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:
。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。
一包白色粉末,由
、
、
、
、
中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成,进行如下实验:
(1)取少量白色粉末,向其中加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液。则原白色粉末中一定不含有。
(2)取实验(1)滤出的白以沉淀,向其中加入足量的盐酸,沉淀全部溶解,并产生无色气体。则原白色粉末中一定含有。根据上述实验可推断:原白色粉末的组成有种可能。为进一步探究原白色粉末的组成,取实验(1)得到的滤液,向其中通入二氧化碳,产生白色沉淀,则可推断原白色粉末中一定还含有。
下表提供的四组物质符合图示相连物质间在一定条件下可以发生反应的是()
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
|
A |
|
|
||
B |
|
|||
C |
|
|
||
D |
|
|
|
已知:①金属钠是一种活泼的金属,与水反应生成氧氧化钠和氢气;②难溶于水的碱受热分解生成相应的氧化物和水。A、B、C、D、E、F、G、H是初中化学中常见的物质,甲、乙、丙是三种金属。其中甲最活泼,乙是红色金属,丙能被磁铁吸引。各物质间相互转化关系如下图:
请回答下列问题:
(1)写出A、E、G的化学式:A ,E,G。
(2)操作X的名称是。
(3)①无色溶液D与蓝色溶液F反应的化学方程式为;
②金属甲与无色液体A反应的化学方程式为,该反应的基本类型;
③蓝色沉淀H受热分解反应的化学方程式为。
(4)甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的顺序是,无色气体C在点燃或加热前必须进行的操作是。
化学实验中常常会出现意外情况,这是提升我们学科素养的良好机会,要根据具体情况区别对待,善于发现和解决问题。例如:
(1)用高锰酸钾制氧气时,用排水法收集到的氧气呈红色。原因是,相应的改进措施是。
(2)做细铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部破裂。原因是,相应的改进措施是。
(3)用盐酸和碳酸钙固体反应,将得到的气体
通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们提出了自己的想法和做法,请你帮助他们完成以下探究。
[假设]
小英的假设:澄清石灰水已变质
小青的假设:气体
中除了有
外,还有.
[实验探究]
Ⅰ.小英的探究:
实验目的 |
实验步骤 |
可能的实验现象 |
化学方程式和实验结沦 |
探究所用 澄清石灰 水是否变 质 |
①用一支试管另取少 量原澄清石灰水 ②取稀硫酸与碳酸钠 反应制取 ③ |
步骤③中现象为: |
步骤②中反应方程式为:
步骤③可能的反应方程式略 实验结论: |
Ⅱ.小青的探究
实验目的 |
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式和实验结论 |
探究气体
中是否含有 气体 |
将气体 通入硝酸银 溶液 |
反应方程式为:实验结论:气体
中含有气体 |
[实验反思]
Ⅲ.同学们经过讨论发现,只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。请你从下图中选择一组合理的装置(填序号)。
Ⅳ.在上述合理装置的第二支试管内应放入溶液,其作用是。
除去下列物质中括号内少量杂质的方法,合理的是
A. | :加入足量的稀盐酸 |
B. | :在氧气中点燃 |
C. | :把混合气体通过盛有足量生石灰和烧碱混合固体的干燥管 |
D. | :溶解,加入过量的硝酸钡溶液,过滤 |
把某稀硫酸分为等体积的两份,放入两个烧杯中,分别加入等质量的甲、乙两种金属,反应后金属都没有剩余。产生 的质量随时间变化的趋势如图。下列说法正确的是()
A. | 甲的活动性比乙强 |
B. | 甲的相对原子质量一定比乙小 |
C. | 反应消耗等质量的硫酸 |
D. | 反应消耗等质量的金属 |
某兴趣小组为测定实验室中一瓶久置的过氧化氢溶液中溶质的质量分数,实验测得相关数据如下图所示:
(1)剩余的混合物中二氧化锰的质量为g,反应生成氧气的质量为g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质质量分数。
(3)实验表明硫酸铜溶液在该反应中也能起到二氧化锰的作用。若用5.6g无水硫酸铜代替二氧化锰进行本实验,计算剩余的溶液中溶质的质量分数。
(硫酸铜全部溶于水,计算时保留到0.1%)
已知碳酸氢钠在
左右就能分解为碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠受热不分解.现有某工厂生产出的一批碳酸氢钠中混有少量的碳酸钠,为了测定产品中碳酸氢钠的质量分数,具体的检验步骤如下:
①取一只洁净的坩埚,称其质量为
;再向其中加入样品。称得总质量为
;
②加热该盛有样品的坩埚;
③将坩埚充分冷却,称量坩埚和剩余固体的质量;
④多次重复步骤②和③至恒重,称得坩埚和剩余固体的总质量为
。
(1)写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式。
(2)用(填仪器名称)将加热后的坩埚放到中(填序号)冷却。
A. | B. | C. | D. |
(3)根据题意,用
、
、
的代数式表示样品中碳酸氢钠的质量分数为。
(4)步骤①、③和④都需要用到精度为
的托盘天平称量,若本题中
的值超过
,假设样品中碳酸氢钠的质量分数为
,则至少需称样品多少克?
金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料是人类使用的三大类基础材料,它们以各自的特点满足着人类多方面的需要。
(1)金属材料中,有一类贮氢合金能够结合氢气形成金属化合物,并在一定条件下分解释放出氢气,该贮运原理属于变化。钢铁是制造轮船的主要金属材料,船身外通常装上一定数目比铁更活泼的金属块以防止腐蚀,该金属块可以选择(选填"铜块"、"锌块"、"铅块")。
(2)无机非金属材料中,用于电子工业的高纯碳酸钙、高纯氧化钙生产流程如下:
请回答下列问题:
①硝酸钙与碳酸铵在溶液中反应,其基本反应类型为。
②实验室常采用操作进行沉淀分离。
③生产高纯碳酸钙时,选择"220℃恒温干燥"而不选择"灼烧"的原因是。
④高纯氧化钙生产过程中,"干燥"的主要目的是为了防止(用化学方程式表示)。
(3)有机高分子材料"玉米塑料",因其可降解被广泛用来替代一次性泡沫塑料,"玉米塑料"的使用可减少污染。20世纪30年代,尼龙因其抽成细丝极像蚕丝而被推向世界,生活中可采用方法区分尼龙和蚕丝。
(7分)下图是对生成氯化钠反应关系的归纳与整理。
请回答下列问题:
(1)物质A是常见的碱,写出A的化学式:______。
(2)写出反应①的化学方程式:___________________。
(3)说出NaHC03在医疗上的一种用途:______________ 。
(4)反应③、④、⑤、⑥能够进行的原因是_______________。
(5)实验室配制200g 8%的NaCl溶液,需要水的质量是___________g,配制过程中为了加快NaCl的溶解,可以采取的措施是_____________。
同学们用Na2CO3溶液和浓HCl来研究简易灭火器的反应原理时,对废液的成分进行探究。
[推理假设]
上述两种物质发生反应的化学方程式为 ,由此推测出废液中一定有NaCl,可能有Na2CO3或盐酸。
[实验探究]
(一)确定废液中是否含有盐酸
(1)选择试剂:根据盐酸的化学性质,同学们选用了如图所示的五种物质,其中物质x是酸碱指示剂中的 溶液。
(2)实验验证:某同学向废液中加入少量的镁粉,观察到确定废液中一定没有盐酸。
(二)确定废液中是否含有Na2CO3
某同学选用 测出废液的pH=l0,确定废液中一定含有Na2CO3。
(三)处理废液,回收利用
欲从废液中得到纯净的NaCl,请完成如下实验方案设计。
方案 |
加入试剂 |
分离方法 |
方案评价 |
|
适量Ca(NO3)2溶液 |
过滤、蒸发结晶 |
不可行,理由是 |
|
过量的 |
蒸发结晶 |
可行 |
"诚信"是中华民族的优良传统,但目前有不法分子将炉甘石(
)、赤铜(
)和木炭粉混合加热至约800℃得到一种外观酷似金子的铜锌合金,人称"伪黄金",(其反应化学方程式为:
↑)然后加工成"黄金"饰品出售,非法牟取利益。作为当代中学生,请你利用所学知识揭露"伪黄金"的庐山真面目。
(1)列举一种鉴别真金与"伪黄金"的方法:;
(2)按以上化学方程式计算,得到的铜锌合金中铜与锌的质量比;
(3)按以上化学方程式计算,若得到了26.4
,消耗
的质量是多少?(要求写出计算过程)
(4)请自拟一条标语,倡导公民"诚信做人、合法经商":。
有一包固体粉末,可能是CaCO3、Na2SO4、CuSO4、Na2CO3中的一种或多种,某实验小组对其组成成分进行了以下探究活动。
【思考与交流】(1)上述物质中,不溶于水的是______①_______(填化学式,下同)。
(2)能溶于水,其水溶液呈蓝色的是______②_______。
【资料查阅】Na2CO3溶液与CuSO4溶液混合能产生蓝色沉淀。
【活动与探究】去一定量上述固体粉末,加足量水溶解。在溶解过程中一定要用到的玻璃仪器有______③_______和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是______④_______。
【现象与结论】经上述操作,得到蓝色澄清溶液,则原固体粉末中一定没有____⑤_____和____⑥_____(填化学式)。
【探索与拓展】为进一步确定原固体粉末的组成,该实验小组同学先用托盘天平称取46.2g该粉末,溶于水配成174.6g溶液,再往其中加入溶质质量分数为8%的NaOH溶液,发生如下反应:CuSO4+2NaOH = Na2SO4+Cu(OH)2↓,产生沉淀的质量与所加NaOH溶液质量的关系如图所示。据图回答:(结果保留小数点后一位)
(3)计算产生最大沉淀量时所加NaOH溶液的质量。
(4)通过计算确定46.2g固体粉末的组成。(回答出物质名称和其质量)
(5)计算A点所示溶液中溶质的质量分数。
除去下列物质中的少量杂质,所选试剂及操作方法都正确的是:()
选项 |
物质(括号内为杂质) |
试剂 |
操作方法 |
A |
稀硫酸 |
过滤 |
|
B |
适量稀盐酸 |
蒸发、结晶 |
|
C |
溶液(
) |
适量
溶液 |
过滤 |
D |
足量
|
点燃 |