某研究性学习小组对双氧水开展如下研究
(1)图1装置中仪器①的名称为 。
(2)小林同学将MnO2与水泥按一定比例混合,制作成小块状固体,加入图2装置中制氧气,以方便实验结束回收二氧化锰。其中块状固体应放置在 处(填“A”或“B”),二氧化锰的作用是 ,该装置中反应的文字表达式是 。利用该装置反应一段时间后,需停止反应,其操作是 ,原因是 。
(3)小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究。
第一组实验:取5只集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的术条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验。三组实验的数据和现象见下表。
|
第一组 |
第二组 |
第三组 |
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集气瓶编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
① |
收集的O2占容积的体积分数(%) |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
31 |
33 |
35 |
37 |
39 |
34 |
带火星木条的状况 |
微亮 |
亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
很亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
复燃 |
很亮 |
请根据实验回答下列问题:
①本实验中使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠: (填“是”或“否”)。
②收集的氧气占容积的体积分数最低为 %时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数是 %(计算结果保留整数)。
③用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热双氧水的最高温度控制在 ℃。
某化学兴趣小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物成分进行探究.经初步分析:无色气体A不含有单质气体,黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种.高炉炼铁的原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,请写出反应器中产生一氧化碳的化学方程式:______________________.
兴趣小组又分成甲、乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究.
[猜想与假设]
甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能有未反应的________.
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况:
假设一:只含有铁.假设二:只含有________.假设三:以上两种物质都含有.
[实验探究]
(1)为验证甲组的猜想,大家按下图所示进行实验(箭头表示气体流向):
当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中灼热的氧化铜变红,可以确定无色气体A的成分为________,Ⅱ中浓硫酸的作用是________________________.
(2)为验证乙组中假设三成立,大家用物理和化学两种方法来进行探究.
实验方法 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结果 |
物理方法 |
假设三成立 |
||
化学方法 |
取少量黑色粉末B于试管中,加入过量的稀盐酸 |
假设三成立 |
写出黑色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式:________________________.
[交流反思]
在做甲组的实验时发现其存在一个很不环保的缺陷,请指出来________________.
小明对铁的锈蚀进行如下探究.室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图.观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL).当装置温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零).记录的反应起始和结束量筒的读数以及所需时间如下表.
序号 |
样品 |
量筒起始读数/mL |
量筒最终读数/mL |
所需时间/min |
① |
1g铁粉、0.2g碳和10滴水 |
100 |
70 |
约120 |
② |
1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl |
100 |
70 |
约70 |
③ |
- |
- |
- |
(1)实验①和②说明NaCl可以________(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率.
(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁锈蚀的过程是________(填“放热”或“吸热”)过程.
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质主要成分的化学式是________.
(4)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成.
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积分数是________%(保留3位有效数字).
(6)现仅提供:量筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包(内含1g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl),请你帮助小明再设计一个测量空气中氧气体积分数的实验方案,在下图框中画出实验装置示意图即可(注明滤纸包的位置).
已知某混合金属粉末,除铝外还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上.请设计实验探究该粉末中铁、铜的存在.
资料在线:铝与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气(2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑),铁和铜不与氢氧化钠溶液反应.
可供选择的实验用品:烧杯、大试管、量筒、滴管、燃烧匙、药匙、磁铁;稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液、氨水.
请你参与并完成以下实验探究过程:
Ⅰ.提出假设
假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe.
假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有________________________.
假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu.
Ⅱ.设计并实施实验方案
(1)基于假设1,不用化学试剂,证明金属铁的存在的方法是________________________.
(2)基于假设2,将混合金属粉末加入足量稀盐酸中,你观察到的现象是________________________,反应的化学方程式为________________________.
(3)基于假设3,请你完成实验操作,描述实验现象.
实验 步骤 |
实验操作(说明仪器和试剂) |
实验 现象 |
结论 |
① |
仅除去铝 |
||
② |
证明含有铁并除去铁 |
||
③ |
将大试管静置,弃去上层清液,加水,多次洗涤剩余固体 |
剩余固体呈紫红色 |
证明含有铜 |
小聪同学家新换了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬.好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,邀请你一同参加.
[知识回放]
金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn ________ Sn Pb (H) ________ Hg Ag Pt Au,请你在横线上填写对应金属的元素符号.
[作出猜想]
猜想1.Cr>Fe>Cu;
猜想2.Fe>Cu>Cr;
猜想3.你的猜想是________.
[查阅资料]
(1)铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜.
(2)铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液.
[设计与实验]
小聪同学取形状大小相同的三种金属片,用砂纸打磨光亮,分别放入三支洁净试管中,再向三支试管中分别加入等量的同种稀硫酸.
实验 |
试管1 |
试管2 |
试管3 |
实验操作 |
![]() |
![]() |
![]() |
实验现象 |
铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色 |
铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色 |
________ |
[结论与解释]
(1)小聪得到的结论是猜想________正确.
(2)实验前用砂纸打磨金属片的目的是________________________.
[知识运用]
将铬片投入FeSO4溶液中,反应________(填“能”或“不能”)进行.若能进行,请你写出反应的化学方程式________________________.
某化学兴趣小组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行了如下实验:
(1)实验一:①试管内未发生反应,②试管中有红色物质析出,发生反应的化学方程式________,该实验可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为________.
(2)实验二:将实验一后①、②试管内的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,一段时间后过滤.滤渣中一定含有的物质是________,可能有的物质是________,为了进一步确定可能有的物质是否存在,同学们设计了如下方案:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
取少量滤渣于试管中,向其中滴加________ |
没有气泡产生 |
________ |
滤液中含有的金属离子可能是________.
①Mg2+②Mg2+、Fe2+③Mg2+、Fe3+④Cu2+、Fe2+⑤Mg2+、Fe2+、Cu2+