某兴趣小组在实验室中探究氢氧化钾的性质,请你参与他们的探究。
[实验过程与分析]
实验一 |
实验二 |
实验三 |
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实验操作 |
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实验现象 |
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无明显现象 |
实验结论 |
氢氧化钾能与硫酸铜发 生反应 |
氢氧化钾能与氯化铵发 生反应 |
氢氧化钾不能与硫酸 发生反应 |
[实验反思与拓展]
①某同学认为实验三的结论不正确。他改进了该实验方案,借助于酸碱指示剂,通过明显的现象证明氢氧化钾能与硫酸发生反应。简述他的实验方案: (写出操作方法和现象)。
②对于无明显现象的化学反应,可通过检验有新物质生成或检验 的方法来证明物质间发生了化学反应。
铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。
Ⅰ.铁的冶炼。竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。
(1)“燃烧室”中CH4燃烧的作用是
(2)写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式 。
(3)CH4与高温尾气中的CO2或H2O都能反应生成CO和H2,则16g CH4在催化反应室中完全反应后,理论上得到H2的质量(m)范围是 。
Ⅱ.铁的利用,利用铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)处理含有Cu(NO3)2,Pb(NO3)2和Zn(NO3)2的铜冶炼废水。在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率,实验结果如图2所示。
(1)铁炭混合物中铁的质量分数为100%时,水中的Cu2+、Pb2+能被除去、而Zn2+不能被除去,其原因是 。
(2)铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能除去水中少量的重金属离子,其原因是 。
(3)处理效果最好时,铁炭混合物中的铁的质量分数为 。
研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行了探究。如图1所示实验,先检查装置气密性,再将橡皮塞连接气体压力传感器,烧瓶中放入铝片和稀盐酸,塞紧瓶塞并打开仪器,一段时间后,得到如图2所示的气体压强与时间的关系曲线图。
(1)铝与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(2)AB段气体压力变化不明显的原因是 ;CD段气体压力逐渐下降的原因是 。
(3)从BC段看反应的速率是先变快后变慢,导致变慢的因素有 (填序号)
a.铝片的表面积
b.盐酸的浓度
c.温度
如图装置可用于多次连续进行氧气的制取和性质的实验。
(1)仪器Y的名称是 。
(2)水泥负载二氧化锰小球用于实验时的主要优点是 。该实验中收集氧气的方法是 。
(3)做氧气的性质实验时,实验不同,Z的作用不同。
①铁丝燃烧。Z为水,其作用是 。
②硫粉燃烧。Z为NaOH溶液,其作用是 。
③蜡烛燃烧。Z为 ,其作用是验证蜡烛中含有碳元素。
(4)实验时需要1.6g氧气,至少需要加入多少克5%的过氧化氢溶液。(写出计算过程)
造纸是我国古代四大发明之一,它极大地推动了人类文明的发展。
(1)践行“习近平生态文明思想”,应积极推广垃圾分类和回收利用。旧报纸应投放到贴有如图 (填字母)标签的垃圾筒内。
(2)为增强纸张的耐磨性,可用玉米淀粉对纸张进行施胶处理。玉米淀粉[(C6H10O5)n,n为正整数]中H、O两种元素的质量比为 (用最简整数比表示)。
(3)造纸会产生大量含NaOH的废水,需处理至中性后排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品过滤,为测定滤液中NaOH的质量分数,进行了如下实验:
步骤1:取20.0g滤液于锥形瓶中,滴入几滴酚酞溶液。
步骤2:向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性,此时溶液呈 色。消耗硫酸溶液3.92g。
计算废水滤液中NaOH的质量分数。(请写出计算过程)
科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2(OH)2CO3]的性质进行实验探究,并基于证据进行推理分析。
I.分析碱式碳酸铜的组成
根据化学式可知,碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为 。
Ⅱ.探究碱式碳酸铜受热的变化
[设计实验]学习小组设计了如图装置(夹持仪器已略去),并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
[实验过程]
①在装置丙导管a处连接一导管,并插入水中,微热试管,观察到 ,说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂,加热一段时间后,试管中固体变黑,U形管中无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。
[实验分析]
①装置甲中用于加热的仪器名称为 。
②装置丙中发生反应的化学方程式为 。
③根据现象可知,碱式碳酸铜受热可分解,分解产物有CO2、CuO、 。
④装置乙、丙位置不能互换的理由是 。
Ⅲ.探究碱式碳酸铜与酸的作用
[实验过程]取样品少量于试管中,加水,固体不溶解。继续加入足量稀硫酸,有气泡产生,得到蓝色溶液。
[实验结论]碱式碳酸铜能与硫酸发生反应,生成的盐为 。
[拓展延伸]碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2 (OH)Cl5]是一种高效净水剂。写出碱式氯化铝与盐酸发生反应的化学方程式 。