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。
2020年6月23日,我国长征五号B运载火箭搭载第55颗北斗导航卫星发射成功,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。
Ⅰ.火箭中液氢燃料通过氢泵涡轮高速输送到发动机燃烧室,与液氧混合燃烧产生推动力。该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.人造地球卫星的结构材料常用镁合金等,金属镁可从海水中提取,工艺流程如图:
(1)粗盐经过溶解、过滤、蒸发后得到的精盐是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)反应②的过程是 (选填“放热”或“吸热”)过程。
(3)“母液”中含MgCl2,以上①~④步化学反应中未涉及的反应类型是 。
a.化合反应
b.分解反应
c.复分解反应
d.置换反应
(4)已知某海域海水中总的含盐量约为3.5%,盐中镁元素的质量分数约为3.7%,则海水中镁元素的质量分数约为 (保留两位有效数字),由此可知,用海水晒盐后剩余的“母液”来提取镁,而不直接用海水的主要原因是 。
化学兴趣小组的同学模仿工业高炉炼铁原理,在如图1所示装置中用CO还原CuO制取金属Cu。
(1)装置中气球的作用是 。
(2)实验开始前,需要先通一段时间CO,然后开始加热,当观察到澄清石灰水 的现象,说明CO与CuO已经发生反应。
(3)为确定反应的最佳温度,兴趣小组利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分,实验结果如图2所示(该图谱可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同),据图回答下列问题:
①400℃时,反应的固体产物中含有Cu和 。
②500℃时,该反应的化学方程式为 。
③用CO还原CuO制取纯净的Cu,反应温度至少要控制在 ℃以上。
化学兴趣小组的同学对“天气瓶”(如图)是否可预测天气很好奇。他们自制了“天气瓶”,并对其晶体析出的影响因素展开了探究。
步骤:(1)称取10.0g樟脑丸溶解于40.0mL无水酒精中得溶液a。
(2)向35.0g水中依次加入2.5gKNO3和2.5gNH4Cl,制得溶液b。
(3)将a、b两种溶液倒入容器中混合,密封即制得“天气瓶”。
(4)模拟不同的天气情况,将制得的“天气瓶”置于不同的温度和大气压的环境中,并记录析出晶体情况如下:
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0℃ |
20℃ |
40℃ |
101.3kPa |
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100.5kPa |
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99.7kPa |
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根据以上信息回答下列问题:
(1)配制溶液a时,为加快樟脑丸的溶解,可以采用搅拌、微热、 等方法。溶液a中的溶质以分子形式分散,所以该溶液 (选填“能”或“不能”)导电。
(2)溶液b中NH4Cl的质量分数是 。
(3)为进一步探究析出的晶体中是否含有铵盐,需要的实验用品有 (填序号)。
a.稀盐酸
b.氢氧化钠溶液
c.蓝色石蕊试纸
d.红色石蕊试纸
(4)从表格信息中可知, 条件对“天气瓶”晶体析出的影响较大。