某化学兴趣小组同学用玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液在酒精灯火焰上灼烧时,随着加热时间的持续,在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为:黄色、红褐色、红棕色、黑色。同学们对此现象产生了疑问,于是他们对FeCl3溶液加热,灼烧的变化进行了探究活动。
【查阅资料】
①酒精(C2H5OH)具有还原性,加热条件下能与Fe2O3反应;
②Fe与Fe3O4易被磁铁吸引,FeO是一种黑色固体,不能被磁铁吸引。
【实验一】
将大约20mL饱和FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发,沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。
由此得出结论:
①FeCl3溶液呈黄绿色是因为溶液中含有 (用离子符号表示)。
②加热饱和FeCl3溶液时,FeCl3易与水反应生成红褐色固体和盐酸,反应的化学方程式为 。
③由实验可知:FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式 (填“能”或“不能”)获得FeCl3固体。
【实验二】
将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色,此过程发生分解反应:2Fe(OH)3 +3H2O。
【实验三】
同学们对玻璃棒上产生的黑色物质继续探究:联系酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成分提出了猜想,经讨论认为,可能是C、Fe、FeO、Fe3O4四种物质中的一种或几种。
为了测定黑色物质的成分,收集黑色物质,进行了如下表实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取黑色粉末,用磁铁吸引,观察现象 |
黑色粉末全部被磁铁吸引 |
黑色粉末中不含的物质是 |
②向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸,充分反应,观察现象 |
固体逐渐溶解,但无气泡产生 |
综合①②实验现象判断,此黑色物质成分是 |
某实验小组将少量氢化钙(CaH2)溶于水,形成了无色透明的溶液,再向其中加入碳酸钠溶液,有沉淀产生,经过滤后得到滤渣和滤液。然后进行了滤渣验证和滤液溶质成分的探究。
(1)[查阅资料]氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气,写出该反应的化学方程式 。
(2)[交流验证]滤渣只能是碳酸钙,用盐酸验证此滤渣的化学方程式为 。
(3)[提出问题]滤液中溶质的成分是什么?
(4)[猜想假设]猜想一:NaOH
猜想二:NaOH和Na2CO3
猜想三:NaOH和
猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2
(5)[讨论分析]经过讨论认为最不合理的是猜想 ,原因是 。
(6)[实验与结论]
实验步骤 |
现象 |
结论 |
步骤Ⅰ:取少量滤液,向其中加入足量盐酸溶液 |
|
猜想二不成立 |
步骤Ⅱ:另取少量滤液,向其中滴入适量Na2CO3溶液 |
产生白色沉淀 |
猜想 成立 |
(7)[拓展延伸]在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还需考虑 。
根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)图中标有①的仪器名称为 。
(2)实验室用加热熟石灰与氯化铵固体的方法可以制取氨气,其发生装置选用 。(填大写字母)
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取H2的发生装置选用 (填大写字母),反应的化学方程式为 。
(4)实验室用双氧水和二氧化锰制取一瓶干燥的氧气,所选仪器的接口连接顺字是 (填导管接口的小写字母)。
某实验小组为测定铜和氧化铜的混合物中铜元素的含量,取20g该固体混合物,向其中逐滴加入稀H2SO4,测得剩余固体的质量与加入稀H2SO4的质量关系如图所示。回答下列问题:
(1)写出滴加稀H2SO4时发生反应的化学方程式 。
(2)该固体混合物中铜元素的质量为 。
(3)计算稀H2SO4中溶质的质量分数(写出计算过程)。
某“自加热食品”发热包的主要成分为生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠和氯化钙,其使用说明如图1:
某化学兴趣小组对发热包进行了如下探究。
探究Ⅰ:发热包的发热原理
将发热包中固体倒入烧杯中,加入适量水,发生剧烈反应,水很快沸腾。反应结束后,烧杯底部有大量固体,继续加水搅拌,过滤、洗涤、干燥,得到固体混合物。
(1)发热包中的某成分与水反应放出大量的热,该反应的化学方程式是 。
探究Ⅱ:固体混合物的成分
查阅资料:单质铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应,并产生H2。
小组同学认为固体混合物的成分可能是:活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钙和氢氧化钙。为进一步探究其成分,小组同学设计并进行如下实验:
(2)取少量固体于试管中,加水振荡,静置,滴入几滴酚酞溶液,溶液变为红色,证明固体中含有 。
(3)另取少量固体于锥形瓶中,逐渐加入稀盐酸至不再产生气泡为止(如图2),反应停止后瓶底有黑色固体剩余,溶液呈浅绿色。
①反应停止后,瓶底的黑色固体为 ,判断依据是 。
②当观察到 现象,证明固体中含有CaCO3。
③证明固体中含有铁粉的现象是 。
(4)设计实验方案证明固体混合物中含有铝粉。(可供选择的试剂:CuCl2溶液、稀盐酸、NaOH溶液)
实验室按如图步骤配制100g质量分数为22%的蔗糖溶液。
回答下列问题:
(1)所需蔗糖的质量为 。
(2)用规格为 (填“50”、“100”或“500”)mL的量筒量取 mL蒸馏水倒入盛有蔗糖的烧杯中进行溶解。(水的密度约为1g/cm3)
(3)溶解时玻璃棒的作用是 。
(4)下列情况会导致所配溶液中溶质的质量分数偏高的是 (填字母序号)。
A.蔗糖中混有少量杂质
B.称量时蔗糖和砝码位置放反了(使用了游码)
C.用于溶解蔗糖的烧杯洗净后残留有少量的水
D.用量筒量取水时,俯视读数