将(NH4)2SO4和Na2CO3两种溶液充分混合加热,发现有气泡产生且闻到刺激性气味。同学们对气体成分产生兴趣。
【查阅】CuO和NH3加热时发生反应:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
【猜想】猜想一:气体是CO2
猜想二:气体是NH3
猜想三:气体是NH3和CO2
【讨论】(1)猜想一肯定不正确,理由是 ;
(2)因Na2CO3溶液呈 (填“酸”或“碱”)性,故有NH3产生。
【探究】为确定气体成分,设计如下装置(夹持装置未画出):
(1)实验后,取少量A中固体,加入稀盐酸,观察到 ,证明其中含CO2;
(2)B中观察到 ,证明含有NH3;
(3)(NH4)2SO4和Na2CO3两种溶液发生反应的方程式为: ;
(4)若B装置连同固体质量减轻4.8g,则C装置增加的质量为 ;
【反思】
(1)实验测得装置C增加的质量大于理论值,可能的原因是 ;
(2)氨气也是污染物,在C装置后连接下图装置,以吸收尾气中未参加反应的氨气。干燥管的作用是 (填序号)。
①防止氨气逸出 ②防止液体倒吸 ③防止盐酸挥发
甲同学在用双氧水制取氧气时,误把Fe2O3粉末放入双氧水中,发现也有大量气泡产生。他联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂,那么Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白。
【猜想】Fe2O3能作为H2O2分解的催化剂。
【实验验证】甲同学依次设计了三个实验:
实验一:取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,没有复燃。说明H2O2溶液常温下缓慢分解。
实验二:在实验一的试管中加入W g Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,木条复燃。说明________________________________ _____。
实验三:待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为W g。说明_______________________________________ _____。
【实验结论】甲同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。
【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要再补充一个探究实验。该实验是__________________________________。
【拓展】为探究催化剂的种类对H2O2溶液分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将10毫升5%H2O2溶液与1.0g MnO2均匀混合制取相同体积O2所需的时间15min。
Ⅱ.将10毫升x%H2O2溶液与1.0g Fe2O3均匀混合制取相同体积O2所需的时间8min,则中x的值应为________。
实验结论:在相同条件下使用______________作催化剂,双氧水分解得更快。
小雨同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论或总结 |
||
结论 |
总结 |
|||
实验一 |
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 |
有气泡产生,木条不复燃 |
过氧化氢分解产生氧气,但是。 |
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
实验二 |
向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条 |
二氧化锰加入水中不产生氧气 |
||
实验三 |
二氧化锰能加快过氧化氢的分解 |
(1)请你帮小雨同学填写上表中未填完的空格。
(2)在小雨的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是:;
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是:。
覃昉在完成了对蜡烛生成物的探究后,她继续探究了天然气(主要成分甲烷—CH4)燃烧后的生成物是否有水和二氧化碳生成的实验。
(1)请你帮她完成下表:
猜想 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
天然气燃烧后有水生成 |
点燃天然气, ,并观察现象。 |
天然气燃烧后生成物中有水 |
|
天然气燃烧后有二氧化碳生成 |
点燃天然气, ,并观察现象。 |
(2)在此探究实验中你还可以得出的结论有。
学习了MnO2对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ.CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ.CuO是反应的催化剂,反应前后______ ___和_______________不变。
【实验】用天平称量0.2gCuO,取5ml 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
步骤③现象 |
步骤⑥的结果 |
步骤⑦的现象 |
结论 |
带火星的木条复燃 |
溶液有气泡放出 |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立 |
(2)步骤①的目的___________________________________。
(3)过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学反应文字表达式为______________。
科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料(主要是生铁、镀锌铁皮)时,溶液发烫并闻到了刺激性气味,这种反常现象引起了同学们的思考。从组成物质的元素角度分析,他们猜测气体可能是SO2、CO、CO2、H2中的一种或几种。为了确定该气体的成分,他们进行了如下探究。
查阅资料:
Ⅰ. SO2、CO2都能与碱溶液反应生成盐和水,CaSO3难溶于水;
Ⅱ. SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应并使它褪色,上述其它气体不能。
实验探究:
(1)甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有CO2,把它直接通入澄清石灰水,并观察实验现象。 乙同学认为甲同学的做法不合理。请用化学方程式表示其原因。
(2)同学们设计了一套合理的实验装置,如下图所示(铁架台已略去)。请你从下列试剂中选择所需药品并完成实验(药品可重复选用):澄清石灰水,氢氧化钠溶液,酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸,无水硫酸铜,碱石灰 (假设每步反应都是完全的)
①写出E装置中试剂的名称或化学式。
②若观察到(填装置序号)中澄清石灰水变浑浊, 证明原气体中有CO2;
③若观察到现象, 证明原气体中有H2,无CO。