我国劳动人民早在五千年前就会使用木炭炼铜.在化学实验室里模拟炼铜,既可用传统的实验装置(见图甲),又能用改进的微型实验装置(见图乙).化学兴趣小组采用图乙装置,开展以下探究活动
【提出问题】木炭与CuO反应所得红色固体中含有什么物质?
【查阅资料】
(1)木炭与CuO的反应是:C+2CuO2Cu+CO2↑,若该反应进行的不彻底,产物中还有氧化亚铜(Cu2O).
(2)Cu2O是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O
【作出猜想】红色固体的成分:①全部是Cu;②全部是Cu2O;③ .
【实验探究】
(1)取木炭、CuO两种黑色粉末适量,再也少许CaC12(能降低反应温度,加快反应速率)均匀混合,然后将黑色粉末装入长柄V形玻璃管的直管内.
(2)按图乙连好实验装置,然后加热反应物;2分钟后,黑色粉末出现红热现象,同时澄清的石灰水 ,此时停止加热.
(3)待玻璃管冷却后,提取里面的红色固体,进行如下的验证:
步骤 |
现象 |
结论 |
①取1.44g红色固体装入试管,滴入足量的 ,充分反应 |
红色固体部分减少,溶为变 为 色 |
猜想 错误 |
②滤了试管中残留的红色固体,洗涤干燥,称其质量为1.04g |
/ |
猜想 正确 |
【评价反思】
(1)使用图乙装置与使用图甲装置相比,其优点是 (写出1条即可).
(2)若要证明CaC12是该反应的催化剂,还需要验证CaCl2的 .
(3)在铜的冶炼史中,我国劳动人民还有一项重大发明就是“湿法炼铜”,该方法可用化学方程式表示 .
脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动:
活动一:验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭
【进行实验】
(1)取脱氧剂样品于试管中,加入足量的稀盐酸,观察到有气泡产生,溶液变为浅绿色,说明脱氧剂中含有铁粉。写出该反应的化学方程式__________;
(2)充分反应后,将试管中的固液混合物过滤,将滤渣洗涤、干燥,得到黑色固体;
(3)如图所示,将黑色固体置于坩埚(耐高温容器)内,在电炉上灼烧,最终黑色固体全部消失。灼烧期间,在坩埚上方罩上烧杯,过一会儿,迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入澄清石灰水,振荡,观察到__________的现象,说明脱氧剂中含有活性炭。
【反思与评价】用酒精灯替换电炉重复(3)实验,虽出现相同现象,但会影响实验结论,其原因是__________。
活动二:探究脱氧剂中氯化钠的作用
【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理
【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率
【进行实验】按如图所示A、B装置进行实验,相同温度下,每隔一段时间测量导管中水面上升高度,实验数据如下表。
时间/ |
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A装置导管中水面上升高度/ |
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B装置导管中水面上升高度/ |
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【解释与结论】
(1)从化学、物理两个视角综合分析,A、B装置导管中水面上升的原因是__________;
(2)结合表中数据,得出脱氧剂中氯化钠的作用是_____(填“加快”或“减慢”)铁生锈的速率。
【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用
(1)取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同,说明铁生锈是_____填“吸热”或“放热”)反应;
(2)写出一种防止铁生锈的具体方法_____。
可控的火是福,不可控的火是祸。如图是利用对比法探究燃烧条件的实验装置,回答下列问题:(已知:白磷的着火点为 ,红磷的着火点为 )
(1)图1中薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是__________;
(2)图1中薄铜片上的白磷燃烧而水中白磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是__________;
(3)磷燃烧的生成物有毒。与图1装置相比,利用图2装置进行实验的优点是__________。
“天宫课堂”上航天员做的泡腾片实验,让同学们再次感受到化学的魅力。泡腾片中含有碳酸钠或碳酸氢钠等物质,化学兴趣小组决定对它们的某些性质进行探究。
实验一:探究碳酸钠和碳酸氢钠溶液的酸碱度
【实验探究1】用pH试纸测得等浓度的碳酸氢钠溶液的pH为9,碳酸钠溶液的pH为11。
【实验结论1】两者均显碱性,且溶液碱性较强的是 。
实验二:探究碳酸钠和盐酸的反应
【实验探究2】向盛有碳酸钠溶液的烧杯中,逐滴加入一定浓度的稀盐酸并充分搅拌,测得pH变化与时间的关系如图1所示。观察到ab段无气泡产生,从b点开始产生气泡。经测定b点溶质只有碳酸氢钠和氯化钠,c点pH为7。
【实验结论2】碳酸钠和盐酸的反应是分两步发生的,ab段发生反应的化学方程式为 ,c点溶液中的溶质为 。
实验三:探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
【查阅资料】①碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳;②碳酸钠受热不分解。
【实验验证】取一定量的碳酸氢钠放入试管中加热,如图2所示。
【交流反思】试管A管口向下倾斜的原因是 ,试管B中出现 现象,证明有二氧化碳生成。
【实验结论3】碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠。
【拓展应用】溶洞内钟乳石的形成原理与碳酸氢钠受热分解相似﹣﹣溶有碳酸氢钙[ ]的地下水,遇热或当压强突然变小时,碳酸氢钙会分解成碳酸钙沉积下来,天长日久就形成了千姿百态的钟乳石。请写出碳酸氢钙分解的化学方程式 。
实验室配制50g质量分数为6%的NaCl溶液,配制过程包括如下操作。请回答:
(1)图中使用到的玻璃仪器有 、量筒、玻璃棒、广口瓶四种。
(2)溶解时用玻璃棒搅拌的目的是 。
(3)该实验中量取的水的体积应为 mL。(水的密度为 )
(4)图示中正确的操作顺序为 (填标号)。
A. |
④②⑤①③ |
B. |
①②③④⑤ |
C. |
①②④③⑤ |
D. |
④⑤②③① |
某校化学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有一瓶未盖瓶塞且失去标签的无色溶液,据老师回忆:可能是 溶液和 溶液中的一种。于是同学们对这瓶溶液的成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液的成分是什么?
【查阅资料】氯化钙和氯化钠的水溶液呈中性。
【设计实验】
方案 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
1 |
取少量样品于试管中,滴加紫色石蕊溶液 |
若 |
该溶液是 溶液 |
2 |
取少量样品于试管中,滴加稀盐酸 |
若有气泡产生 |
该溶液是 溶液 |
【交流讨论】
(1)小李认为方案1的结论不合理,理由是 。
(2)写出方案2中有气泡产生的化学方程式 。
【实验探究】
老师指出方案2也不够严谨。经讨论后,小组同学按以下步骤进行实验:
(1)取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,充分反应后过滤,得到白色沉淀A和滤液B;
(2)向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。
加入过量氯化钙溶液的目的是 ;滤液B中的溶质为 。
【实验结论】这瓶溶液的原溶液是NaOH溶液,且溶质已部分变质。
【拓展延伸】
(1)取完药品后,应 。
(2)检验滤液B时,下列能代替酚酞溶液的有 (填序号)。
①氧化铜
②铁丝
③硫酸镁溶液