铁是重要的金属材料,在生产、生活中有广泛的用途。
探究一 比较生铁、纯铁与稀盐酸反应的速率
各取1g生铁和纯铁与足量的相同质量分数的稀盐酸反应,生成H2的量如图1所示(A、B分别表示纯铁、生铁和盐酸反应产生的氢气质量)。
(1)铁与盐酸反应的化学方程式是 (填序号).。
A.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ B.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ C.Fe+HCl=FeHCl
(2)从图1可知:生铁与稀盐酸反应的速率 (填“大于”“小于”或“等于”)纯铁与稀盐酸反应的速率。
(3)图1中呈现出生铁生成的H2量少,其原因是: 。
探究二 温度对铁与盐酸反应速率的影响
请你设计一个简单的实验探究案 。
探究三 测定生铁中的含碳量
生铁中除铁外,还含有碳元素和硫元素。某兴趣小组设计图2所示的实验装置,测定生铁中的含碳量。【查阅资料】资料1:SO2和CO2气体都能与澄清的石灰水反应生成沉淀。资料2:SO2能和30%双氧水反应被吸收,CO2气体不与双氧水发生作用。
(4)实验过程中,该兴趣小组应注意的安全问题是 (任写一种)。
(5)待C管的样品充分反应后,测得E中生成的沉淀为2g,请计算出生铁中的含碳量为 %。
(6)若无D装置,所测定的含碳量将 (填“偏高”、“偏低”或“不影响”)。
(10分)辰辰家住在山青水秀的盘山脚下,几年前,村里为了发展经济,在村边建起一座氮肥厂。近段时间,辰辰发现村里的井水,在烧水或用碱性洗衣粉洗衣服时,总闻到水里散发出一股与氮肥厂附近相似的刺激性气味。
【作出猜想】联想到所学的化学知识,辰辰猜想可能是氮肥厂排出的废水污染了井水。
他猜想的依据是 ______________________________。
【表达交流】请你根据上述信息帮助辰辰归纳污染物的化学性质:
(1) ________;(2) __________ 。
【设计实验】为了验证猜想,辰辰设计了如下实验方案:
(1)从氮肥厂取来氮肥作为样品;
(2)取适量样品放入玻璃杯中,加入井水充分溶解。将所得溶液分为2份;
(3)一份加入碱性洗衣粉,搅拌后闻气味;另一份加热后闻气味。
【反思评价】辰辰的实验方案存在着问题,你认为应怎样改进? 。
【获得结论】辰辰通过改进后的实验,确认是氮肥厂排出的废水污染了井水。
【探究启示】目前该村村民还需饮用井水,请你提出一条简便的处理方法: 。
化学小组同学在加热二氧化锰样品时,发现有气泡产生(如图一所示),于是他们对这个异常现象进行了探究。
(1)对气体成分的探究:加热二氧化锰样品,用燃着的木条靠近试管口,木条熄灭。将气体通入澄清的石灰水,发现石灰水变浑浊,产生的气体是 。
(2)对气体来源的探究:
甲同学认为:该气体来自于试管中的空气,请你设计实验证明该假设不成立
实验步骤及现象 |
结论 |
加热空的试管,另一端的澄清石灰水没有变浑浊 |
假设 (填“不成立”或“成立”) |
乙同学认为:二氧化锰样品中可能混有炭粉,炭粉发生反应生成了该气体。他设计了如图二所示的实验进行研究,其中B装置的作用是检验A中反应是否完全,B中的试剂是 ,实验中观察到D处澄清石灰水变浑浊。他又用氮气代替空气(氮气不参与该实验中的任何反应),重复上述实验,发现D处澄清的石灰水也变浑浊。通过乙同学的实验证明,二氧化锰中混有炭粉,炭粉与 反应产生了这种气体。
松花皮蛋是黄石八珍之一。腌制皮置的一种原料是由NaCl、CaO和Na 2CO 3组成的固体混合物。某化学兴趣小组用该原料,在实验室进行如下实验:将该固体混合物放入烧杯中,加入足量的蒸馏水。充分溶解后过滤,得到白色沉淀和无色澄清滤液。同学们对滤液的溶质成分进行了探究。
请完成以下探究过程,并将①~⑤处答案填入答题卡相应位置。
固体溶解过程中发生了两个化学反应:CaO+H 2O=Ca(OH) 2 。
【提出问题】滤液中的溶质成分是什么?
【作出猜想】Ⅰ.溶质为:NaCl、NaOH、Ca(OH) 2;
Ⅱ.溶质为:NaCl、NaOH;
Ⅲ.溶质为: 。
【设计方案】
实验操作 |
现象 |
结论 |
取少量滤液于试管中,向其中滴加碳酸钠溶液 |
|
猜想Ⅰ正确 |
另取少量滤液于试管中,向其中滴加足量的 溶液。(填化学式) |
有气泡产生 |
猜想Ⅲ正确 |
【交流反思】兴趣小组经过讨论认为:
若猜想II正确,该原料中CaO与Na 2CO 3的质量比为 。
如图所示,某兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验探究时,向烧杯中氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记滴加指示剂.甲同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到酚酞试液不变色.
请写出该中和反应方程式: .
(1)猜想与假设:
猜想一:甲同学:“两种物质已恰好完全中和,溶液呈中性”;
猜想二:乙同学:“反应后氢氧化钠过量,溶液呈碱性”;
猜想三:丙同学: .
甲、丙两位同学经过讨论后觉得乙同学的猜想不正确,两位同学的理由是: .
(2)设计并进行实验:
①为了验证自己的猜想,甲同学设计了以下实验方案:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在干燥的pH试纸上,观察颜色变化并与标准比色卡对比. |
pH (填“>”、“=”或“<”)7 |
猜想一不成立 |
②请你设计另一个实验(与甲同学方案不同)方案,验证丙同学的猜想,并填写下表:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
|
猜想三: (填“成立”或“不成立”) |
(3)拓展探究:你还能设计不同的实验方案来验证丙同学的猜想吗?
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
|
|
厨房中有一包无标识的白色粉末,经初步认定可能是氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。小明对白色粉末的成分进行了探究。
[查阅资料]碳酸钠俗称 、苏打,碳酸氢钠俗称小苏打,两者都属于 (选填“酸”、“碱”、“盐”),都能溶于水,且水溶液都呈碱性。
[实验探究]小明取适量白色粉末,配制成溶液,按表中所示实验方案进行探究。
实验步骤 |
实验内容 |
实验现象 |
实验结论 |
1 |
取少量溶液,滴加无色酚酞溶液 |
溶液变红色 |
白色粉末肯定不是 |
2 |
取少量溶液,滴加稀盐酸 |
|
|
3 |
取少量溶液,滴加澄清石灰水 |
产生白色沉淀 |
|
(1)请完成表中空格。
(2)实验步骤2中可能发生反应的化学方程式为 (写出一个即可)。实验步骤3中白色沉淀的成分是 (填写化学式)。
[实验反思]小明实验后发现上述实验方案并不能确定白色粉末的组成。经老师指导后,小明再取少量配制的溶液滴加氯化钙溶液,没有观察到明显现象,则该白色粉末是 。
小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明
书了解到家用制氧机的工作原理如下:
加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中,化学方程式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
(250 mL 集气瓶)
【实验记录 】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
① |
检查装置的气密性 |
|
装置的气密性良好 |
② |
加入药品,将装置连接固定 |
|
|
③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
|
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温, 进行操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是 ;
现象I是 。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】
导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
有一瓶气体,可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成为确定其组成,在老师的指导下,实验小组对该瓶气体进行了如下探究:
【查阅资料】脱氧剂(还原铁粉能够吸收氧气和水蒸气)。
【实验设计】用如图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
【实验步骤】①检查装置气密性;②通入一定量氮气;③通入该气体,点燃酒精灯。
【实验现象】步骤③实验过程中,A装置无现象,B和F装置出现白色沉淀,E装置中出现光亮的红色物质。
【实验结论】该气体由 组成。
【实验反思】
(1)C装置的作用是 。
(2)步骤②通入一定量氮气的目的是 。
(3)E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为 。
乙醇俗称酒精,燃烧时放出大量的热,因而被用作酒精灯、火锅和内燃机等的燃料,工业上常用高粱、玉米等淀粉含量较高的物质发酵生产,属于可再生资源,为解决能源危机开辟了新的道路。某化学小组的同学对乙醇燃烧的产物产生兴趣,进行了如下探究。
【提出问题】乙醇燃烧生成哪些物质?
【猜想与假设】猜想一:CO、H 2O;猜想二: ;猜想三:CO 2、CO、H 2O。
【设计与实验】小组同学充分讨论后,决定选用如图药品和装置来验证上述猜想与假设。
(1)先将乙醇放入盛有一定量氧气的容器中燃烧,然后将燃烧产物通入上述装置,通入装置的顺序是 (装置可以重复选用,也可以不选)。其中选用E装置的目的是 。
(2)待燃烧产物将装置内空气排尽后,再点燃C装置中的酒精灯对固体进行加热。
【现象与结论】
实验中所选第一个装置观察到现象是 ,C中红棕色粉末变成黑色,D中澄清石灰水都变浑浊,由此推断猜想三成立。其中C装置内发生反应的化学方程式为 。
【反思与交流】
实验结束后,小组同学对实验结论进行了反思:甲同学发现含碳的化合物燃烧时,氧气充足才能避免有毒物质一氧化碳产生;乙同学发现该实验的设计中有一个明显缺陷,该缺陷是 。
探究瓜子中二氧化硫的含量
有媒体报道:某品牌瓜子被查出二氧化硫残留量超标。为了测定购买的瓜子中二氧化硫的含量,小莉进行以下探究活动。
(1)查阅资料
①二氧化硫是无色气体,化学性质与二氧化碳相似,但能与氧气反应。
②二氧化硫可用作干果的防腐剂。我国食品添加剂标准规定,二氧化硫在干果中残留量≤0.4g/kg。
③在沸水浴加热的条件下,瓜子中的二氧化硫可以全部释放出来。
④氮气化学性质不活泼,一般条件下不和其它物质发生反应。
(2)实验 小莉利用如图所示装置进行实验。
①实验原理:乙装置用于吸收瓜子样品释放出的二氧化硫,碱溶液可选用 ,发生反应的化学方程式为 ;丙装置的作用是吸收氮气流带出的水蒸气,发生反应的化学方程式为 。
②实验步骤:
第一步:在U型管中放入瓜子样品500g,按图示连接好仪器,向其中通入氮气。
第二步:通入氮气一段时间后,称得乙、丙装置总质量为458.5g。
第三步:再次连接好仪器,持续通入氮气,同时向烧杯中加入沸水给瓜子加热,至二氧化硫释放完全。
第四步:实验结束后,称得乙、丙装置总质量为458.6g(假定实验中不产生其它与碱溶液及生石灰反应的气体)。
③实验结果:通过计算,该样品中二氧化硫的含量为 。
(3)交流
①在第一步中通入氮气的目的是 。在第三步中通入氮气的目的是 。
②实验过程中,为确保实验结果准确,下列措施正确的是 (填选项序号)。
A.碱溶液要过量
B.装置气密性要好
C.实验中不能直接给瓜子加热
D.瓜子样品必须干燥
③民以食为天,食以安为先,生活中下列做法正确的是 (填选项序号)。
A.含添加剂的食品,若符合国家标准可食用
B.以饮料代替饮用水
C.霉变的大米经过多次清洗后可食用
D.购买食品注意生产日期和保质期
④二氧化硫还可以与水反应,化学方程式是 。
如图为某同学所做的实验及现象。
(1)实验1发生反应的化学方程式为 。
(2)实验2生成Ca(HCO 3) 2.实验3发生反应的化学方程式为 ,该实验说明CaCO 3比Ca(HCO 3) 2热稳定性 (选填"强"或"弱")。
(3)某地区硬水中溶有较多的可溶性Ca(HCO 3) 2、Mg(HCO 3) 2。
①生活中常用 来区分硬水和软水。
②煮沸硬水可降低水的硬度,同时生成难溶性混合物固体A。
【猜想】固体A中除CaCO 3外,还含有:
猜想1:只含MgCO 3
猜想2:只含Mg(OH) 2
猜想3:MgCO 3和Mg(OH) 2
【实验】取10.0g干燥的固体A,加入足量的稀盐酸充分反应,产生4.4gCO 2气体。
【结论】
①猜想1、2错误。其中判断猜想1错误的理由是 。
②猜想3正确,固体A中MgCO 3和Mg(OH) 2的质量比是 。
【拓展】在100℃时加热溶有较多Ca(HCO 3) 2、Mg(HCO 3) 2的硬水,1小时后得到CaCO 3和Mg(OH) 2•MgCO 3•3H 2O的固体混合物。写出Mg(OH) 2•MgCO 3•3H 2O与稀盐酸反应的化学方程式: 。
馒头、面包等发面食品的一个特点是面团中有许多小孔,他们使发面食品松软可口。小明学习相关化学知识后,将家里制作馒头用的白色粉末带到实验室与兴趣小组的同学一起进行探究。
【初步探究】取少量白色粉末于试管中,加适量水,测得溶液的 pH>7,说明溶液呈 性。
【提出问题】白色粉末成分是什么?
【查阅资料】
(1)碳酸钠、碳酸氢钠都可用于制作发面食品。
(2)碳酸氢钠不稳定,受热易分解生成二氧化碳和水等; 碳酸钠很稳定。
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:碳酸钠
猜想Ⅱ:碳酸氢钠
【实验探究】甲乙兴趣小组设计不同实验方案进行探究。
甲组方案:如图1,取适量白色粉末于试管中,将导管伸入澄清石灰水,加热,澄清石灰水变浑浊,猜想Ⅱ正确。写出装置B中反应的化学方程式 。
乙组方案:用如图2所示装置作为反应容器,准确测量生成气体的体积以判断白色粉末的成分。
分别向盛有碳酸钠、碳酸氢钠和白色粉末的锥形瓶中,注入等体积、等浓度的足量的稀盐酸,记录如表:
实验编号 |
锥形瓶内物质[来源 |
最终得到 CO 2体积/mL |
|
名称 |
质量/g |
||
① |
碳酸钠 |
a |
V 1 |
② |
碳酸氢钠 |
a |
V 2 |
③ |
白色粉末 |
m |
V 3 |
实验①的化学反应方程式为 ; 表中 m= g; 根据上表中数据分析,猜想Ⅱ正确,判断的依据是 。
【反思应用】
(1)甲组方案中,无法判断白色粉末是否为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物;乙组方案可以判断,如果是两者的混合物,应该满足的条件是 。
(2)家中制作馒头、面包时,将面粉发酵(产生有机酸),再加入适量的碳酸氢钠,可以使馒头、面包松软。原因是 。
用图装置探究相关问题:
(1)检验装置的气密性。连接装置,关闭弹簧夹l、打开弹簧夹2。用酒精灯稍加热试管后,移去酒精灯,观察到现象:______________,说明装置气密性良好。
(2)取两套相同的装置,分别往试管中加入足量白磷、红磷后,连接仪器,关闭所有弹簧夹,再将两支试管同时放入同一热水中,观察到白磷燃烧,而红磷没有燃烧。可得到结论:
(3)试管中白磷燃烧一段时间后熄灭。撤去热水,仍关闭弹簧夹,待温度恢复到室温,打开弹簧夹2,可观察到的现象:让剩余白磷在水中继续燃烧的方法:
(4)请用该装置设计实验,探究影响燃烧剧烈程度的因素(其他用品自选)。
你的猜想:影响燃烧剧烈程度的一种因素是___________________。
实验设计(要求:写出操作步骤,描述控制变量具体方案):__________________
呼吸面具中"氧气再生剂"的主要成分是淡黄色固体过氧化钠
,使用后变成白色固体.某兴趣小组对白色固体的成分进行探究:
【查阅资料】
;
【提出猜想】根据呼出的气体中含有较多的.对白色固体作出如下猜想:
猜想Ⅰ:氢氧化钠 猜想Ⅱ:碳酸钠 猜想Ⅲ:氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)取少量样品溶于水,加入适量; |
产生白色沉淀; |
该反应的化学方程式为; |
(2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入. |
. |
证明猜想Ⅲ正确 |
【得出结论】猜想Ⅲ成立.
【拓展应用】"氧气再生剂"的保存方法是.
某兴趣小组同学阅读课外资料得知:很多因素都能影响过氧化氢分解速度。于是,
同学们探究影响过氧化氢分解速度的某种因素。
【实验过程】实验数据记录如下:
|
过氧化氢溶液的质量 |
过氧化氢溶液的浓度 |
MnO2的质量 |
测量数据 |
Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9 mL |
Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16 mL |
Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31 mL |
【实验分析】
(1)过氧化氢分解的化学方程式为 。
(2)表格中的“测量数据”的指的是:相同时间内 _。
(3)本实验中,测量O2体积的装置是 (填编号)。
【实验结论】
在相同条件下 。
【交流评价】
(1)甲同学提出在上述实验中测量 同样能得出相同的结论。
(2)乙同学提出用下图装置进行实验,通过比较 也能达到实验目的。
【实验反思】
除了上述因素会影响过氧化氢分解速度外, _(写一种)也会影响过氧化氢分解速度,你的实验方案是 。
试题篮
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