在初中化学“金属的性质”中有如下实验:将无锈铁钉浸入 溶液,观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。
【提出问题】 和 溶液也能发生化学反应吗?
(1)预测 能和 溶液反应,理由是 。
【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入 溶液(如图),观察现象。
(2)铝丝表面未出现红色物质,原因是 。
【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮,将其浸入 溶液,观察现象。
(3)填写实验报告单:
序号 |
实验现象 |
结论与解释 |
1 |
铝丝表面有少量气泡; 铝丝周围出现蓝绿色物质 |
溶液呈弱酸性,与 反应产生的气体是 ,蓝绿色物质成分待探究 |
2 |
24h后,铝丝仍光亮; 48h后,铝丝表面出现少量红色物质 |
红色物质是 ,说明 能和 溶液反应,但反应较慢 |
③ |
铝丝周围溶液逐渐变成无色,铝丝以下溶液仍为蓝色; 两层溶液界面清晰 |
反应生成的 为无色; 溶液的密度 (填“>”或“<”) 溶液 |
【深入探究】为研究上述异常现象,同学们查阅了相关资料,继续开展探究。
资料:① 呈蓝绿色,不溶于水;
② 可加快铝丝和其他物质的反应速率。
(4)取出铝丝,将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸,固体溶解形成蓝色溶液,该反应的化学方程式为 。
(5)欲加快 和 溶液的反应,可加入的物质是 (填一种即可)。
【拓展应用】通过探究,同学们提出了铝制品使用的注意事项。
(6)下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是 (填序号)。
A. |
食醋 |
B. |
食用油 |
C. |
面粉 |
D. |
咸菜 |
某化学小组利用如图所示装置(图中固定装置已略去)测定铜锌合金中锌的质量分数.
探究过程如下:
①连接实验装置并检查装置气密性.
②向装置Ⅰ中的锥形瓶加入2.0g的铜锌合金样品粉末,由注射器缓缓注入稀硫酸,待到锥形瓶中不再产生气体时,准确读取注射器内读数,减少10.5mL稀硫酸,同时立即夹紧弹簧夹,移出装置Ⅲ中的导管,准确读取量筒内水的体积为214.0mL.(注:样品中的杂质不参加反应)
③装置Ⅰ中剩余固体物质经过适当处理后,准确称量其质量1.4g.
④该小组的三位同学利用实验过程测得不同数据,计算铜锌合金样品中锌的质量分数.
甲同学利用装置Ⅰ中反应前后固体的质量进行计算;
乙同学利用装置Ⅰ中加入稀硫酸的量进行计算;
丙同学利用装置Ⅲ中量取水的体积进行计算,并查得:在标准状况下,氢气的密度为0.09g/L.
回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中反应的化学方程式为,实验过程中须加入稀硫酸至不再产生气体,目的是.
(2)步骤③中称量剩余固体之前的正确操作是、洗涤、干燥.
(3)根据实验测定的数据,上述三位同学中(填“甲”、“乙”或“丙”)同学无法进行计算样品中锌的质量分数.
(4)化学小组同学发现:按照丙同学的方案进行计算,致使实验结果出现较大偏差.以下因素可能造成偏差的有(填标号).
A.移出装置Ⅲ时,导管内留存了一部分水
B.实验测量前,没有排除装置Ⅰ中的空气
C.数据处理时,未排除加入稀硫酸所占的体积.
某校80周年校庆举行社团开放日,化学社的同学在老师的指导下,设计了如下实验装置进行气体制取和性质实验的探究:
(1)请写出仪器名称ab
(2)实验室制取氧气时,可选用的发生装置是(填写装置的字母代号,下同),实验室制取二氧化碳气体时发生的化学反应方程式为,收集二氧化碳的装置是。
(3)如图E所示,向烧杯中倾倒二氧化碳,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明二氧化碳具有的化学性质是。
(4)若装置A中反应剧烈,从实验安全角度考虑,不宣采取的措施有(填序号)
① 用容积较小的锥形瓶
② 将长颈漏斗换成针筒减慢液体的滴加速度
③ 加热反应物
④ 降低液体反应物的浓度
(5)同学用图中A、F、G装置组合制取二氧化碳气体并验证相关性质.F装置中反应现象是,发生的化学反应方程式为,G装置中发生的化学反应方程式为.
(1)小方用下图所示装置对二氧化碳的灭火实验进行研究,实验的结论是______________________________________。
(2)【提出问题】二氧化碳能否支持燃烧?
【猜想假设】镁能在二氧化碳中燃烧。
【查阅资料】①氧化镁、氢氧化镁均是白色难溶于水的固体
②
③↓
【实验探究】
①下图中镁带剧烈燃烧,冒白烟,有黑色固体生成,并放出大量的热。
②为检验生成物的成分,做如下实验。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论和 化学方程式 |
|
向广口瓶中加入过量盐酸,充分反应后过滤,在滤纸上留有黑色固体。 |
I、将黑色固体收集、洗涤、干燥后,点燃,在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯。 |
黑色固体燃烧,烧杯内壁出现白色浑浊。 |
黑色固体是; 涉及该步骤反应的化学方程式:。 |
II、取少量滤液于试管中,逐滴加入氢氧化钠溶液。 |
有白色沉淀产生。 |
白烟的成分是。 |
③为了回收II中的白色沉淀,证明沉淀完全的实验方法是。
(要求写出步骤、试剂、现象和结论)。
【反思提高】通过此次实验的探究,你对燃烧的条件或二氧化碳的灭火有何新认识。
化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”,在成果展示现场,某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字,晾干后白纸上出现硝酸钾晶体(见图1),用带火星的木条接触硝酸钾晶体,就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延,留下“火”字的黑色痕迹(见图2)。在场的同学对此产生了浓厚的兴趣,并进行了如下研究:
【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧?
【查阅资料】硝酸钾受热易分解,生成亚硝酸钾(KNO2)和一种常见的气体单质。
【猜想与假设】对于生成的是什么气体,四位同学有如下猜测:
甲:二氧化氮; 乙:氮气; 丙:氧气; 丁:氢气;
同学丙指出不可能是二氧化氮、氢气,理由是:。
【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证,他们的操作方法是:,观察到的现象是,说明同学丙的猜想正确,硝酸钾分解的化学方程式是。
【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是:
【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字?已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表:
温度/℃ |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
溶解度/g |
31.6 |
63.9 |
110 |
169 |
246 |
你对上述问题的解释是:。
研究小组进行木炭还原氧化铁的探究活动。将木炭、氧化铁及试管充分烘干,并将木炭和氧化铁混合均匀、研磨。取适量上述混合物于试管中,用图1所示的装置加热(试管竖直向上,可使加热时的热量尽少散失)。
【提出问题】实验结束后,试管中的剩余固体X含有哪些成分,质量分别是多少?
【查阅资料】
铁的氧化物被还原时,是从高价铁的氧化物逐级还原成低价铁的氧化物,最后还原成金属铁。铁的氧化物及其部分性质如下:为红色固体;
和
均为黑色固体。其中,
具有很好的磁性,能被磁铁吸引。三种氧化物均不溶于水,但能溶于稀盐酸,分别发生如下反应:
Fe2O3+6HCl ══ 2FeCl3+3H₂O
Fe3O4+8HCl ══ 2FeCl3+FeCl2+4H2O
FeO+2HCl ══ FeCl2 + H2O
黄色的溶液中滴入无色的KSCN溶液,溶液变为红色,该实验常用于检验
;
溶液遇单质铁发生反应:2FeCl3 + Fe = 3FeCl2,溶液变为浅绿色。
【猜想】固体X可能含有:①②
③
④⑤
【实施实验】
目的:确定固体X的组成。
步骤 |
操作 |
主要现象 |
结论 |
I |
取部分冷却后的固体X倒在滤纸上,用磁铁充分吸引。 |
部分固体被吸引到磁铁上 |
可能有![]() ![]() |
II |
取滤纸上的剩余固体少量,放入图2所示的试管a中,通入氧气,用酒精灯加热。 |
固体剧烈燃烧, b中溶液变浑浊 |
一定有![]() |
III |
另取滤纸上的剩余固体少量,放入试管中,加入足量的稀盐酸。 |
无明显现象 |
一定没有 |
IV |
取步骤I磁铁上的固体少量,放入试管中,逐滴加入稀盐酸。 |
产生。 |
一定有![]() |
V |
在步骤IV所得溶液中逐滴加入。 |
溶液不变红色 |
一定没有![]() |
【反思改进】
同学们讨论发现,用上述实验方法不能确定固体X中一定没有,理由是。
为确定固体X中是否含Fe3O4并测定其中各成分的质量,同学们又进行了以下实验:
步骤 |
操作 |
数据 |
I |
重新取部分冷却至室温的固体X,称量其质量为m1。 |
m1 =" 17.9" g |
II |
将称量好的固体X全部放入图3所示的锥形瓶中,称量整套装置及药品的质量为m2;打开分液漏斗旋塞,放入足量稀盐酸后关闭旋塞,待没有气泡产生并恢复至室温,再次称量整套装置及药品的质量为m3。 |
m2 =" 317.9" g m3 = 317.3.g |
III |
将锥形瓶中剩余的固体过滤、洗涤并干燥,称量其质量为m4。 |
m4 =" 1.1" g |
【获得结论】
(1)为确定固体X中是否含,m1~m4中应该用到的数据有。
(2)固体X的成分及质量分别是。