天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】甲:CO2 H2O 乙: CO H2O
丙:NH3 CO2 H2O 丁: CO2 CO H2O
你认为 同学的猜想是错误的,理由是 。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
(1)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能”或“否”) 。
(2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。
(3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色粉末变成红色,由此推断 同学猜想成立。
(4)请写出C中黑色粉末变成红色的化学方程式: 。
某化学小组同学利用如图所示装置进行实验.
(1)若装置Ⅰ中加入石灰石和过量稀盐酸,装置Ⅱ中加入澄清石灰水.打开a,关闭b,装置Ⅰ中观察到的现象是;一段时间后,关闭a,打开b,装置Ⅱ中观察到的现象是.
(2)若利用装置Ⅱ完成模拟合成氨气(N2+3H22NH3)过程中的气体混合实验.从装置Ⅱ右侧导管通入氮气,左侧导管通入氢气,则装置Ⅰ中加入的药品是,装置Ⅱ中加入浓硫酸,则装置Ⅱ的作用有:①;②使氮气和氢气充分混合;③通过观察来控制气体的体积比,从而提高氮气和氢气的利用率.
化学小组用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将生石灰放入烧杯中,加入碳酸钠溶液,充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B.请完成以下探究.
[查阅资料]NaOH、Ca(OH)2的溶解度
温度(℃) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
NaOH溶解度(g) |
42 |
109 |
129 |
174 |
314 |
347 |
Ca(OH)2溶解度(g) |
0.18 |
0.16 |
0.14 |
0.12 |
0.09 |
0.07 |
(1)固体A中的成分是什么?
[猜想与假设]
甲同学:
乙同学:CaCO3,Ca(OH)2
乙同学猜想可能含有的Ca(OH)2理由是[实验与探究]甲、乙同学为了验证各自的猜想,分别进行了实验:
实验内容 |
实验现象 |
实验结论 |
甲同学:取少量固体于试管中,再加入稀盐酸. |
有气泡产生 |
自己的猜想正确 |
乙同学:取少量固体于试管中,加水充分振荡,过滤,向滤液中滴加. |
溶液由无色变为红色 |
自己的猜想正确 |
[反思与评价]小组同学讨论后认为,甲同学的实验不能证明固体A的成分,理由是 结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确,因此确定了固体A的成分.
(2)溶液B中溶质的成分是什么?
[猜想与假设]丙同学:NaOH、Na2CO3丁同学:NaOH、Ca(OH)2戊同学:NaOH
[表达与交流]
①结合对固体成分的探究,同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确,理由是②同学们欲将溶液B加热浓缩,加热不久,溶液出现浑浊,只好停止加热,请解释加热时溶液出现浑浊的原因③同学们立即变换方案,向B溶液中加入,过滤,将滤液加热浓缩至饱和,、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体.
现有失去标签的5种无色溶液,分别是Na2CO3、NaCl、Ca(OH)2、NaOH和稀盐酸,任取其中的4种贴上A、B、C、D标签,进行如下实验.
(1)依据如图装置进行实验,其中夹持固定装置已略去.从长颈漏斗加入稀盐酸,可以观察到C溶液中有气泡产生,A溶液中有白色沉淀生成,B、D溶液均无明显变化.则C溶液与稀盐酸反应的化学方程式为;A溶液中发生反应的化学方程式为.
(2)取少量B溶液倒入蒸发皿,加热,闻到有刺激性气味,停止加热.再取少量D溶液倒入另一蒸发皿,加热,有白色固体析出,停止加热.则B是.
(3)同学们认为实验(1)反应后的D溶液中溶质的成分有多种可能,请你设计实验方案证明。
小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验.将一张滤纸(组成元素为C、H、O)用FeCl3浓溶液润湿,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质.小红告诉大家:黑褐色物质中含有铁单质.
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗?
【探究过程】
(1)小红先从反应物分析,因为所以反应后可能生成铁单质.
(2)为获得实验证据,小红做了实验1.
实验1:将黑褐色物质放入稀盐酸中,发现有连续微小气泡产生.若黑褐色物质中含有铁单质,则反应的化学方程式为.
(3)小明提出疑问:由反应物的组成分析,能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质,还可能是.
小红通过查阅资料得知,在高温条件下不可能生成此类物质.
(4)小明仍有疑问:实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气.为此,小红又做了实验2:观察到有微小气泡产生但很快停止.证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的.
(5)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质,小红又做了实验3.
实验3:将黑褐色物质放入溶液中,观察到.
【得出结论】通过以上实验探究,证明黑褐色物质中确实含有铁单质.
【实验反思】小红所做实验1和实验2用了对比实验,这种实验的要求是.
化学兴趣小组用如图所示装置研究两个问题:
(1)研究燃烧的条件【步骤2】打开K3,关闭K2,打开K1将A中溶液滴入Ⅰ中与B接触,关闭K1.Ⅲ中有气泡冒出,白磷燃烧.Ⅲ中发生反应的化学方程式为.此实验运用对比的方法研究了燃烧的一个条件,它是.
(2)研究二氧化碳与氢氧化钠的反应
A中盛有稀硫酸,B为碳酸钠固体,Ⅲ中盛有氢氧化钠溶液.
【实验1】打开K3,关闭K2,打开K1将A中溶液滴入Ⅰ中与B接触,关闭K1.一段时间后,Ⅲ中没有明显现象.
【实验2】证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,Ⅱ中盛放的可能是,后续实验的操作及现象是.