氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂.某探究小组的同学通过查阅资料得知,氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气.探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液.经检验滤渣的成分是碳酸钙.
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
(1)【猜想与假设】
猜想一:NaOH
猜想二:
猜想三:NaOH、Na2CO3
猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2
经过讨论,大家一致认为猜想四不合理,请用化学方程式说明原因 。
(2)【实验验证】
实验 |
现象 |
结论 |
实验一:取滤液,向其中滴入少量碳酸钠溶液 |
无明显现象 |
猜想 ① 不成立 |
实验二:另取滤液,向其中加入 ② |
先无变化后产生气泡 |
猜想三成立 |
(3)【反思与拓展】①若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2,充分反应,产生的气体是氢气和 .②登山运动员常用CaH2作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是 .
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。
【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果好?
【查阅资料】研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂,氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示:
实验室用氯酸钾制取氧气,如果不用二氧化锰作催化剂,最好选用的金属氧化物是 。
【设计并完成实验】
Ⅰ. 将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ. 将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ. 将3.0g氯酸钾与Xg氧化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中X的值应为 ,实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明 。 现象与实验Ⅲ相同.实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是 。将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、 、洗涤、干燥,然后进行称量的目的是 ,最后还要再将黑色粉末和 混合加热,
【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂,实验Ⅲ中的化学反应的化学方程式为 。
【实验反思】MnO2的用量对 H2O2分解反应有何影响?
【设计并完成实验】利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”,实验中为3%H2O2溶液,装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比,反应放热忽略不计。)
【讨论交流】(1)图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出 。图丙是“不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出 。
用久置的镁条做实验时,需要用砂纸把表面的灰黑色打磨掉,直到露出光亮的银白色。实验小组同学对镁条表面“灰黑色外衣”的成分进行如下探究。
【提出问题】镁条表面“灰黑色外衣”的成分是什么?
【猜想与假设】
Ⅰ.是镁与空气中的氧气反应生成的氧化镁。
Ⅱ.是镁与空气中的二氧化碳反应生成的黑色碳单质。
Ⅲ.根据铜锈的成分是碱式碳酸铜,推测镁条表面的“灰黑色外衣”是镁在潮湿的空气中生锈得到的碱式碳酸镁。
同学们经讨论,从颜色上否定了只含有氧化镁,因为氧化镁是_____________。
【查阅资料】
① 碱式碳酸镁的性质有:受热可分解;常温下能与稀硫酸反应。
② 白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色。
③ 碳不与稀硫酸反应,但与浓硫酸在加热条件下能反应并生成CO2、SO2和H2O。
同学们认为碳与浓硫酸反应生成三种产物的共同点是 (答出一点即可)。
【进行实验】
(1)同学们用久置的镁粉进行了如下实验。
实 验 装 置 |
![]() |
实 验 现 象 |
①无水硫酸铜粉末逐渐由白色变为蓝色 ②澄清石灰水变浑浊 |
结 论 |
久置的镁粉中除镁元素外,还含有的元素是 久置的镁粉中含有碱式碳酸镁 |
(2)同学们发现,经加热一段时间后,试管中镁粉会突然“噗”地燃烧起来,出现红热,很快停止,并有黑色固体粘附在试管壁上。
①将试管取下,冷却后加入足量稀硫酸,大部分固体溶解,并有气泡出现,但黑色固体没有消失。请写出有气体生成的一个反应化学方程式__________________。
②将实验①试管中的混合物进行_________________(填操作名称),除去其中溶液,向黑色固体中加入浓硫酸,加热。黑色固体全部溶解,得澄清溶液并伴有刺激性气味的气体产生。
实验(2)说明,镁在CO2中可以燃烧,生成了碳单质。
【实验结论】
综合上述实验现象,实验小组认为镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳和碱式碳酸镁。
【反思与评价】
有的同学提出,实验(2)不足以证明镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳,他的理由是_____________。
某小组同学探究二氧化碳(CO2)、氨气(NH3)分别与水反应后产物的酸碱性。他们收集了若干瓶CO2和NH3。
【确定标准】
老师指导该小组同学用自制的紫色石蕊试纸完成了如上图所示实验,确定检验酸碱性物质存在的标准。取三个洁净的表面皿,分别放上紫色石蕊试纸,向试纸上依次滴加稀盐酸、蒸馏水、氢氧化钠(碱)溶液,观察到三条试纸的颜色依次为红色、紫色和蓝色。
【实验过程】
(1)探究CO2与水反应产物的酸碱性。该小组同学向一瓶CO2中加入30 mL水,充分振荡。再取一个洁净的表面皿,放上一条紫色石蕊试纸,向试纸上滴加瓶中的液体,观察到紫色石蕊试纸变成红色,由此获得结论:瓶中液体里含有 性物质,发生反应的化学方程式为 。
(2)探究NH3与水反应产物的酸碱性。该小组同学用(1)的方法继续进行NH3的实验,他们分析液体里含有碱性物质,观察到的现象是 ,分析依据是 。
【实验反思】
有同学提出:仅用上述实验还不足以说明CO2或NH3与水发生了反应,还需补充一个对比实验,以NH3为例,该对比实验的操作为 ,观察到的现象为 。
化学兴趣小组同学对“铁生锈的条件”进行实验探究。
【进行实验】
实验 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
1 |
![]() AB |
一段时间后, A中铁丝表面有红色固体生成 B中铁丝无明显变化 |
|
2 |
![]() CD |
一段时间后, C中 D中铁丝无明显变化 |
铁生锈需要与O2接触 |
某同学在家中发现,炒完菜的铁锅表面容易生锈。
【猜想与假设】可能是食盐对铁生锈的速率产生了影响。
【进行实验】该小组用实验装置E、F同时进行实验。其中集气瓶的容积相同,量筒内盛有等体积的水,F中集气瓶内另加入了某种物质。
实验装置 |
实验过程 |
实验结论 |
![]() ![]() E F |
一段时间后,打开止水夹,记录实验过程中量筒内剩余水的体积(每次测量时间间隔不等,实验数据见下表)。E中铁丝和F中另加入的物质表面均出现红色物质。 |
食盐可以加速铁的生锈 |
实验记录表
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
量筒中剩余水的体积/mL |
E |
68 |
57 |
44 |
30 |
30 |
30 |
F |
71 |
65 |
56 |
a |
30 |
30 |
(1)实验装置F中,集气瓶内另加入的物质是 。
(2)实验记录表中,a的取值范围是 。
【反思与应用】结合上述实验,谈谈你对家中铁锅使用的建议: 。
利用下图装置进行实验。
实验装置 |
实验过程 |
【实验1】探究可燃物燃烧的条件 ① 在A、B中各放一小块白磷(着火点为40℃),A中加入约1/3试管的80℃水,A、B中白磷均不燃烧; ② 从a处通入O2使A中热水恰好完全进入B中,A中白磷燃烧,B中白磷不燃烧; ③ ,B中白磷燃烧。 |
|
【实验2】探究MnO2在H2O2分解中的作用 ① A中加入约1/3试管的H2O2溶液,B中放入一面粘有MnO2的玻璃片,A、B中均无明显现象; ② 从c处抽气,使A中液体进入B中,观察到玻璃片上粘有MnO2的一面产生大量气泡,另一面无明显变化。 |
回答下列问题:
(1)实验1:步骤③中的操作是 。能说明“可燃物燃烧需要温度达到着火点”的实验现象是 。
(2)实验2:B中反应的化学方程式是 。该实验能否得出“MnO2是H2O2分解的催化剂”的结论?你的判断及理由是 。