _。
③下列说法正确的是__________________。(填字母序号)
A.铁生锈就是铁与空气中的氧气发生的化学反应 |
B.回收废旧金属有利于节约金属资源 |
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成氧化铁 |
D.在铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳来配制农药波尔多液 |
(2)请你参与探究几种常见金属饰品所含金属的相关活动,并回答下列问题。
【提出问题】Ⅰ.怎样鉴别真假黄金?Ⅱ.怎样确定钯的金属活动性?
【查阅资料】假黄金通常是黄铜(Cu﹣Zn合金);
钯(Pd)呈银白色,有金属光泽,可用作饰品
【实验药品】钯(Pd)、铂(Pt)、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯(PdCl2)溶液
【实验探究】
①鉴别黄金样品的真假:取黄金样品于试管中,滴加稀盐酸后,观察样品表面有气泡产生,说明此样品为(填“真”或“假”)黄金,其中发生的反应方程式为________。
②探究钯的金属活动性:依据生活经验,同学们猜测钯的活动性可能与银和铂相近,于是他们利用上述药品进行如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
把钯浸入硝酸银溶液中 |
无明显现象 |
钯的活动性比银。(填“强”或“弱”) |
把铂浸入氯化钯溶液中 |
_________ |
钯的活动性比铂强。 |
初步得出结论:钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为____。
(3)现用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液,进行了如图所示的实验,并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究。
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些?
【作出猜想】
①只有Zn(NO)3
②有Zn(NO3)2、AgNO3
③有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
④有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
【交流讨论】不合理的猜想是__ _____(填标号),其理由是____ ___。
【实验探究】根据下表中的实验步骤及现象,完成表中的实验结论
实验步骤 |
现象 |
实验结论 |
取少量固体B,滴加稀盐酸 |
有气泡产生 |
溶液A中的溶质成分符合猜想_, 固体B中的金属成分有_种。 |
世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%~40%,某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究。
探究一:铁丝燃烧
如图1所示,取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝,将其中两根分别盘成螺旋状,在每根铁丝一端系上粗铜丝,另一端系一根火柴杆,点燃火柴杆待快燃尽时,分别插入充满氧气的集气瓶中。观察到:Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧,且Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中的更剧烈;Ⅲ中铁丝没有燃烧。
(1)集气瓶中加入少量水的作用:。
(2)为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧 。
(3)分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因。
探究二:铁粉腐蚀的条件
如图2所示,将所有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进入广口瓶(容积为146 mL)。当温度恢复至室温,量筒内水面高度不变时读数(此时广口瓶内氧气含量几乎为零),记录量筒的起始和最终读数以及所需时间如下表:
序号 |
样品 |
量筒起始读数/ mL |
量筒最终读数/ mL |
所需时间/ min |
① |
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水 |
100 |
72 |
约120 |
② |
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl |
100 |
72 |
约70 |
③ |
(4)实验①和②说明NaCl可以(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的过程。
(5)实验开始后,广口瓶温度上升,说明铁锈蚀是(填“放热”或“吸热”)过程。
(6)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,实验③表格空白处样品的组成是。
(7)该装置还可能用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算得出空气中氧气的体积分数约是%(精确到小数点后1位),试分析该实验结果出现误差的原因。
化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属。流程如下:
请回答:
(1)四种金属的活动性顺序由强到弱的是;
(2)写出步骤②中产生气体的化学方程式;
(3)写出步骤③中的反应现象;
(4)滤液C中一定含有的溶质是可能含有的溶质是;
某实验小组的同学在整理实验仪器时,发现了一个盛有黑色固体的烧杯。在请教老师后,同学们得知烧杯中的固体是加热制取氧气的剩余物(反应完全),从中可以回收得到MnO2。小组同学将黑色固体取出,并对其进行了探究。
【查阅资料】
①实验室中可以加热二氧化锰和氯酸钾(KClO3)固体的混合物制取氧气,同时生成氯化钾。
②氯化钾溶于水,其水溶液呈无色;锰酸钾溶于水,其水溶液呈绿色。
Ⅰ.探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物。
【猜想】猜想一:H2O2制取氧气;猜想二:KClO3制取氧气;猜想三:。
根据所学知识判断,猜想一不成立,理由是_________________。
【进行实验】
取少量黑色固体于另一个烧杯中,加入足量蒸馏水溶解,振荡,过滤后得到黑色滤渣和无色滤液。
【得出结论】猜想成立,理由是。
Ⅱ.探究二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气反应中的作用。
【猜想】猜想一:是反应物;猜想二:是催化剂。
【进行实验】
实验操作 |
实验现象 |
1、取12.25g氯酸钾在试管中加热,把带火星的木条伸入试管。 |
固体融化,产生少量气体,木条上的火星变亮。 |
2、取12.25g氯酸钾和2.55g二氧化锰混合均匀后在试管中加热,把带火星的木条伸入试管。 |
_______________。 |
3、待反应完全后,将试管中的剩余物加足量的水溶解,过滤,并将全部滤渣洗涤、干燥、称量。 |
称量固体的质量是_____g |
【实验结论】猜想二成立,二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气的反应中起到催化作用。
【反思与交流】
小贝同学提出,前面的实验不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用,因为①。
经过讨论,大家设计了一个补充实验,证明了猜想二成立,请你写出实验操作②。