化学活动课上同学们对金属的性质及合金的成份进行了探究,请你参与。
(1)取等质量的金属,分别加入足量稀硫酸,完成如表四组实验。
药品/序号 |
A |
B |
C |
D |
金属 |
铜粉 |
锌粉 |
锌粉 |
镁粉 |
稀硫酸 |
9.8%硫酸 |
19.6%硫酸 |
9.8%硫酸 |
9.8%硫酸 |
①写出实验中一个反应的化学方程式 。
②根据表中 实验(选填序号),即可判断Mg、Cu、Zn三种金属的活动性顺序。
(2)探究合金的成份,某合金可能由Mg、Cu、Zn、Al四种金属中的两种组成。
[提出问题]合金由哪两种金属组成?
[实验探究]①取该合金m1g,在足量氧气中反应,生成固体质量为m2g,m1和m2的关系如图所示,则(m2﹣m1)g表示的意义是 。
②再向m2g的固体中加入稀硫酸,微热,固体全部溶解,得溶液M,继续进行如下实验,补充完成内容。
实验操作 |
实验现象 |
结论和化学方程式 |
向M中加入ag铁粉、搅拌 |
化学方程式: M中的溶质: |
|
过滤,把所得固体洗涤、干燥,称其质量也为ag,并向此固体中加入稀硫酸 |
无明显现象 |
[分析结论]③若m1=4,m2=7.2,结合上述实验分析,合金的成份是 。
(3)根据上述实验总结金属的化学性质 。
某同学用相同的两个玻璃罩探究蜡烛(主要含碳、氢元素)在其中的燃烧情况。
实验Ⅰ:如图甲,将三个盛有等量澄清石灰水的敞口容器编号,并等距离固定在铁丝上。在铁丝两侧点燃高、低两支蜡烛,立即用玻璃罩扣上,使铁丝处于正中位置。三个容器内石灰水变浑浊所需的时间如表格所示。
容器编号 |
1 |
2 |
3 |
时间/秒 |
3.2 |
5.0 |
11.1 |
实验Ⅱ:如图乙,将三支温度计的玻璃泡分别置于玻璃罩内的不同位置。点燃蜡烛,一段时间后,观察到B的示数明显增大,A、C示数增大不明显。
(1)根据表中数据,推测实验Ⅰ中,先熄灭的是 (填“高”或“低”)蜡烛。
(2)通过上述实验,解释1号容器内澄清石灰水先变浑浊的原因 。
(3)结合实验及相关知识分析,高层楼房着火时,一般情况下,合理的做法有 (可多选)。
A.排队乘电梯依次撤离
B.向着火楼层的上方撤离
C.用湿毛巾捂住口鼻,弯腰跑离火场
D.若火势不大,可用灭火器材将火扑灭
梧州市某中学化学学习小组的同学,在进行电解水试验时发现他们的装置只有一端有气体产生,且溶液颜色逐渐加深.
对此异常现象,小吴同学认为是电源正负极接反了的原因.要证明小吴的猜想,应该进行的操作是 .经过修正,大家完成了电解水的实验.体验到"电解"这种新实验手段的威力后,大家意犹未尽,决定继续深入探究.
【探究活动一】
小吴将水换成食盐水进行电解,A、B两个试管都收集到气体.试管A收集到的是无色可燃性气体,则该气体是 气.
【问题与猜想】
试管B收集到的气体可能是什么呢?请你根据质量守恒定律进行大胆猜测,并将所有可能的属于单质气体的化学式填写在横线上 .
【实验与结论】
若小周用pH试纸测出电解后溶液的pH为12,说明该溶液呈 性,则电解食盐水的化学方程式为 .
【探究活动二】
小周将原装置的电极都改为铜片进行食盐水的电解,结果发现溶液颜色变蓝.
【问题与猜想】
为什么溶液会变蓝色?小施认为可能是铜片变成铜离子进入溶液中的原因.
【实验与结论】
小施取少量蓝色溶液放入试管中,滴入氢氧化钠溶液后,观察到 的现象,证明了自己的猜想正确.你还有其他证明溶液中含Cu 2+的方法吗?请写出你的方法和结论 .
【回顾与反思】
经过上述拓展探究实验,同学们学会了用身边的物质进行探究的方法,体验到了开拓思路大胆探究的乐趣,感受到了化学的神奇魅力,根据上述所进行的实验,请写出你还想探究的一个问题 .
蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤,课外小组同学决定对蚁酸进行探究。
[查阅资料]
1、蚁酸化学名称叫甲酸,化学式为HCOOH
2、蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物
3、白色无水硫酸铜粉末遇水变蓝
[提出问题]蚁酸的酸碱性及分解产物是什么?
[猜想与假设]
猜想①:蚁酸的分解产物是水和二氧化碳;
猜想②:蚁酸的分解产物是水和一氧化碳;
猜想③:蚁酸的分解产物是一氧化碳和二氧化碳。
经讨论,小组同学认为猜想③是错误的,理由是 。
[实验探究]
1、探究蚁酸的酸碱性。
用pH试纸测得蚁酸溶液的pH值 7(填“>、<或=”),证明蚁酸溶液呈酸性。
2、探究蚁酸分解的两种产物。
为了确认蚁酸分解的所有产物,小组同学设计实验,将蚁酸分解的产物通入如图所示的实验装置,并观察现象。
[现象与结论]
实验中观察到A中无水硫酸铜变蓝,B中澄清石灰水未变浑浊,D中黑色粉末逐渐变红,E中澄清的石灰水变浑浊。
(1)写出E中发生的反应的化学方程式 ;
(2)通过对实验现象的分析,上述猜想 正确。
[实验反思]
(3)从环保的角度考虑,上述实验装置设计上存在的不足之处是 。
[拓展应用]
(4)人们被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒,下列物质中你会选择的物质是 。
A.NaOH溶液 B.食醋 C.食盐水 D.肥皂水
氯化钙在生活中常用作干燥剂、融雪剂。下图是某探究小组用含有MgCO3、MgSO4、Al2O3杂质的石灰石样品制取氯化钙的流程(所加入的试剂均为适量)。回答:
(1)氯化钙中钙元素的化合价为 。
(2)①中共发生了 个化学反应。
(3)②中除去的杂质离子是 。
(4)③中一个反应的化学方程式为 。
(5)滤渣的成分有氢氧化镁、 和 。
某污水中除含有少量泥沙外,还含有Ca2+、Mg2+、Na+、Cl﹣、SO等离子,为充分利用资源,科研小组设计了如下流程回收几种离子:
(1)①②③④步骤均有一个相同的操作步骤;此操作步骤必须用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、 ;
(2)沉淀B的化学式为 ;
(3)加入过量稀盐酸可除去的物质有 ;
(4)步骤③中反应的方程式为 .
铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉,按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管 |
a |
b |
c |
d |
实验现象 |
铁钉表面无明显变化 |
铁钉表面无明显变化 |
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀 |
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀 |
(1)由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是 。
(2)由试管c、d中的现象可以得出的结论是 。
(3)切过咸菜的菜刀不及时处理,易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈,处理的方法是 。
Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中,向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失,无锈处有气泡产生,溶液变为黄色。
步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后,观察到铁钉变细,溶液变为浅绿色。
[提出问题]①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应?
②“步骤2”中试管长时间放置后,溶液为什么会变色?
[查阅资料]①铁锈中主要含有Fe2O3;
②FeCl3溶液呈黄色,FeCl2溶液呈浅绿色;
③K3[Fe(CN)6]溶液为黄色,FeCl3溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液不变色,FeCl2溶液遇K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀。
[实验分析]铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应,该反应的化学方程式为 。
[提出猜想]对于问题②,实验小组提出如下两个猜想:
猜想1:溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致;
猜想2:溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
[实验验证1]对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验,……。
(1)仪器X的名称为 。
(2)实验是验证 (填气体的化学式)与溶液中的FeCl3是否发生反应。
[实验验证2]请设计实验对“猜想2”进行验证,简述实验过程(包括操作、可能的实验现象和对应的结论): 。(实验中必须用到K3[Fe(CN)6]溶液、FeCl3溶液和铁钉)
某兴趣小组对氨气(NH3)的某些性质进行探究。
【实验回顾】(1)按图1所示,在小烧杯A中盛有少量浓氨水,小烧杯B中盛有少量含酚酞试液的蒸馏水,几分钟后,B中溶液变红,原因是浓氨水挥发出的氨分子进入溶液中产生了 (填离子符号)。若取少许B中变红后的溶液在试管中加热,你认为溶液颜色会 (填“变深”“变浅”或“不变”)。
(2)图2是该小组对图1装置的改进,和图1相比,其优点有 (任写一条)。
【提出问题】氨气在水中的溶解性如何?
【查阅资料】常温常压下,氨气极易溶于水,可用图3装置验证。
【进行实验】步骤1:按图3连接装置,检查气密性。
步骤2:在干燥的烧瓶内充满氨气,塞上带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入少量水)的胶塞,把玻璃管插入烧杯的水中。
步骤3:打开橡皮管上的止水夹, (填具体操作),使少量水进入烧瓶,观察到的现象是 ,产生该现象的原因是 。
实验完毕,向烧瓶内的氨水中加入少量稀H2SO4将其转化为可用作氮肥的(NH4)2SO4,该反应的化学方程式为 。
【反思拓展】实验后请教老师知道,氨水中的NH3大部分与H2O结合成一水合氨(NH3•H2O),则氨水中含有的分子有H2O、 、 (都填化学式)。
在学习复分解反应发生的条件后,同学们利用已学知识,对稀盐酸与下表中的四种化合物的溶液之间能否发生反应作出判断。并进行实验验证:
物质 |
氢氧化钠溶液 |
硫酸钠溶液 |
碳酸钾溶液 |
硝酸银溶液 |
实验现象 |
无明显现象 |
无明显现象 |
产生气泡 |
产生白色沉淀 |
能否反应 |
能反应 |
不能反应 |
能反应 |
能反应 |
【提出问题】对于上述无明显现象的反应,如何设计实验进行验证?
【设计实验】为了验证氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应,小刚设计了如下实验方案并进行实验。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①将氢氧化钠溶液滴入盛有稀盐酸试管中,振荡 |
溶液呈无色 |
稀盐酸与氢氧化钠溶液能发生化学反应 |
②向步骤①所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液 |
溶液呈无色 |
【分析讨论】小刚设计的实验方案 (填“可行”或“不可行”),说明理由: 。
【总结提升】通过以上实验分析,对于无明显现象的反应,验证思路可以是:
(Ⅰ)验证生成物是否存在。
(Ⅱ)验证 是否消失。
【拓展迁移】(1)氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的微观示意图如图所示,该反应的实质是 。写出另一个符合上述反应实质的化学方程式 。
(2)将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合,充分反应后所得溶液中溶质成分可能有
种情况,具体的溶质组合情况分别是 (填化学式)。
某化学兴趣小组学习了酸、碱、盐的知识后,对某些盐的性质开展了探究活动。
研究主题:探究FeC13溶液加热、灼烧的变化
相关信息:酒精(C2H5OH)具有还原性,加热条件下能与Fe2O3反应;Fe和Fe3O4易被磁铁吸引,FeO是一种黑色固体,不能被磁铁吸引;Fe3O4能与盐酸反应,生成盐和水。
(1)实验一:将大约20mL饱和FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发,沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。
①FeCl3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子,铁离子符号为 。
②加热时,FeCl3易与水反应生成红褐色物质和盐酸,反应的化学方程式: 。
③由实验启示,FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式 (填“能”或“不能”)获得FeCl3固体。
(2)实验二:将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色。
①此过程发生分解反应,除生成红棕色物质外,还生成水,反应的化学方程式: 。
②氢氧化镁、氢氧化铜等加热分解也能得到对应的金属氧化物,结合实验,从物质类别及其溶解性推断,通过加热分解 可生成对应的金属氧化物。
(3)实验三:小组同学用多根玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液于酒精灯火焰上灼烧,随着加热时间的持续,在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为:黄色、红褐色、红棕色、黑色。
①实验三相对于实验一和二,优点是 (答1点即可)。
②同学们对黑色物质的成分产生了疑问。联系酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成分提出了猜想,经讨论认为,可能是 和Fe3O4四种物质中的一种或几种。
③为了确定黑色物质的成分,收集黑色物质,进行了如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取黑色粉末,用磁铁吸引,观察现象 |
黑色粉末全部被磁铁吸引 |
综合实验现象判断,此黑色物质成分是 |
向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸,充分反应,观察现象 |
固体逐渐溶解,但无气泡产生 |
(4)拓展延伸
①配制FeCl3溶液时,为防止出现红褐色物质,可向其中滴加少量的 溶液。
②结合已学知识,从元素化合价变化的角度分析,Fe2O3发生还原反应时,反应前后铁元素化合价一般呈 (填“上升”或“下降”)的变化。
我国海水晒盐的历史悠久。学习小组对粗盐进行提纯,并利用氯化钠进行实验探究。
Ⅰ.粗盐的提纯
粗盐中含有不溶性泥沙、可溶性CaCl2、MgCl2等杂质。学习小组设计了如下方案提纯粗盐:
(1)用化学方程式表示Na2CO3溶液的作用: 。
(2)“过滤”中玻璃棒的作用为 ;“操作X”的名称为 。
Ⅱ.探究氨盐水与二氧化碳的反应
步骤1 取50mL浓氨水于锥形瓶中,加入NaCl晶体至不再溶解,制得氨盐水。
步骤2 向烧瓶中加入20mL氨盐水和约16g干冰,塞紧瓶盖,振荡、静置。一段时间后溶液中析出细小晶体,过滤、用冷水洗涤晶体并低温干燥。
【提出问题】晶体的成分是什么?
【实验探究1】①经甲同学检验,晶体中不含铵盐。甲同学的实验操作及现象是 。
②乙同学取晶体少许,加入稀硝酸,晶体溶解并产生无色气体,再滴加几滴AgNO3溶液,未见明显现象,说明晶体中不含有 离子。
【提出猜想】晶体的成分为Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。
【查阅资料】Na2CO3受热不分解;
NaHCO3受热易分解:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
【实验探究2】称取m1 g晶体,利用如图装置(夹持仪器略)探究晶体的成分。
【实验现象】反应一段时间后,试管口凝结了少量小液滴,Ba(OH)2溶液变浑浊。
【实验分析】①晶体中一定含有 (填化学式)。
②将晶体加热至残留固体的质量不再改变,测得残留固体的质量为m2 g.若m1:m2= ,说明晶体为NaHCO3。
【拓展延伸】①氨盐水与二氧化碳反应所得铵盐的用途为 。
②丙同学认为通过测定装置B中沉淀的质量,经计算分析也可确定晶体的组成。请对丙同学的观点进行评价: 。
利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。
判断化学变化
如图,在稀盐酸和氢氧化钠溶液中分别滴加几滴无色酚酞溶液,观察到能使无色酚酞变红的物质是 。
稀盐酸与氢氧化钠溶液能否发生化学反应呢?智慧小组同学开展了如下探究活动,请将横线部分填写完整。
编号 |
实验操作 |
实验现象 |
实验分析 |
实验一 |
取一定量稀盐酸于小烧杯中,加入氢氧化钠溶液 |
无明显现象 |
稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后有新物质生成 |
实验二 |
取实验一所得溶液少量于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液 |
无明显现象 |
|
实验三 |
取实验一所得溶液少量, |
|
实验结论:稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。
化学兴趣小组的同学对“天气瓶”(如图)是否可预测天气很好奇。他们自制了“天气瓶”,并对其晶体析出的影响因素展开了探究。
步骤:(1)称取10.0g樟脑丸溶解于40.0mL无水酒精中得溶液a。
(2)向35.0g水中依次加入2.5gKNO3和2.5gNH4Cl,制得溶液b。
(3)将a、b两种溶液倒入容器中混合,密封即制得“天气瓶”。
(4)模拟不同的天气情况,将制得的“天气瓶”置于不同的温度和大气压的环境中,并记录析出晶体情况如下:
0℃ |
20℃ |
40℃ |
|
101.3kPa |
|||
100.5kPa |
|||
99.7kPa |
根据以上信息回答下列问题:
(1)配制溶液a时,为加快樟脑丸的溶解,可以采用搅拌、微热、 等方法。溶液a中的溶质以分子形式分散,所以该溶液 (选填“能”或“不能”)导电。
(2)溶液b中NH4Cl的质量分数是 。
(3)为进一步探究析出的晶体中是否含有铵盐,需要的实验用品有 (填序号)。
a.稀盐酸
b.氢氧化钠溶液
c.蓝色石蕊试纸
d.红色石蕊试纸
(4)从表格信息中可知, 条件对“天气瓶”晶体析出的影响较大。
超市出现了一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤新产品,能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。
[阅读标签]本产品不含 ,环保。
[查阅资料]①“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4),它是一种白色结晶
颗粒,易溶于水,且能与水反应,生成碳酸盐和其他化合物。
②氢氧化镁是不溶于水的白色固体。
[提出问题]“污渍爆炸盐”水溶液的成分是什么呢?
[作出猜想]猜想一:Na2CO3和H2O2猜想二:Na2CO3和NaOH
猜想三:Na2CO3、H2O2和NaOH。
[实验探究]
序号 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中,加入足量蒸馏水充分搅拌。 |
固体完全溶解形成无色溶液 |
/ |
② |
取适量①的溶液于试管中,先向其中加入少量二氧化锰粉末,再将带火星的木条置于试管口 |
有大量气泡产生,木条复燃 |
含有 |
③ |
取适量①的溶液于试管中,向其中加入足量 ,振荡、静置。 |
有白色淀产生 |
含有碳酸钠 |
④ |
取适量③的上层清液于试中,向其中滴加少量氯化镁溶液,振荡 |
清液中 |
不含氢氧化钠 |
[得出结论]猜想 正确。
请写出过碳酸钠与水反应的化学方程式: 。
(1)为测定空气中氧气的含量,某课外活动小组对课本上的实验做了如下改进:如图1所示,在一个注射器和装有较多铜丝的硬质玻璃管内共封闭80mL空气,然后给硬质玻璃管加热,并缓慢向右推动注射器的活塞,至硬质玻璃管内铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止加热,待剩余气体冷却至室温,请回答:
①实验前,检查本装置气密性的一种方法是:先固定注射器的活塞,再用酒精灯加热硬质玻璃管,可观察到 ,说明气密性良好。
②实验结束后,注射器内气体的体积减少了约 mL,这是因为 。
①甲方案的玻璃管中实验现象是 。乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是 。
②甲方案实验过程中,操作步骤正确的是 (填序号)。
A.实验开始时,先通入CO,再加热;实验结束时,先停止加热,再停止通入CO
B.实验开始时,先加热,再通入CO;实验结束时,先停止加热,再停止通入CO
C.实验开始时,先通入CO,再加热;实验结束时,先停止通入CO,再停止加热
D.实验开始时,先加热,再通入CO;实验结束时,先停止通入CO,再停止加热
③两种方案相比,乙方案更好,其原因是 。