某探究小组同学对物质的组成进行探究。
探究一:探究甲烷的组成
(1)设计并实验:点燃甲烷,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,可观察到烧杯壁上的现象为 。迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 。
结论:甲烷含有氢、碳元素。
(2)提出问题:甲烷组成中是否含氧元素?
设计并实验:设计如图1装置进行实验。先通一段时间 ,点燃酒精灯,通入甲烷燃烧后的产物(不含甲烷和氧气),反应结束后,再通入一段时间 。(已知:甲烷质量为a克)
结论:甲烷只含碳、氢元素,不含氧元素。
①B装置的作用是 。
②得到此结论,需要收集的实验证据有 。
探究二:探究酸、碱、盐的性质及物质的成分
【实验一】
(3)向稀盐酸、稀硫酸中分别滴加紫色石蕊溶液,观察到的现象是 。
(4)向盛有氧化铜的试管中加入稀硫酸,加热,反应的化学方程式为 。
【实验二】
(5)向镁条中加入稀硫酸,有气体产生,固体全部溶解,取反应后的溶液分别置于A、B烧杯中。
①向A中逐滴加入 溶液,溶液中溶质质量变化如图2所示。由实验可得溶质的成分为 和 。ab段发生反应的化学方程式为 。
②向B中滴加足量 溶液,不断搅拌。实验过程中溶液pH的变化情况是 。
【实验三】
(6)有一包白色粉末,可能含有 、 、 中的一种或几种。为探究其成分,进行如下实验。
取n克白色粉末于烧杯中,向烧杯中加入足量稀硫酸,粉末完全溶解,继续向烧杯中加入过量 溶液,将生成的沉淀过滤、洗涤、干燥,称得固体质量为n克,可以推测白色粉末可能的成分组成情况有 。
(7)由以上实验可知,酸的化学性质有 。
如图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:X ,Y 。
(2)CO 2的制取方法有多种,若用加热碳酸氢钠固体制取CO 2,应选用的发生装置为 (填装置序号,下同),收集装置为 ;若用大理石与稀盐酸反应制取CO 2,则反应的化学方程式为 。
(3)小海同学在装置B中加入15%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。
①若用F装置收集氧气,氧气应从 (填"a"或"b")端通入。
②实验中发现不能得到平稳的氧气流。小涛同学提出可以从两个方面加以改进:
一是将制取的装置B换为上图中的装置 ;
二是将过氧化氢溶液加水稀释。如果把50g溶质质量分数为15%的过氧化氢溶液稀释成溶质质量分数为10%的溶液,需加水的质量为 克。
铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
(一)铁的应用和防护
(1)某麦片中含微量铁粉,食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为 。
(2)铁锈主要成分是Fe 2O 3•nH 2O,铁生锈主要与空气中的 有关。
(3)如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 。
(4)铁生锈的次要过程:Fe FeCO 3•nH 2O
FeCO 3
写出Fe转化为总反应的化学方程式 。
(5)为防止铁生锈,可对铁制品进行"发蓝"处理,使其表面生成致密氧化物(其中Fe、O元素质量比为21:8)保护膜,该氧化物的化学式为 。
(二)废铁的再利用
黄钠铁矾[NaFe x(SO 4) y(OH) z]是一种高效净水剂。用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe 2O 3和FeCO 3)制备黄钠铁矾的主要流程如图:
(1)将废铁屑研磨成粉末的目的是 。
(2)"酸溶"时H 2SO 4与Fe、FeCO 3反应,还发生反应的化学方程式有 和Fe+Fe 2(SO 4) 3=3FeSO 4。
(3)"转化1"发生反应的化学方程式为 。反应时温度不宜过高的原因是 。
(三)黄钠铁矾组成确定
称取9.70g黄钠铁矾,用如图装置进行热分解实验。
【资料】
①NaFe x(SO 4) y(OH) z在T 1℃分解会生成H 2O(气态),提高温度至T 2℃继续分解产生SO 3气体,并得到Fe 2O 3和Na 2SO 4。
②浓硫酸可用于吸收SO 3。
(1)装配好实验装置后,先要 。
(2)分别控制温度在T 1℃、T 2℃对A中固体加热。
①控制温度在T 1℃加热,实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置,控制温度在T 2℃,加热至反应完全。
③T 1℃、T 2℃时,加热后均通入一段时间N 2,目的是 。
(3)反应完全后,将A装置中固体溶于足量水,过滤、洗涤、烘干得4.80g固体,将滤液蒸干得1.42g固体(不含结晶水)。
结论:NaFe x(SO 4) y(OH) z中,x:y:z= 。
反思:若该实验过程中缺少C装置,则x:z的值 (选填"偏大""偏小"或"不变")。
如图为某些物质间的转化关系,甲、乙、丙均为气体,乙有激性气味,丁是应用最广泛的金属。A是大理石的主要成分,G是一种化肥,H为红棕色固体。部分反应物和生成物已略去。
(1)化学式:B ,F 。
(2)自然界中,甲和D反应产生一种供给呼吸的气体,该反应名称为 。
(3)反应①、②的化学方程式:① ;② 。
(4)由反应②可知,在农业上施用G时应注意 。
请结合图回答问题:
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是 (选填序号),该反应的化学方程式为 。用E装置收集氧气完毕后,应先 (选填"从水中取出导气管"或"熄灭酒精灯")。
(3)实验室制取CO 2,反应的化学方程式为 ,为方便控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是 (选填序号),可用D装置收集CO 2的理由是 。
(4)NH 4Cl溶液与NaNO 2溶液混合共热可制取氮气,氮气和氢气在一定条件下可生成氨气。如图是实验室制氮气并模拟合成氨的装置。
①合成氨时参加反应的氮气和氢气的质量比为 。
②实验中烧杯内导管口有气泡,还可观察到 现象。
某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物(杂质为Fe 2O 3)。用该废渣制取CaCl 2晶体(CaCl 2•xH 2O)并进行组成测定,其制取的流程如图1所示:
已知:NH 4Cl溶液显酸性,且浓度越高酸性越强
(1)XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。图2为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学反应方程式 。
(2)浸取时需连续搅拌,其目的是 ;生成的NH 3能使湿润的红色石蕊试纸变 色。
(3)在其它条件相同的情况下,CaCl 2的产率随浸取温度的变化如图3所示。则宜选择的浸取温度为 ℃左右。
(4)若使用过量浓度较高的NH 4Cl溶液,则所得CaCl 2溶液中会含有NH 4Cl、 (填化学式)等杂质。
(5)过滤得到的Fe 2O 3在高温下可与CO反应,写出该反应的化学方程式 。
(6)测定晶体(CaCl 2•xH 2O)的组成:
a.称取14.7000g CaCl 2晶体于锥形瓶内,加入适量蒸馏水。使其全部溶解。
b.再向其中加入足量的Na 2CO 3溶液,静置。
C.过滤、洗涤、干燥、称量,得到10.0000g固体。
①通过计算,确定x的值(写出计算过程)。 。
②判断步骤b中沉淀完全的方法是:静置,向上层清液中滴加 ,则说明已沉淀完全;若沉淀不完全,则测得的x值比实际值 (填"偏大"、"偏小"或"不变")。