在一次化学实验中,同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中,观察到以下异常实验现象:
实验序号 |
滴加
溶液的量 |
实验现象 |
① |
第1~6滴 |
产生蓝色沉淀,但震荡后沉淀消失,形成亮蓝色溶液 |
② |
第7~9滴 |
产生蓝色沉淀,且沉淀逐渐增多,振荡后沉淀不消失,很快沉淀逐渐变黑色 |
在实验①中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀是氢氧化铜,请你写出生成蓝色沉淀的化学方程式 。
实验①中蓝色沉淀为什么消失?同学们继续进行如下探究。
【查阅资料】
I.氢氧化铜在室温下温度,70℃-80℃时可脱水分解生成氧化铜
II.铜酸钠[
]溶于水,溶液呈亮蓝色。
【猜想与讨论】
小陶认为蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生了分解。其他同学一致否定了他的猜测,理由是。
同学们交流讨论后,提出以下两种猜想。
猜想一:少许氢氧化铜可溶于足量水中。
猜想二:氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解,溶液呈亮蓝色。
【实验探究】
为验证猜想,同学们用氢氧化铜粉末(其它试剂可任选)设计如下实验。请你填写表中的空格。
实验序号 |
实验方法与操作 |
实验现象 |
结论 |
③ |
将少许
粉末加到5mL蒸馏水中,充分振荡 |
猜想一错误 |
|
④ |
猜想二正确 |
【结论与反思】
(1)根据实验,并进一步查阅资料知道,氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成
,反应的化学方程式是。
(2)根据实验可知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应,依据的实验现象是。
钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验。
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图:
其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:。请回答下列问题:
(1)B装置中发生反应的化学方程式是.
(2)C装置无明显现象,C装置的作用是。
D装置中浓硫酸的作用是 。
(3)E装置中的实验现象是。
(4)F装置的作用是、。
实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)
实验装置如下图:
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中。
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨。请写出该反应的化学方程式。该反应中单质铝与一氧化碳有相似的(填“氧化”或“还原”)性。
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情。
【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究。
【实验方案】
实验组别 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
实验1 |
取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。 |
黑色粉末变成色 固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色。 |
Zn和CuO能发生置换反应。 |
实验2 |
取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸。 |
发生爆炸,黑色粉末变成红色。 固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈色。 |
|
实验3 |
取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热。 |
粉末无变化 |
Cu、Fe2O3不能反应。 |
【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应。
【反思拓展】金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与的反应相似。
葡萄糖是生命体所需能量的主要来源。
【提出问题】葡萄糖的燃烧产物是CO2和H2O,由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有机物?
【设计实验】为了确定葡萄糖的元素组成,某小组设计了如下实验(其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂,部分固定装置省略)。
(1)装置A中发生反应的化学方程式是;
(2)装置B中浓硫酸的作用是。
(3)装置C处氧化铜的作用是。
【方案评价】
(1)用充有空气的储气球代替装置A,是否更有利于实验的进行?(填“是”或“否”)原因是。
(2)装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是(至少一条)。
【数据处理】下表是同学们填写的实验报告,请你帮助完成。
实验事实 |
数据分析及结论 |
1.8g葡萄糖完全燃烧,得到2.64gCO2和1.08gH2O |
数据分析: 结论:葡萄糖含有C、H、O三种元素 |
【讨论交流】为了尽量减少误差:
(1)该实验在进行过程中应注意的问题是(1条)。
(2)从定量实验的角度看,该实验是否可进一步改进?请简要写出一个改进意见:。
常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂,其主要成分为活性铁粉。脱氧中的一步主要反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,(红褐色固体)
(1)Fe(OH)2读作;此反应的基本类型是。
(2)某同学自制脱氧剂(2g铁粉、0.5g活性炭、0.5g食盐)进行如下两个实验:
实验I:
请回答:操作I的名称是;乙在净水中的作用;溶液丙中含有的溶质是(写化学式)。
实验II:将乙烘干后进行如下实验,物质之间的转化关系如下图(部分产物略去)。
①反应①的条件是;
②金属A与B的活动性:AB(填“>”、“<”或“=”);
③区别溶液C与溶液D中物质的方法是;
④反应③的化学方程式为:;向溶液C中加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生。其化学方程式为。
在一次实验课上,各小组同学用在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应的化学方程式为
小明发现,相邻小组气体产生的速率比自己小组的快。小明将这一隋况报告老师,老师鼓励他们对此问题共同探究。
【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么?
【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同;
②所用盐酸的溶质质量分数不同;
③还可能是。
【设计实验】(1)验证猜想①是否成立,要设计的实验:分别取大小相同、质量相同、 的石块,加入质量相同、 的稀盐酸进行实验。
(2)验证猜想②是否成立,对盐酸的要求是 。
【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度,粗略地比较反应速率。若要做到精确比较,应该测量的实验数据是 。
【拓展延伸】上述实验中,小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”,需要控制不变的因素有(答出两点即可)等。
某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入—定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来(反应过程中温度的变化忽略不计)。
(提出问题)易拉罐为什么先瘪后鼓?
(分析猜想)易拉罐开始时变瘪的原因是(用化学方程式表示),
易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或H2。
(查阅资料)①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解;
②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。
(设计方案并进行实验)为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口。 |
发出“噗”的—声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。 |
说明罐中重新生成的气体A是 (2) |
取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。 |
先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。 |
说明铝是否与水直接反应:(3)(填“是”或“否”),铝能够与 ⑷ 溶液反应。 |
取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中,加入过量的稀盐酸。 |
产生了无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。 |
说明原CO2气体被NaOH溶液吸收 |
[实验结论]①铝制易拉罐变瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收,②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体。
[反思评价]小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识: (5)。
[拓展延伸] A1与NaOH溶液反应产生了气体的同时还生成另一种书写形式类似于KMnO4的盐,请完成下列反应化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O = 2 (6) +3A↑。当然,本实验只是初步探究,还有进一步探究的价值,有待我们在以后的学习中去深究。