实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题:
【活动与探究一】收集不同体积比例的二氧化碳和一氧化碳混合气体。
方案一:如图所示
(1)请写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式 :
(2)该实验能获得二氧化碳和一氧化碳混合气体,其原因是 。
方案二:根据如右图装置所示请回答下列问题:
(提示:饱和NaHCO3溶液的作用是除去HCl气体,部分夹持装置及导管已略去)
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式: 。
(2)CO气体应由 (填“a”或“b”)通入,在C中混合后,由另一导管导出。
(3)装置C中浓硫酸的两点主要作用:
①干燥气体,减少实验误差;② 。
【活动与探究二】测定某钙片中碳酸钙的质量分数,用如图装置进行如下实验:①取研碎后的钙片4克,倒入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸,置于电子天平上测出装置总质量。②打开活塞,滴入足量稀盐酸后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置总质量。③整理相关数据如下表,计算出钙片中碳酸钙的质量分数。
反应前总质量(克) |
275.58 |
反应后总质量(克) |
274.92 |
反应前后质量差(克) |
0.66 |
容器内气体质量差(克) |
m |
(1)该实验中,如果装置中不加固态干燥剂(吸水不吸二氧化碳),则最终所算得钙片中碳酸钙的质量将_____________________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)反应前容器内是空气(密度为ρ1),反应后全部是CO2(密度为ρ2)。则反应前后
容器(容积为V)内的气体质量差m为 。(用字母表示,反应物的体积忽略不计)
(3)小明查阅有关数据后,计算出反应前后容器内的气体质量差m为0.22克,结合表中数据,计算该钙片中碳酸钙的质量分数。(钙片中的其它成分不与盐酸反应)
请你帮助小林同学完成“探究碱式碳酸铜(铜绿)的性质”实验的报告:
[实验目的]探究铜绿的性质
[实验用品]略
[实验过程及现象记录]
(1)观察铜绿的颜色和状态等物理性质:铜绿是绿色粉末状固体。
(2)用药匙或纸槽分别取少量铜绿于两支试管中
(3)然后用胶头滴管向其中一支试管中逐滴滴加稀盐酸,观察到铜绿逐渐溶解,产生大量_____,并形成蓝色溶液
(4)将另一支试管在酒精灯上加热,一段时间后,观察到固体粉末逐渐变成____色,且试管壁有水雾出现,若把产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水会变浑浊。
[实验结论]铜绿具有的化学性质是:
(1)铜绿能与_____________反应;
(2)铜绿受热易分解,由分解的产物可推断出铜绿是铜在空气中与______、_______、_______等发生复杂的化学变化生成的。
为了研究质量守恒定律,设计了右图“白磷燃烧前后质量测定”的实验,请分析有关问题:
(1)装置:锥形瓶的底部铺有一层细沙,其作用是.
(2)燃烧前称量,锥形瓶的总质量为27.6g,则右图托盘天平中游码的读数为 g.
(3)白磷燃烧:白磷燃烧过程中看到的现象是 .
(4)燃烧后称量:发现托盘天平指针偏向右边,造成的原因可能是
(5)反思:白磷燃烧 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律,理由是 .
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为。某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究。
【提出问题】
单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为。
为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全。
【查阅资料】氢氧化钠溶液和澄清石灰水化学性质类似,能与二氧化碳反应,但反应无明显现象。
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末。一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中。
②装置A和B两组实验同时开始进行。在装置B的反应中,实验开始前应先(选填“通CO”或“加热”); 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是。
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有。
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因。
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:。
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生。为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是(选填字母,装置可重复使用)。经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是。
(6分)认识燃烧,科学地利用燃烧,使燃烧为人类服务是十分重要的。
为验证可燃物燃烧的条件,某兴趣小组进行了如下探究活动。
[查阅资料]白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,能与空气中的水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
[设计实验]小组同学设计了下图的实验装置进行实验。
[收集证据]实验中获得了如下实验事实:
①A试管内的白磷燃烧;②热水中的白磷不燃烧;③B试管内的红磷不燃烧。
[得出结论]结论1:依据上述实验事实(选填序号)可知:可燃物燃烧需与氧气接触。
结论2:依据上述实验事实①③可知:可燃物燃烧需满足的条件是。
[拓展延伸]若将A试管上带玻璃管的橡皮塞换成实心橡皮塞,在实验中可能会发生的问题是:;若去除A试管上带玻璃管的橡皮塞,在实验中又可能会出现的问题是: 。
[知识运用]我国的成语蕴含着丰富的化学知识。下面是一些与燃烧有关的成语的文学解释,请根据燃烧的条件和灭火的原理解释以下成语的化学含义。
煽风点火:比喻煽动别人闹事。;
釜底抽薪:抽去锅底下的柴火,比喻从根本上解决问题。。
已收集满的一瓶无色无毒气体。请你用学过的知识进行探究,确定该气体可能是什么气体。
假设(猜想) |
验证方法及操作 |
可能看到的现象 |
结论 |