某化学兴趣小组按照课本实验方法(如下图),做木炭与氧化铜反应的实验时,发现很难观察到紫红色铜的生成,却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。
【提出问题】暗红色的固体是什么?如何选择合适条件,使木炭还原氧化铜的实验现象更明显?
【查阅资料】铜有+1 和+2 两种化合价,通常情况下,氧的化合价为-2,碳的化合价为+4 或-4。
【猜想与假设】
(1)同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物,并猜测它的化学式为 。
(2)同学们还认为,通过改变反应物的状态、质量比,以及反应装置,可以使该实验现象
更加明显,减少出现暗红色固体的情况。
【分析与交流】
(1)小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是 ;反应的化学方程式为 。
(2)小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较,乙装置中将试管直立放置的好处是 。
【实验与结论】
同学们决定按改进后的方案进行实验,他们在检验了乙 后,往试管中加入已干燥的药品并开始加热,当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时, (填“可以”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久,即可看到试管底部变红热,停止加热后,仍能看到红热现象,并沿试管底部自下而上蔓延,这个现象说明该反应是 (填“吸”或“放”)热反应。待产物冷却后,同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠,实验获得了圆满成功。
某兴趣小组同学为了验证铁和铜的金属活动性强弱,进行了如下的实验研究,请你回答有关问题:
[实验探究]
(1)甲同学设计的实验方案:取用砂纸打磨过的铁丝插入到盛有硫酸铜溶液的试管中,过一会儿取出铁丝,观察到铁丝表面_____________,得出结论铁比铜活动性强。
(2)乙同学设计的方案:(实验中所用铜片,铁片大小形状相同,且表面洁净光亮)
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
![]() |
铜片的表面无气泡产生 铁片的表面有气泡产生 |
铁比铜的活动性强 |
[讨论交流]
(1)铁片与稀硫酸反应一段时间后溶液中可能含有的溶质是______________。
(2)实验前乙同学在配置10%的稀盐酸时,用到的仪器有烧杯、量筒、胶头滴管,还缺少的一种仪器是______________。在量取蒸馏水的体积时,若仰视读数,则会导致盐酸的溶质质量分数_________10%(填“>”“<”、“=”)
[反思评价]
你认为乙同学的方案__________(填“合理”或“不合理”),理由是:______________
[拓展应用]
农药波尔多液的主要成分是硫酸铜,不能用铁制容器盛放波尔多液的原因是:
____________________________________(用化学方程式表示)
有一包固体样品,可能是碳酸钠、硫酸铜、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究其成分,李老师取用一定量样品,加水溶解,过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙。
【探究活动一】自主小组探究白色沉淀甲的成分。
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
取白色沉淀甲,滴加足量的稀盐酸 |
沉淀消失 |
白色沉淀甲中一定含有 |
【探究活动二】合作小组探究固体样品中是否含有氢氧化钠,设计了如下实验:
实验步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
1 |
取无色滤液乙,加入碳酸钠溶液 |
无明显现象 |
无色滤液乙中一定不含氯化钡 |
2 |
取适量无色滤液乙,加入过量的溶液,过滤 |
生成白色沉淀 |
无色溶液中一定含有碳酸钠 |
3 |
取实验步骤2中的滤液,滴加溶液 |
原固体样品中一定存在氢氧化钠 |
【反思】实验步骤2中加入过量试剂的目的是。
【结论】通过两个小组的共同探究,得出了原固体样品中含有的成分。
有一包固体粉末,其中含有碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠中的四种物质。某兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验。
【实验一】甲组同学进行如下探究。请完成表中空白。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论及分析 |
I.取少量该固体粉末于烧杯中,加入足量的水溶解、过滤 |
粉末部分溶解,得到白色滤渣和无色滤液 |
滤渣中一定含有 |
Ⅱ.向滤液中粉末部分溶解,得到白色滤渣试液 |
溶液变红 |
滤液中可能含有物质(填“酸性”、“碱性”或“中性”) |
Ⅲ.向Ⅱ中所得溶液滴加足量稀盐酸 |
原固体粉末中一定含有Na2CO3 |
【实验二】乙组同学进行如下探究。
实验测得固体B中含15 g氯元素。
试综合甲、乙两组同学的实验进行分析,填空。(C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5)
⑴乙组实验中一定发生的化学反应是:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
⑵该固体粉末的组成可能是。.
(6 分)某化学兴趣小组在实验室发现了
一瓶标签受到腐蚀(如图所示液,他们对此产生了兴趣。
[提出问题]这瓶溶液究竟是什么?
经过询问实验老师平时的药品保管得知,这瓶无色溶液应该是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的某一种。为了确定该药品,他们首先进行了理论分析:
(1)小明根据标签上的组成元素认为一定不可能是______。
(2)小英提出,碳酸氢钠、硝酸钠也不可能,你认为她的依据是_______。
为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种,他们设计了如下实验。
(3) 该瓶无色溶液是_______。生成白色沉淀过程的化学方程式是_______。
(4)小强认为上述设计实验还可简化,仍能达到目的。小强的实验操作是______。经查阅资料得知上述五种盐里碳酸钠、碳酸氢钠的溶液呈碱性,其余三种盐的溶液呈中性,请你再设计一种实验方法,确定该溶液究竟是哪种盐。简述实验操作和现象____________。
饮用可乐时,小华对“二氧化碳的溶解性”产生了兴趣,并进行了探究。
【查阅资料】二氧化碳能溶于水。在通常情况下,1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳。二氧化碳溶于水,既有物理变化,又有化学变化,发生化学变化的化学方程式:。
【提出问题】在实验室条件下,1体积的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢?
【进行实验】
⑴ 将蒸馏水煮沸后,置于细口瓶中,盖上瓶塞,冷却至室温,备用。将蒸馏水煮沸的目的是。
⑵ 制取二氧化碳,用向上排空法收集,验满后盖上玻璃片,备用。检验二氧化碳是否集满的操作方法
是。
⑶ 实验①:取2支医用注射器分别抽取10mL空气和10mL备用的蒸馏水,用胶管连接(如图所示),交替推动2支注射器的活塞,反复多次。
实验②:取2支医用注射器分别抽取10mL现制的二氧化碳气体和10mL备用的蒸馏水,用胶管连接(如图所示),交替推动2支注射器的活塞,反复多次至体积不再减少为止。反复交替推动注射器活塞的作用是________________________________________。
⑷ 记录数据:
实验编号 |
抽取气体的体积 |
抽取蒸馏水的体积 |
充分混合后,气、液总体积 |
10 mL空气 |
10 mL |
20mL |
|
10 mL现制的二氧化碳 |
10 mL |
12 mL |
【得出结论】由上表所列数据可知,在实验室条件下,空气难溶于水,二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解体积的二氧化碳。
【注意:若答对本小题奖励4分,化学卷总分不超过60分。】
【反思质疑】小芳对实验②注射器内不能再溶的气体产生了疑问:这种不能再溶的气体是空气还是二氧化碳气体? 若收集二氧化碳时空气未完全排尽,也可能导致实验②的残留气体是空气,就不能再溶,则实验结论不可信。请你设计一个方案探究以上所得实验结论是否可信。写清操作步骤、现象及结论。