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)试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
(2)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_________。
(3)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 |
【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_______________________________。
【 拓展 】 把赤铁矿冶炼成铁,其主要反应原理是在高温下,一氧化碳夺取铁矿石里的氧,将铁还原出来,请写出化学反应方程式:______________________________________。
(6分)根据下图回答问题。
(1)仪器a的名称为。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为,应选用的发生装置和收集装置分别为___________(填字母序号)。
(3)用高锰酸钾制取氧气,该反应的化学方程式为。将装置A和E连接进行此实验,实验结束,停止加热前先,目的是。
(7分) 据报道,一辆载满20t电石的货车,在高速路上发生意外,燃起大火并伴有大量黑烟,这辆货车在雨中燃烧了很长时间。某化学小组对电石中碳化钙(CaC2)的性质产生了兴趣,进行了下列探究活动。
【查阅资料】①碳化钙与水反应生成一种可燃性气体和一种白色固体。
②乙炔(C2H2)气体燃烧时伴有大量黑烟。
【猜想假设】甲同学对碳化钙与水反应的生成物作出如下猜想:
可燃性气体可能是:①氢气②氧气③乙炔
白色固体可能是:①氧化钙②氢氧化钙③碳酸钙
(1)你认为甲同学猜想的理由是。
(2)其他同学讨论后认为甲同学的猜想有不合理之处,请指出并说明理由
。
【实验探究】
步骤1:取适量碳化钙加水,收集生成的气体,验纯后点燃,气体燃烧,伴有大量黑烟,说明碳化钙与水反应产生的气体是。
步骤2:取适量反应后生成的固体于试管中,,说明碳化钙与水反应产生的固体是氢氧化钙。
【反思交流】
(1)碳化钙与水反应的化学方程式为。
(2)下列说法正确的是(填字母序号)。
A.碳化钙与水反应放热 |
B.碳化钙应贮存在阴凉干燥的库房 |
C.碳化钙与水反应可用于测定电石中碳化钙的含量 |
D.实验室用电石与水制乙炔的发生装置与制氧气完全相同 |
学完酸碱盐知识后,小美对妈妈焙制糕点用的小苏打很感兴趣,她把小苏打带到实验室与小刚一起进行探究。
(1)小美取少量小苏打溶于水,滴加酚酞试液后,溶液变红,说明小苏打的水溶液显性;
(2)小刚在烧杯内放入少量小苏打,向其中滴加稀盐酸,立即有产生,说明小苏打能与酸反应。在医疗上可以用小苏打治疗;
(3)小美想:糕点非常松软,是不是小苏打受热分解产生了CO2气体呢?于是她用下图装置对小苏打进行加热,一段时间后,导管口的确有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊,同时试管口有水珠生成。
当导管口不再有气泡产生时,试管内仍有白色固体,她猜测剩余固体可能是:①NaOH;②Na2CO3;③NaCl。小刚认为猜想
一定不正确,理由是。小刚从试管内取少量白色固体溶于水,滴加酚酞,溶液变红,他判断该固体为NaOH,小美认为他的实验设计不合理,因为
(4)小美和小刚继续探究固体成分,设计了如下实验:
操作步骤 |
实验现象 |
结论 |
取少量白色固体于试管中,加水溶解,向其中滴加溶液 |
产生白色沉淀 |
试管内剩余的固体为Na2CO3 |
通过实验证明小苏打受热会分解,反应的化学方程式为:。通过本次探究学习,小美对小苏打的性质有了全面的认识,她给妈妈提出保存小苏打的建议有:(答出一点即可)。
小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢?同学们决定进行探究。探究前老师提示,该反应生成的气体只有一种。
【提出猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2,提出猜想的依据是。
【查阅资料】SO2易溶于水,化学性质与二氧化碳有相似之处,它能使澄清石灰水变浑浊,生成CaSO3。
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是_____________________________________。
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入澄清石灰水中,看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式________________________________。
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。
若拆去B装置,直接连接A和C装置进行实验,可能导致后果发生。
【实验探究】实验开始时,先将收集到的气体从a通入一段时间后,再点燃C处酒精灯;
这样操作的目的是。
实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊,C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色;
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_________________。
【思维拓展】由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有____________。
在化学课上,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上附粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是,白色物质可能是Na2O或;
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O + H2O = 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结 论 |
方案1 |
取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品 全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 |
溶液变成红色 |
白色物质 为Na2O |
方案2 |
①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 |
出现白色沉淀 |
白色物质 是 |
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 |
无明显现象 |
【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确,理由是。
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。
①,
②。