有位同学设计了下列实验(装置及所用药品如图所示),仔细观察后回答下列问题。
(1)在给氧化铁加热时,要先通入一氧化碳气体后加热,其目的是 。请写出上述A C两个反应的化学方程式是:
(2)在C处看到的现象是 ,说明反应后有 生成。
(3)本实验设计中,在B处所采取措施的目的是 ,
其优点是 。
钢铁是非常重要的金属材料。我市马坑铁矿是华东区最大的磁铁矿(主要成分为Fe3O4),总储量达到4.34亿吨。实验室可用下图装置模拟工业炼铁。
(1)写出CO与Fe3O4反应的化学方程式 。
(2)实验过程中,常在装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯(灯焰处于导气管口),这样做的目的是 。
(3)为检验反应后有铁生成,进行如下实验:将反应后的固体取少量放入稀盐酸中,观察到有气泡冒出。写出该反应的化学方程式 。
研究金属的腐蚀对资源的利用和保护意义重大。
(1)为了探究铁锈蚀的条件,进行如图-12所示实验。经过一周后观察,试管A和C中的铁钉无明显变化,试管B中的铁钉明显锈蚀。
A B C
①通过实验发现:铁锈蚀是铁与_____________发生化学反应的过程。
② A中加入的蒸馏水要事先煮沸,其目的是______________________。
(2)家中的刀具若沾有食盐水锈蚀更快。为了进一步探究影响铁锈蚀速率的因素,做了如下的实验。
【提出问题】铁锈蚀速率与哪些因素有关。
【查阅资料】①物质溶解在水中得到的混合物称为水溶液,如氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液,乙醇溶解在水中得到乙醇溶液。
②氯化钠溶液能导电;乙醇溶液不能导电。
【猜想】铁的锈蚀速率与下列因素有关:
①反应时的温度;②氧气的含量;③水溶液的导电性。
【实验】每次取两套如图-13所示的装置,编号为I、II。向两套装置中分别装入质量、大小相同的铁钉和等体积的蒸馏水,进行如下三组对比实验(实验开始时,各瓶内气体压强保持一致)。
影响因素 |
实验设计 |
实验现象 |
实验结论及解释 |
①温度 |
装置I放入25℃恒温环境中,装置II放入40℃恒温环境中。 |
两套装置中铁钉均锈蚀,且U型管中液面均由b处上升至a处,则所需时间I>II。 |
锈蚀的速率I<II;铁的锈蚀速率与反应时的温度有关,_______。 |
②氧气含量 |
_________。 |
________。 |
铁的锈蚀速率与氧气的含量有关,氧气的含量越多,铁的锈蚀越快。 |
③水溶液的导电性 |
在相同温度下,装置I集气瓶中加入10mL氯化钠溶液;装置II集气瓶中加入10mL乙醇。 |
两套装置中铁钉均锈蚀; 且U型管中液面均由b处上升至a处,则所需时间I < II。 |
_______。 |
(3)若将两根铁钉分别放入两支试管中,在一支试管中加入稀硫酸,另一支试管中加入稀盐酸,观察到两支试管内均有大量气泡产生,铁钉逐渐溶解,在酸溶液中被快速腐蚀。
【反思与提高】
根据该探究实验以及你所学的知识,判断下列说法正确的是________(填序号)。
A.金属的腐蚀是指金属单质与其它物质发生化学反应的过程[
B.金属越活泼,就越容易被锈蚀
C.金属腐蚀不一定要有氧气参加
在图2中,甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图,乙图是高炉练铁示意图。请回答下列问题。
(1)写出甲图中的实验现象: 。
(2)甲图中装置的不足之处是: 。
(3)请写出高炉中生成铁的化学方程式: 。
小文在家中利用下物品:试管、烧杯、煤气和煤气炉、托盘天平、筷子、铁钉、食盐、食醋、石灰水、牵牛花汁、水、饮料吸管、胶头滴管、小勺,只利用这些物品不能完成的实验是( )
A.探究人体吸入的空气和呼出的气体中CO2含量的不同 |
B.探究牵牛花汁是否可作指示剂 |
C.探究加速食盐溶于水的有效方法 |
D.探究铁钉锈蚀的条件 |
在研究“铁生锈的条件”的实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】实验①②无明显现象,实验③中铁丝生锈,且试管内空气体积减小。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 (填名称)发生反应的结果。
【实验思考】
(1)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的 。
(2)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
(3)铝比铁活泼,但铝难腐蚀,原因是 。
(4)金属资源储量有限且不能再生,为了保护金属资源,除防止金属的腐蚀外,你还有什
么合理的建议 。(答一点即可)
在实验室里,可以利用下图装置制得铁。
(1)这是关于气体的实验,实验前必须对装置进行 。
(2)A处玻璃管内所发生反应的化学方程式为 。
在C处点燃气体的目的是 。
(3)待四氧化三铁完全反应后,停止加热A处,在断开A、B之前应继续通入一氧化碳至A处玻璃管冷却。若不继续通入一氧化碳,可能出现的后果是
。
实验室里,用如右图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验,下列说法错误的是
A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成 |
B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁 |
C.实验结束时,应先停止通一氧化碳气体,后停止加热 |
D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置 |
(8分)某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理,装置如下图所示。请回答有关问题:
(1)为避免一氧化碳污染空气,并回收利用一氧化碳,方框中连接的是C和D,导管接口的连接顺序为a→( )→( )→( )。C装置中NaOH的作用是
(2)实验开始时,应 (填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”),目的是 。
(3)实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象为 ,反应方程式为 。
(4)除CO外,还有哪些物质可以还原Fe2O3 (请写一物质的化学式)。
(10菏泽14)、学习金属单元后,小强知道了铁是当今世界用量最多的金属,而每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料,约占全年钢产量的十分之一。于是小强对金属铁的相关知识开展了探究性学习。
(1)如图,小强将一根20cm的光亮的铁棒放在自来水中,观察A、B、C三处的变化。几天后,他发现_________(填序号)处最先出现铁锈,小强结合书本知识知道,铁生锈实际是铁和________、__________等物质发生反应的过程。
(2)小强来到已停产的企业厂房,看到许多机械设备上已锈迹斑斑,他马上想到可以用稀盐酸将铁锈(主要成分Fe2O3)除去,该反应的化学方程式为:______________________
去锈后为防止机械设备进一步锈蚀,小强想到的一种防护方法是_______________________
_______________________。
CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物,具
有还原性,可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性,设计了如下实验装置。请回
答以下有关问题:
①CO气体能使人中毒,其原因是
②实验开始时,先通人CO一段时间后,再加热,其原因是
③实验中图A处玻璃管中发生的现象是 ,
其化学反应方程式为
④实验中图B处发生的现象是
其化学反应方程式为
⑤该装置中有一个明显的缺陷,请指出改正方法
2009年2月12日,我外交部就法国某公司拍卖我国两件重要文物兔首和鼠首(见右图),发表严正声明:中国对其拥有不可置疑的所有权。目前我国正在积极追讨这两件文物。兔首和鼠首均为青铜器(铜、锡合金),表面呈绿色,这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈(铜锈俗称铜绿)。为了弄清铜绿的组成和铜生成铜绿的条件,某化学实验小组进行了如下探究:
1.探究铜绿的组成
【查阅资料】 通过查阅资料知道:铜绿受热易分解。
【设计与实验】
(1)小芳从其它铜器上取下适量的干燥铜绿,按右图所示装置进行实验。在实验过程中,观察到:试管口内有水珠出现,说明了铜绿中含有氢、氧元素;澄清石灰水变浑浊,说明了铜绿中含有 元素。
(2)小芳取下少量试管内反应后的剩余物,放入另一支试管中,滴人稀硫酸,充分反应后,溶液变蓝色,说明铜绿中含有 元素。
【实验结论】 铜绿是由铜、氢、氧和碳元素组成的。
2.探究铜生成铜绿的条件
【查阅资料】铜绿的化学式是Cu2(OH)2CO3,它受热会分解生成三种氧化物。铜绿分解的化学方程式为 。
【猜想与假设】 据铜绿的组成和查阅的资料判断,铜绿可能是铜与氧气及 共同作用而形成的。
【设计与实验】 借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,小梁设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如下图所示(所用铜片洁净、光亮,试管内的“ ”为铜片):
实验较长时间后,发现 试管中铜片最先生锈(填试管字母编号)。
【评价与改进】 小区认为小梁设计的实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是(用图表示亦可) 。
【拓展与应用】
小明发现从不同地点收集到的两个铜器(一个是纯铜做的,一个是青铜做的)中,纯铜器的铜绿比青铜器的少,他据此分析认为青铜比纯铜易锈蚀。小明的分析是否全面?请你说明理由。
。
欢欢同学对金属铁的相关知识开展了研究性学习。
(1)实地调查铁制品锈蚀情况如下:
调查内容 |
掉漆的自行车 |
露天堆放的钢筋 |
洗净并擦干的菜刀 |
镀铬的铁质水龙头 |
铁制品锈蚀情况 |
长时间风吹雨淋掉漆的地方出现锈迹 |
时间长了钢筋表面出现锈层 |
菜刀放置较长时间也不生锈 |
龙头较长时间不生锈 |
由调查结果可知:铁生锈实际上是铁与 35 和 36 等发生反应的过程。
(2)她提出了保护金属资源的下列建议,正确的是 37 (填字母序号)。
A.防止铁制品锈蚀 B.回收利用废旧铁制品 C.任意开采铁矿石
(3) 通过进一步探究铁与硫酸铜溶液反应的实验,可以比较铁与铜的金属活动性强弱,请写出该反应的化学方程式 38 ,该反应类型属于 39 反应。
(11分)钢铁、铝合金、铜制品等是应用广泛的金属材料。据估计,每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料,约占全年钢产量的十分之一。某校化学兴趣小组的同学探究金属腐蚀的原因,设计如下实验:
(1)如图,取一根约10cm的光亮铁钉放在自来水中,观察A、B、C三处的变化。几天后,他们会发现 ▲ 处最先出现铁锈,大家结合书本知识知道,铁在空气中生锈实际是铁和 ▲ 、 ▲ 等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。
(2)一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质,认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料,知道这种绿色物质的化学成分为Cu2(OH)2CO3(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测,铜生锈除了与铁生锈条件相同外,还应该有CO2参加反应。
请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式 ▲ 。
(3)【查阅资料】孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,也可以表示成CuCO3·Cu(OH)2。与孔雀石相似,还有许多矿物可用xCuCO3·yCu(OH)2(x、y都是正整数)表示,石青就是其中的一种。
【实验探究】为了验证石青的组成成分,他们设计了如下实验,请你共同参与探究。
|
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
步骤l |
取少量石青样品置于大试管中加入足量稀硫酸 |
(1)产生大量气体 (2)溶液呈蓝色 |
(1)石青中含有 ▲ 离子 (2)石青中含有 ▲ 离子 |
步骤2 |
取少量石青样品置于大试管中加热 |
(1)残留固体呈 ▲ 色 (2)大试管内壁 ▲ |
石青加热易分解 |
【反思与拓展】
①确定步骤1中产生气体成分的实验方法是 ▲ 。
②根据以上探究,只要测定出参加反应的石青的质量、生成的氧化铜的质量和 ▲ 的质量,就可确定石青的化学式(即确定x、y的值)。
③防止金属锈蚀的方法很多,如制成不锈钢、在金属表面 ▲ (任写一种方法)。
人类生活离不开金属。
(1)铁是生活中常用的金属。图6是某“取暖片”外包装的图片。该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等,其发热是利用铁生锈时会放热 。
①发热剂需接触到空气才会发热,原因是铁要与 、 等物质共同作用才会生锈。
②推测发热剂成分中氯化钠的作用是 。
(2)应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质。已知下列各组物质间均能发生置换反应。
A.Fe 和CuSO4溶液 B.Mg和MnSO4溶液 C.Mn和FeSO4溶液
①写出Fe 和CuSO4溶液反应的化学方程式 。
②Mn、Fe、Mg 、Cu四种金属的活动性由强到弱的顺序 。