化学兴趣小组的同学们在进行“碱与酸碱指示剂反应”的实验时,将酚酞溶液滴入NaOH溶液中,溶液变成了红色,但过一会儿红色却消失了。于是,兴趣小组的同学们对这一异常现象进行了探究。
【提出问题】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色的原因是什么?
【猜想与假设】甲同学:酚酞与O2发生了反应;乙同学:NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应;丙同学:与NaOH溶液浓度大小有关;你的猜想: (写一条)。
【设计与实验】甲、乙、丙三位同学为了验证各自的猜想,设计并进行了如下实验,请你与他们一起探究。
(1)甲同学设计并完成如下实验:
实验步骤 |
实验目的 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量实验中的NaOH溶液于试管中,再加热煮沸。 |
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溶液变红,过一会儿红色消失。 |
甲同学的猜想 (填“正确”或“不正确”)。 |
②将①中的溶液冷却后滴入酚酞溶液,并滴一些植物油在其上方。 |
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(2)乙同学设计如图1所示的装置进行实验,一段时间后,试管中溶液的红色褪去,他认为自己的猜想正确,试管中反应的化学方程式为 。丁同学认为乙同学的猜想不正确,理由是 ,丁同学为了进一步探究试管中的溶液红色褪去的原因,用pH试纸测量试管中的溶液,结果pH<7,说明溶液显 性,造成试管中溶液红色褪去的原因可能是 。
(3)丙同学为了验证自己的猜想,使用色度传感器测量溶液颜色的变化(说明:溶液无色时,色度传感器测得的数值为100%)。他在三个专用容器中分别加入等量的5%、10%、20%的NaOH溶液,然后各滴加2滴酚酞溶液,同时放入色度传感器进行测量,测出溶液颜色的变化曲线如图2所示,由此判断自己的猜想正确。你能从变化曲线中总结出的规律有 (写一条)。
【实验结论】滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色与NaOH溶液的浓度有关。
某化学小组的同学用下图所示装置做了两个兴趣实验。
(1)检验装置Ⅰ气密性的方法是:关闭K1和K2,向长颈漏斗中注液体至液面高出漏斗的下端管口,静置片刻,,即可证明装置不漏气。
(2)若关闭K1、K3,打开K2,装置Ⅳ可以收集到一种能使带火星的木条复燃的气体。装置Ⅰ中反应的化学方程式为。
(3)若打开K1、K3,关闭K2,装置Ⅰ和装置Ⅲ中可得到两种不同的气体,此时在装置Ⅱ中可以观察到的现象是。若装置Ⅰ中得到的气体不同于(2)中的气体,装置Ⅳ中收集到的气体可使紫色的石蕊溶液变红,装置Ⅰ中的固体物质可能是,装置Ⅲ中发生反应的化学方程式是。
某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”感到非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂?与人呼出的哪种气体发生反应?
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
② CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
(1)实验操作如右图所示。
(2)实验现象及结论:观察到________现象,判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是________,发生的变化是________变化。
(2)实验现象及结论:带火星的木条复燃;过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。
(2)实验记录
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
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① |
检查装置的气密性。 向装置中加入药品。 |
装置的气密性良好。 |
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② |
打开分液漏斗活塞,向A装置中缓慢加入稀盐酸。 |
A装置中观察到的现象有________,C装置中有气泡出现。 |
A装置中发生反应的化学方程式为________; C装置作用是_______。 |
③ |
一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。 |
带火星的木条复燃。 |
过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。 |
【实验反思】
(1)根据实验Ⅱ和Ⅲ,过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后,还产生了另一种物质,该物质是________(填“单质”或“化合物”)。
(2)某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是________。
甲、乙两位同学分别用如图所示装置进行实验。
(1)甲同学验证燃烧的条件。取一小块白磷放入广口瓶中,一段时间白磷没有燃烧,然后从分液漏斗中加入适量的________,白磷仍然没有燃烧,再从a管通入________,白磷发生燃烧,该实验________(填“能”或“不能”)证明可燃物燃烧需要与氧气接触、温度达到着火点这两个条件。
(2)乙同学验证二氧化碳与水的反应。为验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是水或二氧化碳,应该采取的实验操作顺序是________(填序号,可重复选用)。
① 从b端通氮气② 从分液漏斗中滴加适量水
③ 从a端通二氧化碳④ 将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【查阅资料】小华查阅资料,得到关于铁的氧化物如下信息:
铁的氧化物 |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
FeO |
颜色 |
红 |
黑 |
黑 |
物理性质 |
不能被磁铁吸引 |
能被磁铁吸引 |
不能被磁铁吸引 |
化学性质 |
可溶于酸 |
常温下不溶于稀酸 |
可溶于酸,但不生成气体 |
【提出猜想】(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。为了证明自己的猜想小明设计了如上图的实验,该实验中,小明加入的X溶液是;实验过程中操作Ⅰ是这个实验基本操作。
小华根据小明的实验认定小明的猜想是错误的,理由是。
(2)小华根据资料提出了自己的两个猜想,请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成
猜想②:黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成
猜想③:
【实验探究】
方案 |
实验操作 |
可能的现象 |
结论 |
① |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
猜想①正确 |
|
② |
适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
黑色粉末部分被吸引 |
猜想②正确 |
③ |
猜想③正确 |
【反思评价】小娟认为方案②中得出的结论不正确,其理由是。
【得出结论】黑色粉末A是铁和氧化亚铁的混合物。
小华想测定黑色粉末A中铁的质量分数,设计了如下实验:
取8g黑色粉末A加入50g足量的稀硫酸,充分反应后称量,剩余物质的质量为57.8g,则该黑色粉末A中铁的质量分数是多少?(写出计算过程)
类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸(H2C2O4)的化学性质与碳酸相似,在受热条件下也会分解。某校研究性学习小组对此展开探究:
⑴小明首先根据草酸中含有元素,可推测生成物中含有水。
⑵小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证:
【假设一】生成物中有二氧化碳
实验一:将生成的气体通入,实验现象是,小明据此判断生成物中含有二氧化碳。
【假设二】生成物中有一氧化碳
实验二:小明用如图装段进行实验,从而证明生成物中含有一氧化碳。
请回答:A装置中红棕色固体粉末是(填化学式),A装置中的实验现象是,请写出反应方程式:。
⑶讨论交流:小芳认为,从环保的角度看,“实验二”装置有一个缺陷,请你指出该缺陷:
,处理的方法是。
(4)根据上述探究结果,请写出草酸受热分解的方程式。