请你参与某学习小组研究性学习的过程,并协助完成相关任务。
【研究课题】探究X物质的成分。
【查阅资料】(1)X物质可能由Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3中的一种或几种组成。
(2)X物质是通过过滤水溶液得到的沉淀。
(3)相关物质的溶解性如下表:
物 质 |
Ca(HCO3)2 |
Mg(HCO3)2 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
BaCO3 |
溶解性 |
可溶 |
可溶 |
微溶 |
不溶 |
不溶 |
不溶 |
【设计并实施方案】
(1)由查阅资料可知X物质肯定不含可溶性的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2。
(2)甲同学在烧杯中放入少量研碎的X物质,加入足量蒸馏水充分搅拌,静置。取上层清液滴入Na2CO3溶液,没有白色沉淀,说明X物质中无 (填化学式)。
(3)乙同学设计了下列实验装置,想进一步确定X物质的成分。
其主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,关闭活塞b,将50gX物质的粉末放入锥形瓶中,逐滴加入足量稀硫酸,充分反应。
②待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气;
③称量D瓶内物质明显增加的质量;
④继续鼓入空气,直至D瓶内物质质量不变;
⑤经称量,D瓶内物质增加的质量为20g。
【评价】(1)A瓶中的NaOH溶液起到 作用。若A瓶中无NaOH溶液,D瓶中的质量将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)分析X物质的可能组成是 (有几种写几种)。
实验室常用过氧化氢溶液和用二氧化锰作催化剂制取氧气。
【提出问题】二氧化锰是催化剂,二氧化锰的用量对反应速率是否有影响?
【设计实验】(1)实验装置如图所示。
(2)实验记录:每次用30mL10%的过氧化氢溶液,采用不同量二氧化锰粉末做催化剂进行实验,测定相关数据记录于下表中:
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
MnO2(g) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
待测数据 |
【分析】(1)写出该反应的符号表达式。
(2)上述实验应该测定的“待测数据”可能是。
(3)10次实验“每次用30 mL 10%的过氧化氢溶液”的目的是。
(4)若第2次实验比第3次实验的“待测数据”更(填"大"或"小"),说明催化剂的用量越多,反应越快。
【实验与结果】经多次实验证明,第1次实验至第7次实验中过氧化氢的分解速率依次加快,第7次实验至第10次实验所记录的“待测数据”无明显差异。
【结论】。
【评价与反思】(答对本小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分)
氧化铜是否也能用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂?请设计实验验证。
。
【实验探究题】某化学兴趣小组将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧,发现表面变黑,他们对黑色物质来源产生了兴趣,铜片表面黑色物质是什么呢?
【猜想与假设】甲认为:铜片表面的黑色固体是烟灰。
乙认为:铜片表面的黑色固体可能是空气中的氧气与铜反应生成的新物质。
丙认为:铜片表面的黑色固体既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质。
【查阅资料】(1)酒精不充分燃烧产生炭黑(即黑烟);(2)氧气的化学性质比较活泼,加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。
【进行实验】
实验步骤和方法 |
实验现象 |
实验结论 |
实验一:取一小段光亮铜片,放入试管内,然后用试管夹夹持试管,放在酒精灯的外焰部位加热。 |
铜片变黑 |
推知(填甲、乙、丙)的错误。说明黑色物质的出现可能与空气中的有关。 |
实验二:取一试管,将一小段光亮铜片放入试管中,塞上胶塞,并用注射器抽出试管内的空气,封好胶塞,并加热,趁热取下胶塞,观察现象。 |
取下胶塞前的现象: 。取下胶塞后的现象: 。 |
乙的猜想正确 |
【反思拓展】
实验一将铜片放入试管中加热,目的是排除了的干扰。
(2)实验二用注射器抽出试管内空气的目的是。
(3)通过对黑色物质来源的探究,写出金属铜与氧气反应符号表达式。
实验室有三瓶失去标签的溶液,分别是Na2CO3、Zn(NO3)2、稀H2SO4中的一种溶液
[提出问题]如何鉴别出三种溶液?
[实验探究]将三瓶溶液分别粘好标签1、2、3,并分别滴入相应的试管中,如图1:
学生甲:向2中滴入稀盐酸,无现象,再滴加足量的Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀,他认为2号是稀硫酸.
[反思评价]请你对甲同学的结论的科学性进行评价
(1).
[实验探究]
学生乙:只要用一种有色溶液
(2)或无色溶液
(3)就能将三种溶液检验出来,当加入无色溶液时,如图2,1号溶液产生气泡,2号溶液产生白色沉淀,3号溶液无现象,请将三种溶液溶质的化学式(或名称)分别标在试剂瓶的标签中:
(4)
[表达与交流]同学们经过讨论后认为,不用外来试剂也能将三瓶无色溶液检验出来,方法是(5),将三种溶液检验出来.
请你参与下列探究.
[问题情景]某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,有较多气泡放出.为探究生成的气体成分,该小组同学进行了下述实验.
[提出猜想]从物质组成元素的角度分析,生成的气体可能是SO2、H2.
[查阅资料]
(1)SO2与CO2具有相似的化学性质,能与石灰水反应生成白色沉淀,则化学方程式是
(2)H2能与某些金属氧化物发生置换反应.写出H2与CuO反应的化学方程式是.
[方案设计]依据上述猜想,实验小组同学分别设计方案.
(1)甲同学验证生成的气体中是否含有SO2,其方案是将放出的气体,结论是没有SO2.
(2)乙同学利用图所示装置验证生成的气体中是否含有H2,实验前应将气体从a处通入一段时间,原因是,之后再点燃酒精灯,则玻璃管中的现象是,说明铁粉与硫酸铜溶液反应产生的气体是氢气.
三瓶遗失标签的无色溶液分别是盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙,为鉴别这三瓶溶液进行如下实验.
(1)①气体a的名称是,原A和B两只试管所盛溶液中对应溶质的化学式分别是、.
②生成白色沉淀的化学方程式是.
③如果只用一种试剂来鉴别三种溶液,可选用的试剂是.
(2)若遗失标签的是盐酸、碳酸钠、氢氧化钙三瓶溶液,鉴别时不需外加任何试剂,只需将其中的溶液①分别滴加到另外两种溶液②、③中,若实验现象是,则①是.