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+3C
4Fe+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 。
(一)学习了二氧化碳性质后,某课外活动小组为了探究二氧化硫(SO2)的某些性质,进行了以下探究实验:下图中从左向右依次是某同学做的实验及相应现象。
(1)通过上述实验,小明同学可得二氧化硫气体的二点性质,分别是:
①;
②;
(2)A操作中,导气管要尽量接近试管底部,其目的是。
(二)酒精灯的灯焰分三个部分,为了探究灯焰的温度,科研人员用特殊的测温装置进行实验,结果如下:
| 外焰温度 |
内焰温度 |
焰心温度 |
| 840 |
896 |
686 |
①根据上表数据,灯焰三部分温度由低到高的顺序为;
②根据上表数据,加热实验时,被加热的仪器或物品应该放置在位置较适宜。
③实验中,若燃着的酒精灯中酒精不足,现要添加酒精,采取的操作是:先;再向酒精灯中添加酒精。
我会实验
根据图完成下列各题。( 共18分,每空2分)
A BC D E
郭大志同学欲探究氧气的性质,他用过氧化氢为原料制取并收集几瓶氧气。请回答下列问题
(1).实验室用过氧化氢制取氧气可选用和装置连接制取和收集氧气。
(2).郭大志同学收集了一瓶氧气用来做铁丝燃烧的实验,结果看不到火星四射的现象,其原因可能的是(任写一点)。经过排查,实验成功了,请写出铁丝燃烧的化学反应表达式(用化学式或文字表示均可),
(3).A装置漏斗下端管口插到液面下,是为了防止。C、E装置中的导管末端均接近集气瓶底部,其目的是。
(4).实验室用加热固体醋酸钠和碱石灰粉末的方法制备甲烷气体(密度比空气小,难溶于水),可选用和装置连接制取和收集甲烷。张光标同学在制取甲烷气体的过程中,发现试管破裂了,其原因可能是(写一点)
我会探究 ( 共10分,每空2分)
请你参与下面的实验探究,把下列表格和横线的空白处填写完整。
(1)提出问题:陈胜同学用“双氧水”(过氧化氢)清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上,发现有大量的气泡产生。陈胜联想到自己曾用二氧化锰做过氧化氢的催化剂。他想,水泥块是否也可以做过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到附近的建筑工地取回一些水泥块,并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥,并进行了以下的实验探究。
(2)猜想:水泥块能做过氧化氢的催化剂。
(3)实验验证:
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
| 实验一 |
木条不复燃 |
常温下过氧化氢溶液不分解 |
|
| 实验二 |
在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块,然后将带火星的木条伸入试管中 |
木条复燃 |
(4)结论:水泥块能加快过氧化氢的分解速率,故水泥块能做过氧化氢分解的催化剂。
(5)讨论与反思:张山认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂,她觉得需要增加一个探究实验,探究。
该实验步骤如下:
A、准确称量水泥块的质量;B、完成实验二;C、待反应结束后,将实验二试管的物质进行过滤 、洗涤 、干燥、。D、对比反应前后水泥块的质量。
分析:如果水泥块反应前后质量不变,则说明水泥块可以做过氧化氢分解的催化剂。
(6)李朋认为,要证明陈胜的猜想,张山的补充实验还不够,还需要再补充一个探究实验,探究。
在学校的国庆联欢会上,某同学表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。小军对此很感兴趣,于是,进行探究。
[提出问题]过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
[猜想] ① 可能有一种气体和另一种物质生成
② 反应过程中可能有能量变化
[设计装置]如图所示
[实验探究]
实验一:探究反应后生成的气体是什么?
⑴ 打开右图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃。说明生成的气体是。
⑵ 实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,
请解释产生该现象的原因:;
实验二:继续探究反应后生成的另一种物质是什么?
⑴ 小张猜想另一种物质是Na2CO3,小军认为不可能。
小军的依据是:;
为了证实小军的看法,请你帮助设计一个证明Na2CO3不存在的实验。从资料中查阅知道:Na2CO3与稀盐酸反应会产生二氧化碳。
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 向反应后试管中的剩余物加适量的稀盐酸,并将可能产生的 气体通入澄清石灰水中 |
若__________________ 实验中无此现象 |
说明__________________ 说明__________________ |
⑵ 小军从资料中查阅知道:若向含有OH—的溶液中滴入无色酚酞试液,就会出现红色。于是他取反应后所得的溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现酚酞试液变红色,说明反应后所得的剩余物中含有(写物质名称或化学式)。
[表达]由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式:。
通过一年的化学学习,相信你已经初步掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合图示回答问题。
(1)写出图中标示的仪器名称:①,②。
(2)实验室用KMnO4制取O2,应选用的发生装置为(填字母序号,下同),收集装置可选用(写一种即可),取用KMnO4药品时,应选用仪器,写出该反应的化学方程式。
(3)注射器C可用于检查装置E的气密性,步骤如下:
①向锥形瓶中加入少量水至处。
②将注射器C连接到装置E的导管口处。
③缓慢拉动注射器C的活塞,观察到,表示装置E的气密性良好。
(4)实验室用装置E制取CO2时,如用注射器C替换长颈漏斗,优点是。
(5)通过查阅资料得知:氨气(NH3)在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,她应选择的反应的发生装置是。(填字母编号)请写出氨气和氧化铜反应的化学方程式。