实验活动课上,老师为大家演示兴趣实验,振荡留有小孔的盒子,将里面的黑色粉末均匀地洒在酒精灯火焰的上方,观察到火星四射的灿烂烟花。老师揭秘黑色粉末是食品包装袋中的脱氧剂。为此兴趣小组展开了对该脱氧剂成分及原理的探究。
实验活动一:探究脱氧剂中黑色粉末的成分。
【作出猜想】黑色粉末含有铁粉和碳粉中的一种或两种。
【实验探究】小组同学设计实验方案并完成如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取黑色粉末放入烧杯中,加入稀盐酸。 |
,溶液变为浅绿色,有黑色不溶物。 |
黑色粉末中含有铁粉,反应的化学方程式为 。 |
②将①中黑色不溶物滤出,洗涤、干燥后,放在石棉网上灼烧,上方放一蘸有澄清石灰水的玻璃片。 |
。 |
黑色粉末中含有碳粉。 |
【查阅资料】实验所用脱氧剂中还含有氯化钠
实验活动二:探究脱氧剂中氯化钠的作用。
【实验探究】小组同学用控制变量法按如图装置进行实验:
一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面 右侧导管液面(填“高于”或“低于”)。
【表达交流】脱氧剂利用铁生锈的原理延长食品保质期。其中碳粉具有 性,可以促进反应的发生,氯化钠可以加快铁生锈的反应速率。
实验活动三:探究溶液中溶质的成分。
【实验探究】小组同学用老师提供的完全变质的同种脱氧剂设计并完成如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取适量完全变质的脱氧剂放入烧杯中,加入稀盐酸。 |
溶液由无色变为黄色,有黑色不溶物。 |
反应的化学方程式为 。 |
②取①中过滤后的滤液,向其中滴加少量氢氧化钠溶液。 |
无明显现象。 |
滤液中溶质的成分为 。 |
【反思评价】脱氧剂包装上应注明的注意事项是 (请写出一条)。
"秸秆变宝,助力脱贫攻坚"。秸秆用于制沼气可以解决农村的燃料短缺问题。沼气的主要成分是CH 4,可能含有CO 2、CO。小霞与小明采集了某沼气池中的气体样品,探究该沼气中是否含有CO 2和CO。
【查阅资料】①CH 4+4CuO 4Cu+CO 2+2H 2O;CuO+CO
Cu+CO 2②CH 4、CO均不与碱溶液、浓硫酸发生反应③CO 2不与浓硫酸反应
【设计实验】小霞与小明设计并进行了如图所示的实验。(装置气密性良好;忽略装置内空气中的水蒸气)
(1)为确保实验的安全性,小霞和小明一致认为:实验前要先通一会儿气体样品,然后再点燃D处的酒精灯,其目的是 。用装置F收集尾气,导管口的连接顺序是a接 (填"b"或"c")。
(2)小霞想通过装置D中固体减少的质量(即参加反应的CuO中氧元素的质量)和装置E增加的质量来判断混合气休中是否含有CO。小明表示同意并提出:停止加热后,要继续通入一会儿气体样品,以排出装置D内残留的反应生成的气体。
【现象与结论】(1)观察到装置A中的澄清石灰水变浑浊,说明沼气中含有 。
(2)反应结束后,测得装置D中固体减少的质量是3.2g,装置E增加的质量是1.8g。说明沼气中 (填"含"或"不含")CO。
【拓展与延伸】秸杆不仅可制沼气,还可以造出板材制作家具。对比焚烧秸秆,这样做的意义在于 (答一条即可)。
纳米零价铁(单质铁)在环保领域应用广泛,以菱铁矿(主要成分为FeCO 3不考虑杂质)为原料,制备纳米零价铁的反应为:H 2+FeCO 3 Fe+H 2O+CO 2.反应一段时间后,某学习小组对剩余固体的成分进行探究。
【提出问题】剩余固体的成分是什么?
【做出猜想】剩余固体的成分:
猜想一:Fe
猜想二:FeCO 3
猜想三: 。
【实验探究】该学习小组利用如图装置,对剩余固体成分进行探究,实验操作及现象如图。回答下列问题。
(1)装置C中浓硫酸的作用是 ;
(2)向装置A中加入稀硫酸后,A中产生气泡且溶液变为浅绿色,小芳同学判断猜想一正确,小刚同学认为小芳的判断不合理,理由是: ;
(3)装置B中溶液变浑浊,说明 ;
(4)观察到装置D中黑色粉末变红色,反应的化学方程式是 。
【实验结论】猜想 正确。
【反思交流】如果将装置E去掉, (填"能"或"不能")验证剩余固体中含有Fe,理由是 。
探究瓜子中二氧化硫的含量
有媒体报道:某品牌瓜子被查出二氧化硫残留量超标。为了测定购买的瓜子中二氧化硫的含量,小莉进行以下探究活动。
(1)查阅资料
①二氧化硫是无色气体,化学性质与二氧化碳相似,但能与氧气反应。
②二氧化硫可用作干果的防腐剂。我国食品添加剂标准规定,二氧化硫在干果中残留量≤0.4g/kg。
③在沸水浴加热的条件下,瓜子中的二氧化硫可以全部释放出来。
④氮气化学性质不活泼,一般条件下不和其它物质发生反应。
(2)实验 小莉利用如图所示装置进行实验。
①实验原理:乙装置用于吸收瓜子样品释放出的二氧化硫,碱溶液可选用 ,发生反应的化学方程式为 ;丙装置的作用是吸收氮气流带出的水蒸气,发生反应的化学方程式为 。
②实验步骤:
第一步:在U型管中放入瓜子样品500g,按图示连接好仪器,向其中通入氮气。
第二步:通入氮气一段时间后,称得乙、丙装置总质量为458.5g。
第三步:再次连接好仪器,持续通入氮气,同时向烧杯中加入沸水给瓜子加热,至二氧化硫释放完全。
第四步:实验结束后,称得乙、丙装置总质量为458.6g(假定实验中不产生其它与碱溶液及生石灰反应的气体)。
③实验结果:通过计算,该样品中二氧化硫的含量为 。
(3)交流
①在第一步中通入氮气的目的是 。在第三步中通入氮气的目的是 。
②实验过程中,为确保实验结果准确,下列措施正确的是 (填选项序号)。
A.碱溶液要过量
B.装置气密性要好
C.实验中不能直接给瓜子加热
D.瓜子样品必须干燥
③民以食为天,食以安为先,生活中下列做法正确的是 (填选项序号)。
A.含添加剂的食品,若符合国家标准可食用
B.以饮料代替饮用水
C.霉变的大米经过多次清洗后可食用
D.购买食品注意生产日期和保质期
④二氧化硫还可以与水反应,化学方程式是 。
某同学在帮助实验员整理化学试剂时发现了一瓶标签残缺的无色溶液(如图甲所示),经实验员分析可知原瓶溶液中的溶质可能是NaCl、NaOH、Na 2CO 3、NaHCO 3中的一种,为确认溶液中的溶质,他设计并进行了如下探究活动。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质 |
NaCl |
NaOH |
Na 2CO 3 |
NaHCO 3 |
常温下的溶解度/g |
36 |
109 |
21.5 |
9.6 |
常温下稀溶液的pH |
7 |
13 |
11 |
9 |
请回答下列问题:
【实验探究1】
如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则实验现象应是 ;在进行操作②时有无色无味气体产生,由此又可排除的物质是 。
【探究结论】分析四种物质的相关信息,你认为该溶液中的溶质可能是上述四种物质中的 ,你的判断依据是 。若上述探究结论是正确的,操作②发生反应的化学方程式为 。
【讨论质疑】有同学认为以上分析不严密,需要进一步实验确定,于是又进行了如下探究。
【实验探究2】向操作①后试管中的溶液中滴加过量CaCl 2溶液(中性),充分反应后,试管中溶液颜色不变但有白色沉淀产生。
【得出结论】通过实验探究2可确定原瓶溶液中的溶质应该是 。
【反思拓展】造成该溶液出现上述实验现象的原因是 (用化学方程式表示)。
化学课堂上,同学们分小组合作探究碳酸钠的性质,请你参与探究并填空。
【实验记录与分析】
实验一 |
实验二 |
实验三 |
实验四 |
|
实验操作 |
|
|
|
|
实验现象 |
溶液由无色变为红色 |
|
生成白色沉淀 |
生成白色沉淀 |
实验结论 |
碳酸钠溶液显 性 |
碳酸钠能与盐酸发生反应 |
碳酸钠能与氢氧化钙发生反应 |
|
【反思与拓展】
(1)甲同学分析实验一得出:盐溶液 (选填"一定"或"不一定")显中性。
(2)乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究,发现实验现象相同。从微观角度分析,这是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有 。
(3)丙同学对比实验三和实验四的现象,从微观角度分析,两个反应的实质相同,溶液中相互结合的离子都是 。