小丽家里的下水道被毛发、食物残渣等杂物堵塞了,她爸爸买了一瓶管道通回来,经过短时间的浸泡使用,堵塞的下水道很快就疏通了,管道通是怎样使堵塞的下水道变得重新疏通呢?小丽产生了强烈的好奇,决定与化学兴趣小组的同学对管道通的成分及性质进行研究.
【查阅资料】
1.管道疏通剂的说明书:疏通剂的主要成分是NaOH固体和Al粉
2.NaOH溶液会与Al发生反应生成NaAlO 2
【实验模拟】在实验室里,小丽取出了一些NaOH固体和Al粉混合后,放入盛有水的试管中,观察到反应剧烈,有大量气泡产生,且试管壁发烫.
对于试管壁发烫的原因,学习小组的同学认为可能是 的原因,也可能是 的原因.
【猜想与假设】产生的气泡可能是什么气味?
同学们纷纷提出了自己的猜想:
1.小李认为该气体是氧气,小张认为是氢气.
2.你认为该气体可能是氧气和氢气的混合气体外,还可能是 .
【验证假设】
小丽设计了如图所示装置进行实验,该气体的收集方法叫 .小丽在用该方法收集气体时,等大量气泡生成一段时间后再进行收集,其目的是 .
小李拿一根带火星的木条伸到集满气体的B试管中,如果他的假设是正确的,将看到 现象.而现在发现B试管中的气体能被点燃,产生淡蓝色的火焰,该实验现象证明了小张的猜想是正确的.
经试验确定A试管中反应后只有NaAlO 2一种溶质,写出A试管中反应的化学方程式: .
【原理分析】
对于Al为什么能与氢氧化钠溶液反应生成氢气的原因,大家进一步提出自己的猜想,小李认为,Al的金属活动性排在H之前,所以置换出NaOH"分子"中的"H".但他的观点遭到了大家的反对,因为 .
小丽猜想是Al的性质比较特殊的原因,经过网络查找,大家终于明白了疏通反应的原理.
【交流反思】根据上述实验及NaOH的性质,请你提出一条保管或安全使用管道疏通剂的建议: .
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)小红先从反应物组成分析,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: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。
(4)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,观察到红色物质生成。
【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。
(5)【实验反思】小红所做实验1和实验2是运用了实验,使结论更有说服力。
为检测某化工厂排放的废液中是否含有SO42-,同学们设计了如下方案,并进行了实验。
方案 |
步骤 |
现象 |
结论 |
Ⅰ |
①取样品,滴加BaCl2溶液 ②对步骤①反应后的混合物进行过滤,在滤渣中滴加稀盐酸 |
①有白色沉淀产生 ②无明显现象 |
废液中含有SO42﹣ |
Ⅱ |
①取样品,滴加过量_____________ ②在步骤①的溶液中滴加BaCl2溶液 |
①无明显现象 ②有白色沉淀产生 |
废液中含有SO42- |
Ⅲ |
①取样品,滴加Ba(NO3)2溶液 ②对步骤①产生的混合物进行过滤,在滤渣中滴加稀硝酸 |
①有白色沉淀产生 ②无明显现象 |
废液中含有SO42- |
(1)方案Ⅱ的实验结论如果正确,步骤①中滴加的物质是 。21世纪教育网
(2)方案Ⅰ和Ⅲ中,结论不成立的方案是 ,理由是 。
(3)方案Ⅲ的滤渣中,滴加稀硝酸是为了排除 的干扰。
在学习过程中,可以判断反应发生的方法有多种。
(1)向盛有10mL稀盐酸的烧杯中加入氢氧化钠溶液,用pH计(测pH的仪器)测定溶液的pH,所得数据如下:
加入NaOH溶液的体积/mL |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
烧杯中溶液的pH |
1.1 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
2.0 |
7.0 |
11.0 |
12.2 |
当加入氢氧化钠溶液的体积为mL时,稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应。
(2)在图的实验中,当观察到的现象是 就可证明NaOH与HCl发生了反应。
(3)不使用指示剂或pH试纸等方法,也可证明反应发生。向稀盐酸和氢氧化钠混合后的溶液中加入一种物质,若没有明显现象出现,说明溶液失去了酸性,从而证明稀盐酸和氢氧化钠已经发生了反应,则该合理的物质是 。
小佳在实验室中发现一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液(如图所示),她取少量黑色粉末与溶液混合,发现立即产生了大量无色的气泡。
已知:稀硫酸(H2SO4)+Fe→硫酸亚铁(FeSO4)+H2
(1)对这两种物质是什么她进行了大胆猜想。小佳的猜想可能是:
猜想①;
猜想②稀硫酸(H2SO4)和铁粉;理由是。
(2)请你帮助小佳同学完成实验,以证明猜想①是正确的。
实 验 步 骤 |
实 验 记 录 |
实 验 结 论 |
(i) 取少量黑色粉末于试管中,滴加少量无色溶液 (ii) |
(i) 有气泡产生 (ii) |
产生的气体是,发生化学反应的符号表达式为 原猜想①成立。 |
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将3.0g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热
Ⅱ.将x g KClO3与1.0g CuO均匀混合加热在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢。
Ⅱ中x的值应为________。
②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下:
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生O2体积 |
|
Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9 mL |
Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16 mL |
Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31 mL |
本实验中,测量O2体积的装置是________(填编号)。
实验结论:在相同条件下,_______________,双氧水分解得越快。
丙用下图装置进行实验,通过比较____________也能达到实验目的。