[实验回顾]18世纪末,英国科学家普利斯特里和卡文迪许把“易燃空气”与空气或氧气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,当用电火花点火时,发出震耳的爆鸣声,且玻璃瓶内壁上出现了液滴.一年之后,拉瓦锡重复了他们的实验,并做了一个相反的实验:让水蒸气通过一根烧红的枪管,得到了“易燃空气”,这里的“易燃空气”是指 (填化学式),通过上述实验得到的结论是 。
[实验重现]某化学兴趣小组的同学在创新的基础上,在实验室中重做上述两个实验,做法如下:
实验1:水的通电分解实验
如图1所示,打开活塞b,用燃着的木条在玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体,看到的现象是 ,证明该气体为 .
实验2:“易燃空气”与氧气混合后的点燃实验
实验室现有过氧化氢溶液、氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、锌粒,如图2是实验室常用部分仪器:
(1)指出图中仪器的名称:D .
(2)利用上述仪器和药品制取少量氧气,其简易发生装置应选择的仪器有 (填序号),反应的化学方程式为 .
(3)利用上述仪器和药品制取较多量的“易燃空气”,且可以随时补充液体,你选择的仪器有 (填序号),药品是 .该兴趣小组的同学把“易燃空气”与氧气按一定比例混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,用电火花点火,顺利完成上述实验.
(4)该兴趣小组的同学决定利用制得的“易燃空气”和空气继续进行探究,他们取7支试管,依次盛水90%(体积分数),80%…再用排水集气法收集“易燃空气”,而后分别把试管口移近酒精灯的火焰,实验结果如表所示:
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
“易燃空气”体积分数(%) |
90 |
80 |
70 |
50 |
20 |
10 |
5 |
空气体积分数(%) |
10 |
20 |
30 |
50 |
80 |
90 |
95 |
点燃现象 |
安静燃烧 |
安静燃烧 |
弱的爆鸣声 |
强的爆鸣声 |
强的爆鸣声 |
弱的爆鸣声 |
不燃烧 不爆鸣 |
分析表中信息,完成下列问题:
①在混合气体爆炸范围内,“易燃空气”的体积分数约为 .
②你对燃烧或燃烧条件的新认识是 .
黄铜是由铜和锌组成的合金,可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中,会产生大量的黄铜渣,主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO.一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如图:
(1)下列关于黄铜的说法正确的是 。
a.黄铜不能被腐蚀
b.黄铜的硬度比铜大
c.黄铜的熔点比锌高
(2)“酸溶”过程中有气体生成,写出生成该气体的化学方程式: 。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是 。
(4)为进一步提高原料利用率,得到更多的铜和硫酸锌溶液,需要对流程中的“滤渣”进行处理,向滤渣中缓慢加入 (选填“稀硫酸”或“稀盐酸”)并不断搅拌,观察到 时停止加入,过滤。
(5)上述流程中,能判断锌的金属活动性比铜强的事实是 (任写一条)。
我国塑料购物袋的年消耗量很大,废弃塑料的处理亟待解决。回答下列问题。
(1)购物袋等塑料制品的大量使用,可能会造成的一种环境污染是 。
(2)小林尝试用焚烧法对某类塑料购物袋(主要成分是聚氯乙烯)进行处理,并将燃烧产物用氢氧化钠溶液进行吸收。
【查阅资料】Ⅰ.聚氯乙烯的化学式为(C2H3Cl)n。
Ⅱ.氯化氢气体会污染环境
Ⅲ.Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
①聚氯乙烯完全燃烧的化学方程式如下:
2(C2H3Cl)n+5nO2 4nCO2+2nHCl+2nX,则X的化学式为 。
②将完全燃烧后的产物,全部通入到一定量的NaOH溶液中,得到吸收液,写出氢氧化钠溶液吸收氯化氢的化学方程式 。
③小林对吸收液的溶质成分产生了兴趣,进行如下探究:
[提出问题]吸收液中溶质的成分是什么?
[进行实验1]取吸收液少许置于试管中,滴加2~3滴无色酚酞试液,发现酚酞变红色,说明溶液呈 性。
[猜想]猜想1:NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想2:
猜想3:NaCl、Na2CO3、NaHCO3
猜想4:NaCl、NaHCO3
[进行实验2]向实验1所得溶液中,加入过量的CaCl2溶液,小林观察到 (填实验现象),最终得出结论:猜想1正确。
[交流反思]实验结束后,小林对吸收液进行无害化处理,其方案是 ,然后倒入废液缸。
咨询老师后,小林获悉废弃塑料的资源化回收是减少环境危害的最好方法。
(3)聚氯乙烯的生产需要用到氯气。工业上获取氯气的方法是电解饱和食盐水,发生反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑.某工厂需生产14.2t氯气(Cl2),至少需要氯化钠的质量为多少?(请写出计算过程)
实验创新可以使现象更明显,操作更简便。Y型管的使用能增强实验的对比性,增添实验的趣味性。某化学兴趣小组同学利用Y型管设计了如图三个实验进行探究活动,请回答下列问题。
(1)据如图1所示实验,其设计的目的是 。一段时间后,观察到Y型管右侧湿润的蓝色石蕊试纸变红,写出发生反应的化学方程式 。
(2)如图2所示实验中,一段时间后,缓慢倾斜Y型管,将右侧的稀硫酸部分倒入左侧,依据 (填实验现象),可得出结论:Zn的金属活动性比Cu强。
(3)如图3所示实验中,根据Y型管左右两侧现象对比,可得到的实验结论是 。该实验中,Y型管顶端气球的主要作用是 。
化学是一门以实验为基础的科学。根据如图所示的装置,回答下列问题。
(1)图中标有序号①的仪器名称是 。
(2)实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式是 ,在试管口放棉花团的作用是 。
(3)用双氧水制取氧气,探究石蜡燃烧的产物,应选择装置B与 、 (填字母)组合。收集过程中,检验氧气集满的方法是 。
化学兴趣小组对“可乐除铁锈”实验展开探究。同学们将几枚生锈的铁钉放入某品牌的可乐中,观察到铁钉表面有气泡产生,容器底部沉有固体物质。取出铁钉后用水清洗,铁钉恢复光亮。
Ⅰ.容器底部固体成分探究。
【实验探究1】取出容器底部剩余的固体物质,用水清洗后干燥,分成甲、乙两份备用。
实验操作 |
实验现象 |
解释与结论 |
①用磁铁靠近固体物质甲 |
固体物质 (填“能”或“不能”)被吸引 |
固体物质中不含铁单质 |
②将固体物质甲放入20%的盐酸中 |
固体逐渐消失,溶液变成黄色 |
固体物质主要是氧化铁,化学反应方程式为 。 |
Ⅱ.溶液中逸出气体成分探究。
【猜想假设】气体中除了可乐本身含有的CO2外,可能还有H2。
【查阅资料】①H2可以还原CuO,生成Cu和H2O。
②无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝。
【实验探究2】将逸出气体依次通过如图的组合装置。
(1)NaOH溶液的作用是 。
(2)实验过程中观察到 现象,证明逸出气体中含有氢气。
Ⅲ.深入探究
【提出问题】铁钉表面已变光亮,而容器底部有大量铁锈剩余的原因是什么?
【猜想假设】①可乐太少,酸性物质量不足。②可乐酸性弱,与铁锈反应太慢。
【实验探究3】取可乐与锈铁钉反应后的剩余液,测得溶液仍然呈酸性,猜想①不成立。
【查阅资料】3%的稀盐酸pH约为1,某品牌可乐的pH值为3.39.质量分数为3%的稀盐酸比该品牌可乐的酸性 (选填“弱”或“强”)。
【实验探究4】取另一份固体物质乙放入3%的稀盐酸中,振荡,观察无明显现象。
【实验结论】对比【实验探究1】和【实验探究4】的不同反应现象可得出:化学反应速率与反应物的 有关。猜想②成立。
【合理推测】可乐能快速去除铁钉表面铁锈的真正原因是:铁锈结构疏松多孔, 。
Ⅳ.废液处理
将【实验探究1】和【实验探究4】中废液混合,得到澄清溶液100.0g,通过氯离子检测仪测得氯离子质量分数为7.1%.从环保角度考虑,最好在废液中加入 g氢氧化钠固体,充分反应,过滤后再将废液排放。