【2015年湖北省黄冈市】王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3的工业废水样品带回实验室。静置,取上层清液,加入锌粉,充分反应后过滤,得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究(不考虑杂质干扰)。
【提出问题】滤渣乙是什么?
【做出猜想】小明认为滤渣乙是银,小东认为滤渣乙是银和铜,小华认为滤渣乙是银、铜和铝,你认为滤渣乙还可能是______________。
【交流讨论】大家经过讨论后,认为小华的猜想错误,理由是_______________________。
【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分,请填写下列空白:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
实验1:取滤渣乙加入盐酸 |
无气体产生 |
滤渣乙可能是___________ |
实验2:取滤液甲加入_____ |
无蓝色沉淀 |
滤渣乙一定是___________ |
【反思交流】通过交流,大家认为在滤液甲中加入稀盐酸,当观察到______________,也能得出实验1的结论。
某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
(1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式 。
(2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。我 (“同意”或“不同意”)小明的观点,因为 。
(3)小红按右下图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2
【实验探究】请设计实验,验证猜想
实验操作 |
实验现象及结论 |
【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,为什么呢?请给出合理的解释 。(填序号)
A.氧气比氮气更易溶于水 B.氧气比氮气的化学性质更活泼 C.氧气的密度比氮气大
(4)小芳根据小红的实验探究进行了精确的称量,反应前称量打磨后的镁条为8g,在容器中充分燃烧后再次称量所得的固体质量为a,则a的范围是 。
科学探究常用控制实验条件(控制变量)进行对比实验的方法。某同学在探究燃烧条件的时候做了如下实验,实验证明,白磷和红磷都是可燃物。
如图利用白磷和红磷进行燃烧条件的探究实验中,也运用了两个对比实验的方法。
(1)铜片上的白磷和红磷是把_________________作为控制变量的一个对比实验,实验的现象是白磷燃烧,红磷不燃烧,实验的结果证明__________________________。
(2)铜片上的白磷和水中的白磷是把____________作为控制变量的一个对比实验,实验的现象是_______,实验的结果证明________________。
在浓硫酸的催化作用下,固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水.某化学课外兴趣小组对碳的氧化物的成分进行了实验探究.
【提出问题】如何通过实验确定碳的氧化物的成分.
【猜想】
猜想1 |
猜想2 |
猜想3 |
只有CO |
只有 |
CO和CO2都有 |
【设计实验】基于猜想3,兴趣小组同学设计了如图实验装置:
【实验探究】
(1)实验过程中观察到 装置(填字母)中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解时有CO2气体产生,A中发生的化学方程式为_____________________________
(2)实验过程中还观察到以下实验现象:①C装置中澄清石灰水不变浑浊;②E装置中__________________;③F装置中 ,证明有CO气体.
【实验结论】通过实验探究证明:猜想3成立.草酸分解的化学方程式是 .
【问题讨论】
(1)C装置的作用是
(2)装置末端酒精灯的作用是 .
【计算】兴趣小组的四位男同学对学校角落的一堆石灰石产生了兴趣,他们想知道其中含碳酸钙的质量分数,于是他们取来了一些石灰石,并取稀盐酸200g,平均分成4份,每人进行了一次实验,结果如下:
实验 |
1 |
2 |
3 |
4 |
加入样品的质量/g |
5 |
10 |
15 |
20 |
生成CO2的质量/g |
1.54 |
3.08 |
4.4 |
m |
①m的数值是 .
②请你协助他们计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数?(写出完整的计算过程)
同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后,联想到单质碳的一些化学性质,对反应后的气体成分产生了疑问,某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。
〔猜 想〕
①气体产物全部是CO2 ②气体产物全部是CO ③气体产物 ①
〔查阅资料〕CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想,他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。
〔现象与分析〕
现象 |
结论 |
如果装置B ② ,装置C无现象 |
则猜想①成立 |
如果 ③ |
则猜想②成立 |
如果_________ ④ __ |
则猜想③成立 |
〔结论〕实验现象证明猜想③成立,同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
(1)同学们对CO产生的原因进行了分析:
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO;
②原因二:反应中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应,产生了CO;
请你从原因一、原因二中选择其一,用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理_________________⑤_________________。
(2)根据上述实验,请你归纳出单质碳在工业上的重要用途 ⑥
(3)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是 ⑦
某化学兴趣小组取用生石灰时,发现装生石灰(CaO)的塑料试剂瓶已经膨胀破裂。他们请教老师后得知该生石灰已经变质。他们对瓶内固体的成分产生了好奇,于是他们对这瓶固体的成分展开了探究。
【提出问题】这瓶久置的生石灰的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:全部是Ca(OH)2
猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物
猜想三:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物
你还可以作出的猜想是:
【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水,能与稀盐酸反应生成氯化钙和水。
【分析判断】该固体可能含有Ca(OH)2的原因是 (用化学方程式表示)
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量固体,倒入适量水,充分搅拌、静置 |
|
固体中一定不含CaO |
②取上层清液于试管中,通入二氧化碳 |
变浑浊 |
固体中 |
③另取少量固体放入试管中, |
有气泡冒出 |
固体中一定含CaCO3 |
写出操作②中发生的化学反应方程式 。
【实验结论】
通过以上实验探究,得出猜想 成立。
【拓展迁移】
小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因,认识到实验室保存氧化钙应注意 。
【数据处理】
为测定该固体中碳酸钙的质量分数,取样品10g于烧杯中加入稀盐酸50g,恰好完全反应,反应后烧杯中物质总质量为56.7g,则该固体中碳酸钙的质量分数是 (写出具体的计算过程)。