达州盛产天然气,有“中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷(CH4),我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】
甲 CO2 H2O ; 乙 CO H2O;
丙 NH3 CO2 H2O; 丁 CO2 CO H2O 。
你认为 同学的猜想是错误的,理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中 (填实验现象),
C中 (填实验现象),由此推断 同学猜想成立。
请写出B、C中反应的化学方程式:
、 。
【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。
【得出结论】甲烷在氧气充足的情况下反应方程式: 。
兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。
【实验回顾】
(l)铝与稀盐酸反应。
①用如图1所示装置制取氢气。
铝与稀盐酸反应的化学方程式为 。
②用B装置收集氢气的原因是 。
(2)在金属活动性顺序里,金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢,判断的依据是 。
【提出问题】
铝能否与水反应生成氢气?
【查阅资料】
物质 | 钠与水 | 铝与水 | 汞与水 |
能否发生反应 | 能反应 | 能反应 | 不反应 |
【交流与讨论】
(1)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,起到保护膜的作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为 。
(2)除去铝表面氧化铝薄膜的方法(举一例) 。除上述方法外,还可以将铝片浸入氯化汞(HgCl 2)溶液中,形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。
【实验探究】
(1)将铝片完全浸入氯化汞(HgCl 2)溶液中1分钟左右,取出,立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中(如图2),其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为 。
(2)在导管口a处涂肥皂水,发现导管口有气泡形成,当气泡离开导管后,气泡 (填"下沉"或"上升"),用燃着的木条点燃气泡,发出爆鸣声。
【实验结论】
铝能与水反应生成氢气。
写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式 。
【实验反思】
(1)图2装置内,在铝与水反应的过程中,若关闭导管上的活塞K,反应停止,其原理是 。当再次打开活塞K,反应继续,产生气泡。铝未能生成氧化铝,其原因是 。
(2)汞有毒,会污染环境,兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞,用饱和硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。
化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液,瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开,这一情况激起了他们浓厚的兴趣,于是展开了如下探究:
【提出问题】瓶口白色固体的成分是什么?
【查找资料】(1)玻璃中含有二氧化硅(SiO 2),试剂瓶身经抛光处理,不易反应,而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来;
(2)二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2O;
(3)硅酸钠(Na 2SiO 3)是一种白色固体,有很强的粘合性,可溶于水,溶液呈碱性;硅酸钠溶液能与强酸反应,如:Na 2SiO 3+2HCl=2NaCl+H 2SiO 3↓(白色);
硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应:Na 2SiO 3+CaCl 2=2NaCl+CaSiO 3↓(白色)。
【作出猜想】白色固体的成分是:
Ⅰ.硅酸钠;
Ⅱ.硅酸钠和碳酸钠;
Ⅲ.硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠
【实验探究】取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液,分组进行如下实验并相互评价:
实验操作 |
实验现象 |
结论与评价 |
|||
第1组 |
|
有气泡冒出且产生白色沉淀 |
同学们认为猜想① 不成立;写出生成气体的反应化学方程式:② |
||
第2组 |
第一步 |
|
产生白色沉淀 |
第1组同学认为:此步骤还不能准确判断出原固体的成分。 |
|
第二部 |
|
③ |
大家一致认为:猜想II成立。 |
【反思交流】
(1)有同学认为,第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,理由是:④ ;
(2)氢氧化钠溶液必须密封保存,且试剂瓶只能用橡胶塞。
某实验小组的同学在学习了铁的冶炼后,想探究炼铁高炉排放出的高炉气体中含有污染环境的气体有哪些,请我们共同参与探究并回答下列问题:
【提出问题】高炉气体中含有污染环境的气体是什么?
【作出猜想】猜想一:只有CO;
猜想二:只有SO 2;
猜想三:CO和SO 2都有;
【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊(与CO 2相似),能使品红溶液褪色,可被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验探究】该实验小组的同学组装了如图1装置进行实验。
(1)甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色,高炉气体中含有气体 ,B中酸性高锰酸钾溶液的作用是 ,C 中品红溶液的作用是 ;
(2)乙同学发现C中品红溶液没有褪色,E中澄清石灰水变浑浊,得出高炉气体中含有CO.丙同学认为乙同学的结论不正确,理由是 。
(3)该实验小组的同学经过讨论后,改进了实验装置,如图2所示。用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是 ,写出SO 2与 NaOH溶液反应的化学方程式 。
【实验结论】炼铁厂排放的高炉气体中含有有害气体CO和SO 2,直接排放到空气中会污染环境,需达标后才能排放。
某化学兴趣小组同学,用盐酸和氢氧化钠进行"酸碱中和反应"的探究,进行一段时间后发现没有明显变化,询问老师才知道忘记滴加指示剂。因此,他们停止实验,并在老师的指导下对烧杯内的溶液中的溶质的成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内的溶质是什么?
【猜想假设】猜想一:NaCl猜想二:NaCl和HCl
猜想三:NaCl和NaOH猜想四:NaCl、NaOH和HCl
同学们讨论后一致认为猜想四不合理,请你说出不合理的理由 (用化学方程式表示)。
【查阅资料】NaCl溶液呈中性。
【实验探究】兴趣小组甲、乙、丙三位同学分别设计了如下的实验方案,请你帮助他们完成实验报告的相关内容。
实验方案 |
实验现象 |
实验结论 |
甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入酚酞试液 |
溶液无变化 |
猜想一成立 |
乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,加入 。 |
有气泡生成 |
猜想二成立 |
丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,滴加适量的CuSO 4溶液 |
没有蓝色沉淀产生 |
猜想 不成立 |
【评价反思】老师看了甲、乙、丙三位同学的实验报告,指出甲同学的实验结论不准确,请你分析甲同学实验结论不准确的原因: 。
【得出结论】猜想二成立
【拓展延伸】某同学在进行酸碱中和滴定实验时,测得溶液的pH变化如下图1所示,请回答下列问题:
(1)由图1可知,该同学实验操作是 。
A.将盐酸滴入氢氧化钠溶液中
B.将氢氧化钠溶液滴入盐酸中
(2)由图1可知,在b点处溶液中溶质是 。
(3)图2为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观过程,从微粒的角度分析,此反应的微观实质 (合理答案即可)。
央视频道《是真的吗?》栏目中有一段视频:将"锡纸"剪成一段两头宽中间窄的纸条,然后两头分别连接电池的正负极,观察到"锡纸"立即燃烧.据此,小晟同学取某种"锡纸"进行了探究:
(1)"锡纸"燃烧的原因:"锡纸"两端接入电池两极后造成短路致使"锡纸"燃烧,从燃烧的条件分析:开始"锡纸"不燃烧但短路后却能燃烧的原因是 (填"与氧气接触"或"温度达到着火点").
(2)探究"锡纸"中金属的成分:"锡纸"中的金属是锡吗?
【查阅资料】①"锡纸"是锡箔或铝箔和纸粘合而成;
②锌粉是一种深灰色固体
③锡(Sn)与酸或盐溶液反应生成+2价的锡盐
【提出猜想】猜想Ⅰ:"锡纸"中的金属是锡; 猜想Ⅱ:"锡纸"中的金属是铝;
【进行实验】设计方案并进行实验
实验操作 |
实验现象 |
实验分析与结论 |
取打磨后的"锡纸"片放入试管中,滴加氯化锌溶液 |
"锡纸"表面有深灰色固体析出 |
根据实验现象,结合金属活动性顺序 可知猜想 (填"Ⅰ"或"Ⅱ") 成立;反应的化学方程式为 . |
【交流讨论】①实验中打磨"锡纸"的目的是 ;
②下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是 (填序号).
A.氯化铜 B.硝酸银 C.硫酸钠 D.硫酸亚铁
【拓展应用】电器短路会引起火灾,我们要严加防范.如果电器着火应该采取的灭火方法是 .