登山运动员登山时常用氢化钙作为供氢剂,用来提供能源。某兴趣小组同学对放置了一段时间的氢化钙取样进行探究。
【查阅资料】氢化钙( )是一种固态储氢物质,它遇水剧烈反应释放出氢气,反应的化学方程式为 。
【提出问题】该氢化钙样品与水反应是否还能生成氢气?
【实验1】小组同学用适量氢化钙样品和水进行实验。
(1)如图所示是小组同学设计的两个实验装置,为便于控制反应速率,最好选用装置_____(选填“A”或“B”)。
(2)连接好装置后,加入药品前,应进行的操作是_____。
(3)向装置中加入药品并开始实验。锥形瓶中快速产生气泡;将导管插入肥皂水中,吹出肥皂泡,用燃着的木条靠近上升到空中的肥皂泡,肥皂泡被点燃。“肥皂泡被点燃”是因为氢气具有_____性。
【得出结论】该氢化钙样品与水反应还能生成氢气。
【提出新问题】实验1中不再产生气泡后,锥形瓶中有较多白色浑浊物。白色浑浊物是什么?
【分析讨论】氢化钙与水反应生成了氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,白色浑浊物中一定含有氢氧化钙:氢化钙在保存过程中可能变质生成碳酸钙,故白色浑浊物中还可能含有碳酸钙。
【实验2】按图1所示,将白色浑浊物装入锥形瓶中,用注射器注入适量稀盐酸,并利用二氧化碳传感器测得锥形瓶中二氧化碳的体积分数随时间的变化如图2所示。
(4)实验2中锥形瓶内发生反应的化学方程式为_____(写一个即可)。
(5)图2中说明有二氧化碳生成的依据是_____。
【得出结论】白色浑浊物中含有氢氧化钙和碳酸钙,同时说明氢化钙样品有少量变质。
【反思拓展】
(6)保存氢化钙的一条建议是_____。
(7)氢能有很多优点,如_____(写一条即可)。我们共同努力,助力我国早日进入“氢能经济”时代。
某实验小组用图A完成课本实验"碳酸氢钠与盐酸反应的探究"后,他们发现两种反应物的用量不同时反应后溶液中的成分也可能不同,于是他们对碳酸氢钠与盐酸反应后的大试管中溶液的成分进行探究,请回答以下问题:
A B C
(1)写出图A中大试管发生反应的化学方程式: ;
写出小试管中发生反应的化学方程式: ;
(2)若实验室制二氧化碳应选装置(填B或C),药品为:(填名称):
【提出假设】小组成员认为A中大试管的溶液的溶质只能存在三种情况:
假设1.,溶质为NaCl;
假设2.两溶液完全反应后,盐酸过量,溶质为
和
;
假设3. 两溶液完全反应后,, .
【设计并进行实验和得出结论】小组同学讨论后发现只要用反应物本身两种试剂(碳酸氢钠溶液和稀盐酸)就可以完成实验,请填写下表中的实验内容:
实验 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
① | 取反应后的溶液少量于试管1中,加入过量的 |
有 |
溶液中存在 假设 成立 |
② | 取反应后的溶液少量于试管2中,加入过量的 |
有 |
溶液中存在 假设 成立 |
③ | 综合实验①和实验②两个实验操作,发现都没有明显的实验现象 |
溶液中只存在NaCl,假设1成立 |
小红为大家做了一个"燃纸成铁"的趣味实验。将一张滤纸(组成元素为
)
用
浓溶液润湿,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质。小红告诉大家:黑褐色物质中含有铁单质。
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗?
【探究过程】(1)小红先从反应物分析,因为所以反应后可能生成铁单质。
(2)为获得实验证据,小红做了实验1
实验1:将黑褐色物质放入稀盐酸中,发现有连续微小气泡产生。若黑褐色物质中含有
铁单质,则反应的化学方程式为;
(3)小明提出疑问:由反应物的组成分析,能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质,还可能是;小红通过查阅资料得知,在高温条件下不可能生成此类物质。
(4)小明仍有疑问:实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气。为此,小红又做了实验1的对比实验:;
观察到有微小气泡产生但很快停止,证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的。
(5)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质,小红又做了实验2
实验2:将黑褐色物质放入溶液中,观察到;
【得出结论】通过以上探究,证明黑褐色物质中确实含有铁单质。
【拓展探究】请再用一种方法证明黑褐色物质中含有铁单质:。
金属用途广泛,其结构和性质等是化学的重要研究内容.
(1)如图是铝的原子结构示意图.下列说法不正确的是.
A. | 铝原子的质子数为13 |
B. | 在化合物中铝通常显+3价 |
C. | 铝是地壳中含量最多的元素 |
D. | 铝可作导线是由于它具有良好的导电性 |
(2)某化学小组用一定量的 和 混合溶液进行了如图实验,并对溶液 和固体 的成分进行了分析和研究.
【提出问题】溶液
中的溶质可能有哪些?
【做出猜想】
①只有
②
③
④
【交流讨论】不合理的猜想是(填标号),其理由是.
【实验探究】若猜想①成立,通过以下实验可确定固体B的成分,请将下表填写完整.
实验步骤 |
现象 |
有关反应的化学方程式 |
取少量固体B,滴加 | 有气泡产生 |
(3)下图是工业炼铁示意图。其中,焦炭的作用是燃烧提供能量和;有铁生成的化学方程式为。
(4)某工厂利用废铁屑与废硫酸起反应来制取硫酸亚铁.现有废硫酸49t(
的质量分数为10%),与足量的废铁屑起反应,可生产硫酸亚铁的质量是多少?
小红和她的同学学习了金属活动性及稀硫酸的一些性质后,对铜与浓硫酸能否发生反应产生了兴趣,并进行了如下探究:
【提出问题】猜想Ⅰ:铜与浓硫酸不能反应;
猜想Ⅱ:铜与浓硫酸能反应,且可能生成氢气。
【实验探究】实验Ⅰ:在一支试管中加入一小片铜,再加入少量的浓硫酸,放置一段时间,试管中无现象;
实验Ⅱ:再给上述试管加热,试管中产生有刺激性气味的气体,将反应后的溶液小心地注入到盛有少量水的烧杯中,溶液呈现出明显的蓝色。
【分析猜想】(1)溶液呈蓝色,说明生成了
(2)根据实验现象及已有的知识推断,产生的气体不可能是氢气,很可能是一种含硫元素的气体。
【查阅资料】(1)常见的含硫元素的气体有二氧化硫和硫化氢。
(2)二氧化硫和二氧化碳相似,都能和氢氧化钠等碱溶液反应生成盐和水。
(3)二氧化硫能使品红溶液褪色,加热,又能恢复原来的红色。硫化氢不能使品红溶液褪色。
(4)二氧化硫和硫化氢均有毒。
【实验探究】为了检验产生的有刺激性气味的气体的成分,小红和她的同学进一步实验:将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热,溶液又恢复了红色。
【实验结论】(1)在常温下,铜与浓硫酸不能反应
(2)在加热条件下铜与浓硫酸反应产生的气体是,此反应还生成了水,请写出该反应的化学方程式;
(3)浓硫酸与铜加热时能反应,而稀硫酸与铜即使加热也不能反应,由此说明:物质的化学性质除了与物质本身的性质有关外,还可能与溶液中溶质的有关。
【拓展延伸】为了防止污染空气,小红和她的同学采用氢氧化钠溶液来吸收多余的气体,请写出该反应的化学方程式。
一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的"脱氧剂"很好奇,他们观察到"脱氧剂"外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠,打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末.
【资料获悉】铁系"脱氧剂"的作用原理是利用铁能被氧气氧化,从而达到除氧保鲜的目的.
【教师指导】铁被氧气氧化最终产物为红棕色的
(其他产物忽略不计).
【探究目的】小组同学欲探究该"脱氧剂"是否已经失效(即单质铁是否已经完全被氧化),并测定各成分的质量分数,设计了以下探究实验.
【实验探究】
步骤1:小刚用磁铁接近样品,发现磁铁吸引了部分黑色固体.
步骤2:称取
样品与一烧杯中,加足量水充分搅拌溶解后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为
.
步骤3:按如下装置,将得到的
固体与足量稀硫酸反应,用电子秤称得反应前后总质量差为
.
步骤4:将锥形瓶中反应后的液体过滤,并将滤渣洗涤、干燥后,称得其质量为
.
【交流讨论】
(1)由步骤1得出的结论是.
(2)步骤2目的是 溶解样品中氯化钠 ,检验该滤液中溶质的方法是.
(3)步骤3中仪器
的名称为.
小明认为
差值即为
的质量,并由此计算出样品中单质铁的质量为
.
小华提出在装置的
导管处应该再连接一个盛有碱石灰的干燥管,他这样做的理由是.
(4)如果步骤4中滤渣没有经过洗涤,则称得的质量1.20
(填">"或"="或"<")
【教师指导】样品在稀硫酸中除了
分别能与稀硫酸反应外,还存在反应:
.因此,小明用产生
的质量计算样品中铁的质量不合理.实际上,样品中单质铁的质量应该是与酸反应消耗的铁和与
反应消耗铁的质量总和.
【学生实验】小红将步骤3的装置进行了改进,重新称取
样品进行实验,并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为
.
【数据处理】由于反应过程较复杂,小组同学在老师的帮助下,推算出与
反应消耗铁的质量为
.
【请你参与】
(1)写出
与稀硫酸反应的化学方程式.
(2)请根据以上数据,计算该样品中各成分的质量分数.