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 .
向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸,搅拌后没有观察到明显现象.教材上借助酸碱指示剂验证了该反应的发生.是否还有其他方法判断该反应的发生呢?小明和小亮两位同学分别进行了实验探究.
【实验探究一】小明同学取上述反应后的溶液少许于试管中,向其中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀生成,再滴加足量的稀硝酸,沉淀不溶解.小明认为白色沉淀是NaCl与AgNO 3反应生成的,于是得出氢氧化钠与盐酸发生了反应的结论.
【实验探究二】小亮同学取一定量的稀盐酸于烧杯中,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,搅拌并用pH计精确测量烧杯中溶液的pH,绘制溶液的pH随时间变化的曲线如图1所示.小亮根据溶液pH的变化,推断盐酸与氢氧化钠发生了反应.
【讨论交流】(1)针对两位同学的实验探究,老师认为小明同学的结论是错误的,理由是 (用化学方程式表示).
(2)在小亮的实验中,当实验进行到10秒时,溶液中含有的溶质是 (填化学式),该溶液能与下列物质发生反应的是 (填序号).
①碳酸钠 ②氧化铜 ③硫酸铜 ④镁
(3)从图1的曲线中得知,当实验进行到 秒时,酸与碱恰好完全反应.
【拓展延伸】老师将氢氧化钠溶液逐滴加入到盛有稀盐酸的烧杯中,测定溶液的温度,绘制出溶液的温度随氢氧化钠溶液体积的变化而变化的曲线如图2所示,从能量变化的角度看,该反应属于 反应(填"吸热"、"放热").
【反思评价】有的中和反应没有明显现象,有的中和反应有沉淀生成或固体物质溶解的现象.请写出一个有沉淀生成的中和反应的化学方程式 .
矿物资源的综合利用,可以节约资源与能源.黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁(FeS 2),黄铁矿煅烧的化学方程式:4FeS 2+11O 2═2Fe 2O 3+8SO 2.产生的SO 2用于生产硫酸,矿渣(含有少量的硫元素)用于冶铁.
查阅资料:SO 2气体能使品红溶液褪色,能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为SO 2+Ca(OH) 2═CaSO 3↓+H 2O.
(1)FeS 2中硫元素的化合价为 .矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO 2、SO 2等气体,其中 是形成酸雨的气体.
(2)某化学兴趣小组为检验高炉气中的CO、CO 2、SO 2,设计了如图所示装置(不考虑其他气体对该实验的影响).
①该装置不能检验出的气体是 .
②装置B的作用是 .
③装置E中发生反应的化学方程式为 .
④确认高炉气中含CO的依据是 (填小写字母).
a.装置C中澄清石灰水变浑浊 b.装置C中澄清石灰水不变浑浊
c.装置E中黑色粉末变成红色 d.装置F中澄清石灰水变浑浊
(3)请指出该装置存在的一处明显缺陷 .
(1)实验是科学探究的重要手段,请按要求填写如表。
实验内容 |
蒸发结晶 |
稀释浓硫酸 |
实验操作 |
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问题讨论 |
①当蒸发皿中出现 时,停止加热。 |
②烧杯中物质A的名称是 。 |
(2)如图是实验室制取和收集气体的装置,请按要求回答下列问题。
①仪器X的名称是 。
②实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置的组合是 (填字母),该反应的化学方程式是 。
③实验室收集CO 2时,选用C装置而不选用D装置的理由是 ,CO 2气体应从C装置的 处(填"a"或"b")进入。
已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下,受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳:在空气中加热,则生成氧化铁和二氧化碳。某化学兴趣小组用如图所示的装置模拟炼铁过程,并测定某样品中碳酸亚铁的含量(该装置气密性良好,B中氢氧化钠溶液足量)。
实验过程中,先打开K通入一氧化碳再加热;装置A中固体质量不再减少后,停止加热,待装置A冷却到室温后关闭K,实验测得装置A中固体质量减少了ag,装置B中液体质量增加了bg。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 ;
(2)写出装置A中发生的一个反应的化学方程式 ;
(3)能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是:装置B的质量增加且 ;
(4)若生成的二氧化碳全部被装置B吸收,不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应,则a b(填">""="或"<");
(5)D处为收集尾气的装置,应选择 装置(填"甲""乙"或"丙")。
一包固体,可能含有镁粉、碳粉、氧化铜、氢氧化钠、氯化钾中的一种或几种。为探究固体的组成,某化学兴趣小组进行了如图所示实验:
请回答下列问题:
(1)该实验中生成白色沉淀滤渣乙的化学方程式为 ;
(2)原固体中一定不含有的物质是 (写名称或化学式均可,下同),证据是 ;
(3)原固体中一定含有的物质是 ;
(4)实验结束后,该兴趣小组将滤液C和滤液D都倒入废液缸,有白色沉淀生成,上层清液E为蓝色,经检验,E中不含氯离子,则E中一定含有的溶质是 。