菱铁矿和赤铁矿一样,也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁,为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO3•yFe(OH)2•zH2O]的组成,华雪同学在老师的指导下设计了如图实验装置:
【查阅资料】
a.碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2和H2O。
b.FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,可被氧化成四氧化三铁。
c.石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O
【实验步骤】
(1)检查装置的 后,准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中,连接仪器。
(2) ,鼓入一段时间空气,准确称量装置C、D、E的质量。
(3)关闭弹簧夹K,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出,再打开弹簧夹K,缓缓通空气一段时间,这样操作的目的是 。
(4)再次准确称量装置C、D、E的质量,所得数据如下
装置C/g |
装置D/g |
装置E/g |
|
加热前 |
200.00 |
180.00 |
180.00 |
加热后 |
200.36 |
180.88 |
180.00 |
(5)图,分析表中数据可知:3.40g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H2O的质量为 g,CO2的质量为 g,装置E的作用是 。
【实验结论】
在xFeCO3•yFe(OH)2•zH2O中,氢原子与氧原子的个数之比为 。
【实验反思】
(1)装置A的作用是 。
(2)实验结束后,装置B中的残留固体可能全部是FeO.也可能全部是Fe3O4.还可能是 。
(3)为了得到装置B中残留固体的组成,华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24g后,通过计算可知:残留固体的组成及各成分的质量为 。
小杰取一支试管加入少量的碳酸钠溶液,向其中滴加一定量的澄清石灰水,充分反应后过滤,得到澄清的滤液。小杰对该滤液的成分进行了如下实验探究,请补全实验报告:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量滤液于试管中,加入__________溶液 |
无气泡产生 |
滤液中不含有__________ |
另取滤液于试管中,向其中 __________ |
__________ |
滤液中含有Ca(OH)2 |
通常人们蒸馒头都是在发酵的面粉中加入适量的纯碱(Na2CO3)而小明同学发现妈妈今天蒸馒头并没有“发面”,而是在面粉中直接加入适量的小苏打(NaHCO3),也蒸出了蜂窝均匀,口感松软的馒头,于是提出问题:蜂窝是怎么产生的呢?
猜想假设:NaHCO3受热能分解产生二氧化碳气体。
实验设计:小明拟定选择右图装置进行实验。
观察并记录实验现象:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)连接仪器,并 (2)将少量碳酸氢钠装入干燥的试管中,固定在铁架台上 (3)用酒精灯加热试管 |
试管内壁有无色液滴 |
|
(4)将产生的气体通入盛有澄清石灰水的小烧杯中 |
有二氧化碳产生 |
|
(5)加热至无气体产生时,停止加热 |
试管内剩余白色固体物质 |
实验完毕,小明非常得意,想完成上述反应的化学方程式,却发现了新的问题。即试管内的残留固体究竟是:NaOH 、Na2CO3、Na2O中的哪一种?
于是查阅资料:酒精灯加热温度约500~600 ℃;完全反应时试管内的剩余物为纯净物;Na2CO3加热到851℃熔化而不分解;NaOH加热到1390 ℃沸腾不分解;
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;Na2O+H2O=2NaOH
根据资料和你所学的化学知识,你的猜想是。(填化学式)
验证你的猜想,填写下列实验方案:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
某化学兴趣小组为测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,设计了几种实验方案。请你参与并完善下列方案中的试剂(每种方案只需列出所用试剂)。
方案一:Fe、Ag、;
方案二:Cu、、AgNO3溶液;
方案三:Fe、Cu、AgNO3溶液、。
小郑同学对烧煮食物的某种固体酒精产生了浓厚的兴趣,于是她进行了以下探究活动。请你一起参与她的探究过程吧!
【提出问题】固体酒精是固态的酒精吗?
【查阅资料一】酒精,学名乙醇,化学式为C2H6O,熔点为-114.1℃,沸点为78.5℃,易溶于水,能与水以任意比互溶。
【得出结论】小郑认为固体酒精不是固态的酒精,她作出该判断的理由是:。
【实验探究Ⅰ】
取少量固体酒精置于蒸发皿中,用火柴点燃,固体酒精完全燃烧后,蒸发皿中残余了少量白色固体。
【提出新问题】白色固体究竟是什么呢?
【查阅资料二】
由硬脂酸和氢氧化钠反应生成的硬脂酸钠作为凝固剂,酒精填充在硬脂酸钠骨架间隙中,即可得到固体酒精。固体酒精在较高的温度下燃烧可发生反应:(1)硬脂酸钠可完全转化为硬脂酸和氢氧化钠:(2)硬脂酸和酒精均可完全燃烧生成二氧化碳和水。
【实验探究Ⅱ】请你完成以下实验报告。
序号 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
用铂丝蘸取该固体在酒精灯上灼烧。 |
火焰呈黄色 |
固体中含有Na+。 |
② |
将该固体置于足量蒸馏水中。 |
固体全部溶解。 |
固体可溶于水。 |
③ |
取少量②所得溶液,向其中滴加紫色石蕊试液,并振荡。 |
溶液变蓝。 |
溶液为碱性。 |
④ |
该固体为NaOH和Na2CO3的混合物。 |
实验结论:小郑认为该白色固体为NaOH和Na2CO3的混合物。
【联想与解释】小郑联想到老师用玻璃导管将纯净的氢气导出并点燃时,燃烧火焰为黄色,其原因可能是:。
【反思和评价】实验完毕后,小郑怀疑自己结论的可靠性,认为固体酒精燃烧后残留固体还可能含有NaHCO3。于是她又上网查找Na2CO3和NaHCO3的有关资料,发现它们性质有一个明显的差别:Na2CO3热稳定性好,NaHCO3受热容易分解成Na2CO3、H2O和CO2。于是她最终确定:在【实验探究Ⅱ】中获得的结论是正确的,白色固体不会含NaHCO3。那么你认为她的最终结论正确吗?
你的观点:她的最终结论(填“正确”或“错误”)。
你的理由:。
下面四个实验都是教材中的化学实验,请回忆并解决有关问题(1)实验A证明蜡烛燃烧产生的火焰,外焰温度最(填“高”或“低”) 。
(2)实验B是硫在氧气中燃烧实验,瓶中预先加水的目的是: 。小郑同学对该实验进行药品改进,把水替换为滴有酚酞试液的溶液,实验时既能更好达到目的,又提高实验现象的趣味性。
(3)实验C是探究酸的化学性质实验,用点滴板代替试管完成实验的好处是。
(4)实验D是蒸馏水的制取,蒸馏过程水的流向是 (填“下入上出”或“上入下出”);高温水蒸气的冷却,从微观角度看是水分子的减小了。
(5)二氧化氮是一种密度大于空气易溶于水的有毒红棕色气体,用铜片与浓硝酸(HNO3)共微热就可以制得,同时生成硝酸铜和水。现请你回顾实验室制取气体的一般思路和方法,解决下列问题:
①、补全实验室制取NO2的化学方程式:
Cu + 4HNO3(浓)△ Cu(NO3)2 +2 NO2↑+ □
②、反应原理决定实验装置的设计。根据①的方程式,要制取一瓶NO2,至少要选择上面实验装置A、B、C、D中的铁架台、、烧瓶等仪器用于组装实验装 置,收集方法可采用,并进行必要的尾气处理。整套实验装置设计组装完毕后必须检查。
③、请你预测制取NO2时的实验现象:(至少答两点)
Ⅰ:;Ⅱ:。
④、反应后所得溶液通过(填操作名称)可以获得硝酸铜晶体。