实验与探究是化学学习的重要方法和内容,李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹,他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣.
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu 2(OH) 2CO 3],受热易分解;
②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝;
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,NaOH与CO 2反应生成碳酸钠固体和水
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液,碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中.
【发现问题】
查阅资料后,该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热,发现试管中的固体由绿色变成黑色,同时试管壁上有无色液滴生成.
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物,进行了如下探究:
探究一:碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分.
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉;② ;③碳和氧化铜的混合物.
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告:
实验操作与现象 |
实验结论 |
|
猜想②正确 |
探究二:碱式碳酸铜受热分解还会生成CO 2和H 2O.
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气;
步骤二:点燃酒精灯,依次连接装置A→B→ → (填"C","D");
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热
【解释与结论】
①当观察到 ,说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO 2和H 2O,写出装置C中反应的化学方程式 ;
②写出Cu 2(OH) 2CO 3受热分解的化学方程式 .
【反思与评价】
上述装置中A的作用是 .
碳及许多含碳化合物不充分燃烧都要产生一氧化碳,一氧化碳是一种污染空气的有毒气体,它使人中毒的原因是,通常采用燃烧法处理尾气中的一氧化碳。某同学对一氧化碳与一定量的氧气反应后所得的气体成分进行了如下实验探究:
【提出猜想】反应后气体的组成可能是:①
;②只有
;③。
【实验探究】该同学为了验证自己的猜想,用下列装置进行实验:
①装置
中氢氧化钠溶液的作用是。
②装置
中出现的现象是,发生反应的化学方程式是,用带火星的木条伸入D中出现的现象是。
【实验结论】通过实验验证,猜想③成立。
①实验室制取二氧化碳结合下列实验装置图回答有关问题
Ⅰ.仪器 的名称是.
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式是;二氧化碳的收集方法是.
Ⅲ.符合启普发生器原理的装置是(填编号).
②制取二氧化碳后剩余溶液的成分探究(假设二氧化碳已完全放出,杂质不溶于水且不参加反应):
甲、乙同学分析认为剩余溶液中一定有氯化钙,可能有盐酸.为验证是否含有盐酸,他们采用了不同方法进行实验,得到了相同的结论.
查找资料:氯化钙溶液呈中性
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
|
甲 |
取样于试管中,滴加试液 |
试液变红 |
有盐酸 |
乙 |
取样于试管中,逐滴滴加碳酸钠溶液至过量 |
丙同学取样于试管中,滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,由此得出和甲、乙一致的结论.甲、乙认为丙的实验设计不合理.理由是③从剩余溶液中得到尽可能多的氯化钙固体,同学们认为加入稍过量的(填化学式),经、蒸发等操作后即可完成.
(7分)小华同学用排水法收集了一大瓶沼气池中气体(图1中的A),为了弄清它的成分,进行了有关实验。请你与他一起完成以下探究活动:
【对气体猜想】猜想I:全部是CH4;猜想Ⅱ:全部是CO;
猜想Ⅲ:是CO和CO2的混合气体;猜想Ⅳ:是CH4和CO2的混合气体。
【实验和推断】将A中的气体依次通入B、C中,在D处点燃。
A B C D①②③
图1图2
(1)要将A中的气体通入后面的装置中,应选图2中的(填序号)“注水装置”。
(2)若B中石灰水变浑浊,则说明A中的气体中含有气体。
(3)装置C作用是。
(4)若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯,出现浑浊,且B中无明显现象,则“猜想
”可能成立;若D处倒扣的是干冷的大烧杯,杯壁有水雾出现,有同学认为“猜想I、Ⅳ”可能成立,另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH4,理由是;要排除这种干扰可采取的措施是。
(5)采取(4)中的排除干扰措施后:若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯,分别出现水雾和浑浊,且B中也出现浑浊,则证明“猜想”成立。
(8分)某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料,配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解,充分搅拌后过滤,取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为。对其他成分他们分别做出了如下猜想:
小亮猜想:还可能有Na2CO3
小强猜想:还可能有Ca(OH)2和Na2CO3
你认为谁的猜想是错误的,理由是。你还能做出的猜想是:还可能有。
【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中,向其中滴加了几滴稀盐酸,振荡,没有气泡,于是他得出结论:没有Na2CO3。
请你选择CO2以外的物质,设计一个实验方案验证你的猜想。
实验步骤 |
现象及相应结论 |
【反思】小强认为小亮的结论不严密,理由是。
金属材料被广泛的应用于我们的生活中,不仅是因为其物理性能优良,还与它们的化学性质密切相关。下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录,请你一起探究。
【实验目的】 测定金属铁、铜和镁的活动性强弱
【所用试剂】 稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片
【实验过程】
步骤Ⅰ 将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻,观察燃烧现象;
步骤Ⅱ 将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的稀硫酸的试管中;
步骤Ⅲ 将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中。
【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象,用“—”表示观察不到实验现象(见下表)。
⑴通过步骤Ⅰ可以得出三种金属中镁的金属活动性最强,判断依据是
⑵运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究的重要方法。步骤Ⅱ和步骤Ⅲ中,需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质质量分数以外,还需要控制的条件是。写出镁和稀硫酸反应的化学方程式,此反应属于。
【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是(用元素符号表示)
【反思交流】 若利用上述试剂制取氢气,小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应,而不选择金属镁和稀硫酸反应,他的理由是。