掌握科学的研究方法,探索化学世界的奥秘。
(1)实验是学习化学的重要途径,对比法是一种常用的实验方法。请完成下列实验中的问题:
实验一:探究燃烧的条件
如图所示,为证明燃烧需要可燃物,可用玻璃棒分别蘸取蒸馏水和 ,置于酒精灯火焰上,观察现象。
实验二:探究铁锈蚀的条件
①试管 (填字母)中的铁钉生锈。
②通过对比试管B、C中的现象,可以得出铁生锈需要与 接触。
(2)在"宏观一微观一符号"之间建立联系,是学习化学特有的思维方式。一氧化碳燃烧的微观模拟示意图如图所示:
依据图中所给信息,回答下列问题:
①写出该反应的化学方程式: ,其基本反应类型是 。
②从微观角度分析
a.CO和CO 2的组成元素相同,但化学性质不同,其原因是 。
b.化学反应前后 不变(写一点)。
(3)比较与归纳是学习化学的重要方法。由碳、氢元素组成的物质种类繁多,烷烃就是其中一类重要的物质,下表列出了烷烃的一些信息。
名称 |
甲烷 |
乙烷 |
丙烷 |
丁烷 |
戊烷 |
己烷 |
…… |
化学式 |
CH 4 |
C 2H 6 |
C 3H 8 |
C 4H 10 |
C 5H 12 |
C 6H 14 |
…… |
碳元素的质量分数 |
75.0% |
80.0% |
81.8% |
82.8% |
83.3% |
83.7% |
…… |
1g物质完全燃烧消耗氧气的质量/g |
4.00 |
3.73 |
3.64 |
3.59 |
3.56 |
3.53 |
…… |
分析表中数据,我们可以总结出一些与烷烃相关的变化规律,写出其中的两条:
①随着烷烃分子中碳原子数的增加,碳元素的质量分数逐渐 (填"增大"或"减小")。
② 。
某小组同学在探究铁生锈的条件时,将铁钉浸没在试管里的食盐水中,一段时间后,发现试管底部出现了黑色粉末。该小组同学对此黑色粉末进行了如下探究。
[提出问题]试管中黑色粉末的成分是什么呢?
[猜想与假设]猜想①Fe 猜想②Fe2O3猜想③Fe3O4猜想④FeCl3
[查阅资料]Fe3O4是黑色晶体,能被磁铁吸引。
[分析讨论]
你认为上述四个猜想中,不做实验就可排除的是猜想 和猜想 ,理由是 、 。
[实验探究]
(1)将试管中黑色粉末干燥后,用磁铁靠近,发现黑色粉末能被磁铁吸引,于是得出结论,黑色粉末一定是Fe,你认为该结论正确吗? (填“正确”或“不正确”),理由是 。
(2)请你设计一个实验方案,用化学方法验证黑色粉末是否为Fe。
实验操作 |
实验现象及结论 |
取 ,加入 。 |
如果有 ,则黑色粉末是Fe。 如果没有 。 |
小林学习金属的相关知识后,关注到生活中有以下现象:
Ⅰ.海边的铁制品,锈蚀程度比其他地方更严重。
Ⅱ.切过咸菜的菜刀,不及时清洗,很容易就锈蚀了。
针对Ⅰ和Ⅱ的现象,小林结合学习内容查阅了相关资料并进行实验探究。
[资料卡片]
探究铁生锈的条件
编号 |
① |
② |
③ |
实验 |
|||
现象 |
7天后,铁钉表面没有变化 |
2天后,铁钉表面出现红色 |
1天后,铁钉表面出现红色 |
[家庭小实验]
为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响,小林设计并完成了如图的家庭小实验,很快看到实验现象。
(1)该实验中红墨水液面可能出现的现象是 (填序号);
A.两端仍持平
B.左高右低
C.左低右高
你选择的理由是 。
(2)小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀,请在小林实验的基础上完善此实验方案 ;
(3)结合资料及实验结果,解释现象Ⅰ和Ⅱ 。
根据如图装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:① ,② 。
(2)实验室用装置B制取氧气的化学方程式为 。
(3)下列混合气体(括号内气体为杂质)能用装置C进行除杂、干燥、收集的是 (填序号)。
①O2(CO2)
②CO2(HCl)
③NH3(O2)
④H2(HCl)
(4)利用装置D进行实验探究得出铁生锈的条件是 ;若U形管水中的钢丝棉也产生少量锈迹,说明该实验还需改进,你的改进方法是 。
金属防腐是科学研究中的重大课题。某校学习小组以铁的腐蚀为项目进行如下研究。
[认识铁的腐蚀]
(1)下列环境中的铁制品最容易生锈的是 (填字母序号)。
A.未擦干的铁锅 B.涂油漆的栏杆 C.盛水的不锈钢水杯
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O,其中铁元素的化合价是 。
[探究铁的腐蚀]
(3)该小组用如图甲装置进行实验,起始时量筒内水面处于50mL刻度处,之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约 (填“40”或“10”)mL刻度处,原因是 。
[拓展探究]
(4)小强同学进行如下实验:取铁钉用砂纸打磨,称其质量,按如图乙安装装置,放置3天,再取出铁钉称量。在不同温度下重复上述实验,得到铁钉质量增加情况如下表。
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
铁钉质量增加/g |
0.02 |
0.04 |
0.08 |
0.16 |
0.18 |
0.18 |
0.18 |
小强同学的实验是探究 因素对铁钉腐蚀快慢的影响,结论是 。
注意:若答对第(5)小题奖励3分,化学试卷总分不超过40分。
(5)有同学认为小强的实验未能真实反映50℃以后铁钉腐蚀的快慢,理由是50℃以后铁钉质量没有变化。请分析铁钉质量没有变化的原因: ;改进实验方案证明你的分析: 。
结合如图所示实验,回答有关问题。
(1)实验一的目的是 ;
(2)实验二的结论:铁生锈是铁与 共同作用的结果;
(3)实验三,在B试管加入 (写出一种情况),即可证明温度和固体颗粒大小都是影响冰糖溶解快慢的因素。
根据图所示的实验回答问题。
(1)甲装置中仪器a的名称是 ;该装置作为气体发生装置对反应物状态和反应条件的要求是 。
(2)乙是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验,为探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀,试管①中的物质X和试管②中的物质Y分别是 。
(3)丙是粗盐提纯实验中的过滤操作。过滤时,最好先将上层液体倒入过滤器,然后再倒入混有沉淀的液体,以免 ,使过滤速度过慢。在粗盐提纯实验中,若颠倒液体时液面高于滤纸边缘(其他操作均正确)。则得到的精盐质量会 (选镇“偏大”“不变”或“偏小”)。
某研究小组为探究"影响铁制品锈蚀快慢的因素",取同浓度的稀氨水和稀醋酸用下图装置完成表中实验,回答下列问题。
实验序号 |
① |
② |
③ |
④ |
实验温度/℃ |
25 |
25 |
70 |
70 |
试剂 |
稀氨水 |
稀醋酸 |
稀氨水 |
稀醋酸 |
出现铁锈所需时间 |
1天未见锈蚀 |
5分钟 |
1天未见锈蚀 |
1分钟 |
(1)铁锈的主要成分是 (填化学式)。
(2)实验②和④可探究 因素对铁制品锈蚀快慢的影响,欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响,应选择的实验是 (填实验序号)。
(3)根据表中实验现象得出的结论是 (写出1点即可)
(4)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外,还有 (写出1点即可),请设计实验方案 。