(共8分)我区很多乡镇建起了沼气池,不仅为我区节约了能源,而且为减少污染也做出了很大贡献.沼气的主要成分是甲烷(CH4),我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝.
【猜想与假设】:甲 CO2 H2O;乙 CO H2O;丙 NH3CO2 H2O;丁 CO2 CO H2O.
你认为________同学的猜想是错误的,理由是________.
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置:
(1)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能“或“否”)________.
(2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是________.
(3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断_______同学猜想成立.
(4)C中红色粉末变成黑色的化学方程式:________.
【反思与交流】:为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是________.
(5)某课外小组的同学们认为尾气中的一氧化碳可以利用下装置中的一种重复利用,避免污染环境或浪费能源。于是设计如下装置除去废气中的二氧化碳,并收集一瓶一氧化碳,准备进行后续地探究。其中最合理的装置是 (填序号,瓶内为氢氧化钠溶液)。
如图为用镀锌铁片制成的日常用品。镀锌铁是指通过镀锌工艺在铁皮上进行镀锌而制成的一种产品,热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等,几乎涉及到衣食住行各个领域。
为测定铁片镀锌层的厚度实验过程如下。
【实验步骤】
(1)剪取一片镀锌铁片,量得长度=2.0cm,宽度=1.9cm。
(2)用电子天平称量质量0.857g。
(3)实验中需要溶质质量分数为10%的稀盐酸200mL(密度=1.05g/mL),需要量取溶质质量分数为37%的浓盐酸(密度=1.18g/mL)mL(保留至小数点后1位),然后稀释。
(4)将镀锌铁片放入溶质质量分数为10%盐酸中。当观察到,可以判断镀锌层恰好反应。
⑸ 将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0.837g。
【计算结果】
(1)铁片镀锌层的质量有g。
(2)已知锌的密度7.1g/cm3,计算出铁片镀锌层厚度mm(保留至小数点后2位)。
【实验反思】
实际计算结果偏大,同学们分析,这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应,造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间。(填“偏长”、“偏短”)
【实验改进】
资料卡片:如图1所示,两种金属活动性不同的金属放入酸碱盐溶液中,会有电子的流动,从而产生电流。
将上述实验改进成如图2的装置,当观察到,此时锌层恰好反应。
老师发现实验室有一瓶学生忘记盖瓶塞的氢氧化钠溶液(以下简称试液),于是老师因势利导提出了这样可能会使药品变质的问题,请你和同学们一起进行实验探究。
[猜想与假设]学生甲:试液已经变质。
学生乙:试液没有变质。
学生甲猜想试液已经变质的依据是(1)(写化学方程式)。
[收集证据]学生甲取少量试液于试管中,滴加稀盐酸观察到有(2)。
[解释与结论]根据实验现象学生们确定甲同学的猜想是正确的。
[反思与评价]由此学生们认识到取用药品后应(3)。
[表达与交流]甲提出问题:如何证明试液部分变质?
乙回答:应取少量试液于试管中,加入(4)溶液,振荡,过滤,向滤液中加入无色的(5)溶液,振荡,观察到(6),证明试
液部分变质。
乙提出问题:如何除去试液中的杂质?
甲回答:应取剩余试液于烧杯中,加入(7)溶液,充分搅拌,过滤即可得到纯净的氢氧化钠溶液。
某同学用如图所示的装置成功的探究了空气中氧气的含量(装置气密性良好,A、B中装有足量的水,且连接A、B的导管中事先也装满水)。请回答下列问题:
(1)A中能观察到的现象是。
(2)最终气球变得比原来还小的原因是。
小明对家里月饼包装中袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如图所示,对固体的成分产生了兴趣。
于是和同学一起,设计实验进行探究:
[提出问题]久置固体的成分是什么?
[查阅资料]铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
[作出猜想]久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
[实验探究1]甲同学的方案:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)取少量固体放于试管中,加足量蒸馏水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液 |
固体溶解时试管外壁发烫,试管底部有不溶物,溶液变红。 |
固体中一定含有和氢氧化钙.此过程的化学方程式。 |
(2)另取少量固体放于试管中,滴加足量的稀盐酸 |
固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。 |
固体中一定含有 ,一定不含。 |
(3)将步骤(2)中产生的气体通入到澄清的石灰水中 |
固体中一定含有CaCO3 |
[交流与反思]
(1)乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含Ca(OH)2的结论,理由是。
(2)丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是。
一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如下图所示。要求同学们进行探究:确认这瓶溶液到底是什么溶液?
【提出猜想】王老师提示:这瓶无色溶液只能是下了四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液、②硫酸钠溶液、③硫酸溶液、④硫酸铵溶液
【查阅资料】(1)常温下,相关物质的溶解度如下:
物质 |
MgSO4 |
Na2SO4 |
(NH4)2SO4 |
H2SO4 |
溶解度 |
35.1g |
19.5g |
75.4g |
与水任意比互溶 |
(2)(NH4)2SO4的水溶液显酸性
【实验探究】(1)通过查阅资料,小明同学认为猜想(填序号)不成立,原因是。
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴溶液 |
溶液中有白色沉淀生成 |
猜想①成立 |
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸水,并跟比色卡对照 |
溶液pH小于7 |
猜想③成立 |
小雅同学认为小明实验操作②的结论不正确,她的理由是;
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取该溶液少许于试管中, |
猜想④成立,该反应的化学方程式为 |