常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是氢气。
(2)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
常见铁的氧化物 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
颜色、状态 |
黑色粉末 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 |
否 |
否 |
能 |
Fe3O4+8HCl= FeCl2+2FeCl3+4H2O
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是_____________。
【实验探究】
实验操作 |
实验现象及结论 |
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【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是_______________________________。
某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中(如下图),有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是:猜想一:氯化钠溶液;猜想二:氢氧化钠溶液;猜想三:碳酸钠溶液。
【实验推断】(1)小丽取样滴加无酚酞试液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是溶液。
(2)小刚另取样滴加稀盐酸有产生,小刚得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。
(3)小青认为小刚的结论不完全正确,理由是在空气中变质的氢氧化钠与盐酸反应也能产生气泡。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液,观察到有产生,设计这一步骤的目的是;静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是。
【探究启示】实验取完药品后应。
某学习小组在探究酸的化学性质时,做了如右图所示的两个实验:
(1)分别向两支装有碳酸钠和碳酸钙粉末的试管中注入一定量的稀盐酸,两支试管内均观察到的现象是___________,固体粉末全部消失,最终形成无色溶液。
(2)实验结束后,同学们将A、B两支试管中的废液倒入同一只洁净的烧杯中,发现烧杯中的废液变浑浊。
小组同学将烧杯中的物质进行了过滤,对滤液中的溶质成分展开了探究,请你一起参与。
【提出猜想】
猜想1:滤液中的溶质是氯化钠;
猜想2:滤液中的溶质是氯化钠和碳酸钠;
猜想3:滤液中的溶质是___________。
【设计实验】请你选择一种猜想进行验证。
【实验探究】
(1)请你依据下图设计一个酸和碱反应的探究实验:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
①向烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,并滴入几滴酚酞试液 ②再用滴管慢慢滴入稀硫酸,并不断搅拌溶液。 |
①溶液颜色 ; ②不断搅拌溶液至溶液颜色变成 色。 |
酸和碱发生了中和反应 |
(2)为探究上述酸、碱反应后硫酸是否过量,甲、乙、丙三位同学设计了以下方案:
实验方案 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
甲同学的方案 |
取样,滴入适量的氯化钡溶液 |
出现白色沉淀 |
硫酸过量 |
乙同学的方案 |
取样,滴入几滴无色酚酞溶液 |
酚酞溶液不变色 |
酸、碱恰好完全反应 |
丙同学的方案 |
取样,滴入几滴紫色石蕊溶液 |
溶液变红 |
硫酸过量 |
【实验评价】
①设计的三个方案中,有一个正确的方案,是 (填“甲”、“乙”、“丙”)同学的方案
②请分析另外两个同学方案错误的原因:
一个同学方案错误的原因是 ,
另一个同学方案错误的原因是 。
【实验反思】探究硫酸和氢氧化钠反应后硫酸是否有剩余,还可选择一种试剂
某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品(反应的化学方程式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑),这种工业成为“氯碱工业”,某研究性学习小组对该厂生产的烧碱样品进行如下探究。
I.定性探究
【提出问题】烧碱样品中含有哪些杂质?
【猜想】猜想一:可能含有Na2CO3,作出此猜想的依据是(用化学方程式表示)猜想二:可能含有NaCl,作出此猜想的依据是(用简洁的文字表述)。II.定量探究
【提出问题】烧碱样品中氢氧化钠的质量分数是多少呢?
【设计实验】小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如下:
请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数(请列出计算过程)。
【交流与反思】小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密,其理由是:
(1)探究方案中没考虑氢氧化钠的吸水性。
(2)探究方案中因缺少(填操作名称),导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。
实验室有三瓶没有标签的无色溶液,它们分别是稀硫酸、硫酸钠溶液、碳酸钠溶液。设计一个实验方案,把这三瓶溶液进行鉴别,并完成实验报告。(可供选用的试剂有:酚酞溶液、生锈铁钉、氯化钡溶液)
实验步骤 |
预期现象与结论 |
(1) |
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(2) |