某化学兴趣小组的学生研究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下:
(1)提出假设:气体产物全部是CO2。
(2)查阅资料:a.氮气不能与炭粉及Fe2O3反应。
b.高温下可以发生下列反应:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ C+CO2
2CO
(3)设计方案:将一定量氧化铁在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应。用实验中实际测得产生气体的质量,与理论计算得到的CO2的质量进行比较。
(4)实验装置:如右图所示。
(5)实验操作:
①称量:反应前Fe2O3的质量3.20 g;炭粉的质量2.00g;玻璃管C的质量48.48 g。反应后玻璃管与残留固体共52.24 g。
②加热前先通一段时间氮气,再夹紧弹簧夹T,点燃酒精喷灯加热。
(6)问题分析:①用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是 。
②加热前先通一段时间氮气的目的是 。
③理论计算:若氧化铁与炭粉反应的气体产物全部是CO2,求3.20 g氧化铁完全反应时生成CO2的质量。(写出计算过程)
④根据实验数据计算实验中实际获得气体的质量。(写出计算过程)
(7)结论:原假设 (能、不能)成立,理由是 。
(8)兴趣小组成员小聪想到家里新换的水龙头。他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,请你参与。
【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】
小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸。
实验 |
试管1 |
试管2 |
试管3 |
实验 操作 |
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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 |
铜表面无气泡 |
【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,请你写出化学方程式 。
小立在家洗衣服时,发现一瓶刚过期的漂白液,对漂白液的漂白原理和该漂白液是否还有漂白作用产生了疑问。于是将其带到学校,在老师的指导下,与小组同学一起展开探究。
【查阅资料】
①制取漂白液的原理:Cl2+2NaOH==NaClO+NaCl+H2O,起有效成分是NaClO;
②漂白液的漂白原理:
NaClO在空气中很快发生反应:2NaClO+H2O+CO2==Na2CO3+2HClO
生成的HClO能使有色布条(含有机色素)褪色;
③HClO不稳定,易分解,分解后丧失漂白作用。
【提出问题】刚过期的漂白液是否失效?
【实验探究】该小组的实验报告如下:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取适量该漂白液于烧杯中,。 |
该漂白液已完全失效 |
小组同学对失效后漂白液的主要成分很感兴趣,纷纷提出猜想并作进一步探究。
【提出猜想】
猜想1:含有NaCl
猜想2:含有NaCl、Na2CO3
猜想3:含有NaCl、Na2CO3、NaOH
【设计方案】
小组同学经过讨论,认为向该漂白液中滴入几滴,如果观察到有气泡生成,就能验证猜想不成立,其反应的化学方程式为:。
为验证另两个猜想,他们设计了如下方案:
实验步骤 |
预期实验现象 |
实验目的或预期结论 |
步骤①;取少量该漂白液于试管中,加入足量,静置,观察 |
产生白色沉淀 |
目的:,反应的化学方程式为: 。 |
步骤②:取上层清液于试中,,观察 |
结论:该漂白液中含有,猜想成立。 |
最后,他们综合小组同学的设计,经实验得出了结论。
在上化学探究课时,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是碳(C),白色物质可能是Na2O或
或,乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O+H2O="=" 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
方案1 |
取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 |
溶液变成红色 |
白色物质 为Na2O |
方案2 |
①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 |
出现白色沉淀 |
白色物质 是。 |
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 |
无明显现象 |
【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是。
【得出结论】写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。
设计实验如何检验蒸馏水和食盐水。
(1)实验室可用下列A或B装置制取氧气,用C装置收集氧气。
①写出C装置中仪器的名称:a ___________, b ____________。
②实验室现用高锰酸钾制氧气,发生装置选用________装置制取,并用C装置收集氧气。装入药品前,应先检查装置的__________________________________________;
③当观察到C装置中______________________________时,开始收集氧气;实验结束停止加热时,要先________________________________________________________,然后再熄灭酒精灯。
④上述实验中反应化学方程式为:_______________________________________________。
浴室喷头长时间使用会有白色固体附着,这是因为自来水中含有较多的可溶性的钙、镁化合物,其中碳酸氢钙【Ca(HCO3)2】受热易分解,生成难溶性的化合物、气体等物质。某小组探究碳酸氢钙受热分解后产物的成分。
【提出猜想】从组成物质元素的角度分析:
猜想1.生成的难溶性化合物可能是(填化学式)。
猜想2.放出的气体可能是O2、H2、CO2 。
【方案设计】请你设计实验,帮助该组同学确定难溶物的成分。
实验步骤 |
实验现象和结论 |
取少量难溶物于试管中,,然后将燃着的木条伸入试管中 |
若且木条火焰熄灭,则证明猜想正确 |
【继续探究】该组同学设计如右图实验,继续探究气体的成分。
操作1.加热A装置,一段时间后,B装置中的澄清石灰水变浑浊,C装置氢氧化钠溶液的作用是 。
操作2.在a处用燃着的木条检验,无明显现象。
【实验结论】
结论:碳酸氢钙分解产生的气体一定有CO2;一定没有O2和H2。
【实验交流】
交流1.从安全的角度考虑,操作2中存在的实验
不足是。
交流2.小组内某同学对上述结论提出异议,认为该实验没有对氧气进行验证,请说出你的观点并阐述理由: