钱老师设计了如图1所示的数字化实验指导同学们对铜铁锈蚀进行探究。用铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分,用传感器测定试剂瓶内气体的相关数据。
可供选择的药品见表:
组别 |
药品 |
||||
铁粉/g |
碳粉/g |
水/滴 |
食盐/g |
其他 |
|
一 |
5.0 |
0.1 |
0 |
0 |
干燥剂 |
二 |
5.0 |
0.1 |
10 |
0 |
无 |
三 |
5.0 |
0.1 |
10 |
1.0 |
无 |
四 |
5.0 |
0.1 |
0 |
1.0 |
无 |
(1)铁在空气中锈蚀生成铁锈。铁锈的主要成分是 (填化学式)。
(2)在A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品进行实验。
①600s内A瓶中 含量几乎不变,B瓶中不断减少。实验表明,铁在空气中锈蚀是铁和 、 发生了化学反应。
②将第二组药品中的水改为迅速冷却的沸水,且用量增多至足以完全浸没固体混合物。600s内B瓶中 含量也略有减少,主要原因是 。
(3)为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响,应选择的药品组别是 (填序号)。
(4)在两只试剂瓶中均加入第二组药品,分别改用温度和湿度传感器测得结果如图2所示。瓶内湿度随时间增大(即水蒸气含量增大),根本原因是 。
(5)请提出一种防止钢铁生锈的方法: 。
要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分,请你参与华雪同学的探究:
【查阅资料】①碳酸亚铁(FeCO 3)具有还原性,在空气中灼烧生成的氧化物和CO 2气体.
②FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,就迅速被氧化成四氧化三铁,四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水.
③FeCl 2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl 3不能;FeCl 3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,FeCl 2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出现红色.
【猜想与假设】猜想1:固体成分是氧化铁;
猜想2:固体成分是四氧化三铁;
猜想3: .
【活动与探究】连接仪器、装好药品如图所示(加热和固定装置已省略),打开止水夹K,通入氧气,加热玻璃管X.当Y瓶中产生的沉淀不再增加时,停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却.
取玻璃管里的少量固体于试管中,滴加盐酸,微热,固体完全溶解.将所得溶液分成甲、乙两份进行实验.
实验编号 |
实验步骤 |
实验现象 |
a |
向甲溶液中滴加KSCN溶液 |
溶液变红色 |
b |
向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液 |
高锰酸钾溶液的紫红色不消失 |
【结论与反思】(1)由上述实验现象可知,FeCO 3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是 ,因此,猜想 (填"1"或"2"或"3")是正确的.
(2)FeCO 3在氧气中高温灼烧的化学方程式为 .
(3)上述实验 (填"a"或"b")是多余的,因为 .
【总结与提升】(1)若实验结束时观察到Y瓶中仍然是澄清的,可能的原因是澄清石灰水的量不足,导致生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙.碳酸氢钙的化学式为 .
(2)CO 2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 .
(3)华雪同学经过反思,觉得该实验设计还存在问题,因为如果在实验b中观察到 ,就不能确定哪个猜想是正确的.所以华雪同学又对该实验进行了定量探究:取11.6g纯净的碳酸亚铁固体,在空气中高温灼烧至恒重,称得固体质量净减3.6g.通过计算即可确定:FeCO 3和氧气充分反应后的固体成分是 .
某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究活动:
【作出猜想】
猜想一:氧气;
猜想二:氢气;
猜想三:氮气。
(1)其他同学认为猜想三是错误的,理由是 。
【进行实验】
分别进行实验:
(2)利用图①装置进行实验:反应一段时间后,观察到 ,则猜想一错误。
(3)利用图②装置进行实验:反应一段时间气体验纯后,在尖嘴处点火观察到 ,则猜想二正确。
【得出结论】
(4)氢氧化钠、水、铝能反应生成偏铝酸钠(NaAlO 2)和氢气,请写出此反应的化学方程式 。
(5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应,若生成等质量的氢气,则消耗掉硫酸与氢氧化钠的质量比为 。
(6)若本实验所用试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液,则观察不到明显的实验现象。其原因是 。(用化学方程式表示)
(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的 性,铝在空气中表面形成一层致密的薄膜,具有一定的抗腐蚀性,写出相应的化学方程式 。
小强在回家的途中经过一鱼塘边时,发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体,鱼塘中顿时产生大量气泡,经咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO2),请你与小强共同探究。
【查阅资料】CaO+H2O→Ca(OH)2。
(1)为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致,小强使用如右图所示的装置进行实验,打开分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃,说明生成的气体是 。由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是 ,仪器a的名称 。
(2)通过请教老师小强得知过氧化钙与过量水反应除生成上述气体外还会生成一种含有钙元素的化合物。开始小强假设该产物为CaO,但通过思考他很快否定了原先的假设,并重新假设生成的含钙产物为Ca(OH)2。
请解释小强否定原假设建立新假设的理由: 。
(3)小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成,请写出过氧化钙和水反应的化学式表达式: 。
(4)小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生,由此他还得出该反应 (填吸热或放热)
【问题提出】怎样证明NaOH溶液与稀盐酸能发生化学反应?
【查阅资料】根据化学反应的本质:有新物质生成。可从两个方面设计实验证明:一是设计实验证明反应物的消失;二是设计实验证明有新物质生成。
【实验探究】方案一:①向烧杯中加入10ml氢氧化钠溶液,并滴入几滴酚酞溶液,溶液颜色变为 ;②再用滴管慢慢滴入稀盐酸,并用 不断搅拌,当观察到 时, 即可确定二者发生了化学反应,该反应的化学方程式为 。
方案二:在10ml NaOH溶液滴加盐酸的过程中,用pH试纸不断测量溶液的酸碱度,当pH <7即可确定二者发生了化学反应。实验测得其图象如图1。
(1)测定pH的操作方法为 ;
(2) b点表示溶液中的溶质是 ;
(3)强调“pH <7时”作为判断发生化学反应的理由是 ;
(4)对上述过程采用微观模型加以认识,如图2:当滴加盐酸过程中,氢氧化钠溶液中减少的离子是 (填离子符号);
(5)将图2中缺少的粒子补充完整 (填离子符号)。
现有一包白色粉末,可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种,某化学小组为确定其成分,做了以下探究:
【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性。
(1)步骤Ⅰ:取少量固体于烧杯中,加足量的水,搅拌,过滤,得到白色沉淀和无色滤液。
步骤Ⅱ:取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中,加入过量的稀硝酸,沉淀全部溶解,有气泡产生,得到无色澄清透明的溶液。
根据上述两步实验,小组同学认为白色粉末中一定不含有的物质是 ,同时确定了白色粉末中一定含有的物质,并写出了步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式是 。
(2)为了进一步确定白色粉末中可能含有的物质,小组同学利用步骤Ⅰ所得的滤液继续探究。
【讨论猜想】小组同学对滤液中溶质成分做出了多种猜想,其中滤液中含有三种溶质的猜想分别是:
猜想一: ;猜想二: 。
【实验探究】小组同学共同设计如下方案来证明诸多猜想中猜想二成立,请完成下列表格:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结果 |
|
|
猜想二成立 |
【实验结论】小组同学通过以上探究,最终确定了白色粉末的成分。
小明同学在学习酸的性质时,他用大小、外形均相同的铝片分别和H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应。他意外地发现:铝片与稀盐酸反应放出气泡的速度明显快于与稀硫酸反应放出气泡的速度。是什么原因导致了反应现象的差异呢?小明从微观角度分析得出,H+浓度相同的盐酸、硫酸中,只是所含 不同。
小明提出了如下猜想:
①Cl—能促进铝和酸的反应,SO42—对反应无影响;
②Cl—对反应无影响,SO42—能抑制铝和酸的反应;
③Cl—能促进铝和酸的反应,SO42—能抑制铝和酸的反应;
他进行了如下实验探究:
组别 |
相同的铝片 |
H+浓度相同的酸 |
反应片刻后添加某种试剂(少量) |
添加试剂后的反应现象 |
结论 |
1 |
1g铝片 |
5mL盐酸 |
Na2SO4 |
无明显变化 |
(填离子符号,下同) Na+和对反应无影响 |
2 |
1g铝片 |
5mL硫酸 |
NaCl |
明显加快 |
对反应有促进作用 |
针对上述探究过程回答下列问题:
(1)请你将表格中的空格补充完整;
(2)上述猜想 是成立的;
(3)若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl气体, (“能”填“不能”)完成探究任务。
化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。
I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用
实验1:在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。(如图)
实验2:向上述试管中加入二氧化锰粉末,把带火星的木条伸入试管,有大量气泡冒出,带火星的木条复燃。
实验3:待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
实验4:探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的 溶液,采用不同质量 粉末做催化剂,测定收集到500mL氧气所用的时间,结果如下:
实验序号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
粉末用量/g |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
所用时间/s |
17 |
8 |
6 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
(1)实验1中,观察到有气泡产生,带火星的小木条未复燃。实验结论是 。
(2)写出实验2发生反应的化学方程式 。
(3)实验3的实验目的是 。
(4)由实验4的实验结果可得出的结论是 。
Ⅱ、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率
高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中,可能发生如下三个反应:
①
②
③
(5)根据反应①,计算 完全分解生成氧气的质量(写出计算过程) 。
(6)已知: 。在反应①、②、③中,相同质量的高锰酸钾加热完全分解,理论上得氧率最高的是 (填反应序号)。
同学们在学习金属与盐溶液的反应时,老师强调:"金属K、Ca、Na必须除外."化学兴趣小组的同学们对此产生了兴趣,并在老师的指导下,进行如下探究:
【提出问题】将金属钠投入到硫酸铜溶液中,结果会怎样?
【查找资料】(1)少量钠通常保存在煤油中;
(2)钠是银白色的软金属,可用小刀切割,熔点97.81℃,沸点882.9℃,密度为0.97g/cm 3
(3)钠是一种很活泼的金属,遇水发生剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气.
【做出猜想】猜想Ⅰ:放出气体,生成蓝色沉淀,能置换出铜;
猜想Ⅱ:放出气体,生成蓝色沉淀,不能置换出铜.
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
①取10ml一定溶质质量分数的硫酸铜溶液,倒入50ml的烧杯里 ②取一块钠,用滤纸吸干表面煤油,再切取绿豆大小的一块,投入溶液中 |
钠浮在液面上,熔化成闪亮小球,钠球游动,发出"嘶嘶"的声响,析出蓝色沉淀 |
【现象分析】(1)钠熔成小球是因为 .
(2)钠球游动,发出"嘶嘶"声响说明有气体产生.
(3)析出蓝色沉淀是因为 (用化学方程式表示)
【继续探究】有部分同学认为置换出的铜可能被蓝色沉淀掩盖,于是他们进一步探究:
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
取烧杯中少许沉淀于试管中,再向其中加入过量的稀硫酸 |
沉淀全部溶解,溶液变蓝色 |
|
【实验结论】在金属活动性顺序里,位于前面的金属(K、Ca、Na必须除外)能把位于后面的金属从它们盐的溶液里置换出来.K、Ca、Na必须除外是因为 .
蚁酸(化学式为HCOOH)在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【提出猜想】蚁酸分解的两种氧化物是什么
(1)甲同学根据蚁酸中含有 元素,推测出一种生成物是水;
(2)另一种生成物是气体,乙同学对该气体提出两种猜想:
猜想①:该气体是CO2; 猜想②:该气体是 。
【实验设计】乙同学将蚁酸分解产生的气体通过如下图所示装置(铁架台未画出):
【讨论交流】
Ⅰ.根据实验现象,A中溶液 浑浊(填“变”或“不变”),就能否认猜想①。
Ⅱ.装置B中的发生反应的化学方程式是 ,装置C的作用是 。
【讨论交流】从环保角度看,该装置的缺陷是 。
【拓展延伸】丙同学提出:蚁酸分解生成的两种氧化物中,如果一种是水,另一种氧化物就一定不是CO2。从理论上分析,其理由是 。
其兴趣小组同学在老师的指导下,进入实验室对碳酸钙进行了一系列探究。回答下列问题:
Ⅰ.碳酸钙与盐酸反应
(1)装置A中仪器a的名称为 。
(2)装置B中的现象是 。
(3)装置C若用于检验生成的气体,其中试剂为 (写名称),发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.碳酸钙分解
碳酸钙在电炉中高温煅烧一段时间后,对剩余固体进行探究。
【提出问题】剩余固体成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:全部是碳酸钙
猜想二:是碳酸钙和氧化钙的混合物
猜想三:全部是氧化钙
【设计并完成实验】
实验操作 |
实验现象 |
解释与结论 |
步骤一:取剩余固体于试管中,加水振荡后静置 |
底部有白色不溶物 |
\ |
步骤二:取上层清液于另一试管中,滴加氯化铜溶液 |
有 |
上层清液中一定含有氢氧化钙 |
步骤三:取部分底部白色不溶物于第三支试管中,滴加过量稀盐酸 |
有气泡产生 |
白色不溶物中一定含有 |
【实验结论】正确的猜想是 。
【交流与反思】小芳同学认为,步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液,该试剂可以是 (写一种即可);小华同学认为,只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论,他的依据是 。
【拓展与分析】查阅资料:生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用一定溶质质量分数的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
测得煅烧产物( )的活性度,数据见如表。
石灰石煅烧的最佳温度范围一般为1100℃~1200℃的证据是 。
某化学兴趣小组的同学在学习九年级《化学》下册中的资料卡片"石笋和钟乳石的形成"时,发现难溶于水的碳酸钙当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙:CaCO 3+CO 2+H 2O═Ca(HCO 3) 2,联想到实验室中澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙:Ca(OH) 2+CO 2═CaCO 3↓+H 2O,对长时间向碱溶液中通入CO 2反应后溶液中的溶质组成产生了浓度的兴趣。
【提出问题】一定量CO 2与NaOH溶液反应后的溶质组成是什么?
【查阅资料】(1)通入少量CO 2反应的化学方程式为: 。
(2)通入过量CO 2,反应的化学方程式为:Na 2CO 3+CO 2+H 2O═2NaHCO 3。
(3)碳酸氢盐都是可溶于水的。BaCO 3难溶于水。
(4)碳酸氢钠溶液呈碱性。
【提出猜想】(1)溶质为NaOH和Na 2CO 3;(2)溶质为Na 2CO 3;
(3)溶质为 (填化学式);(4)溶质为NaHCO 3。
【设计实验】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)用玻璃棒蘸取反应后溶液,滴在pH试纸上 |
pH=9 |
该溶液显碱性 |
(2)取反应后溶液少许于试管中,向其中滴加过量的BaCl 2溶液 |
有 生成 |
猜想(4)不成立 |
(3)取步骤(2)中的上层清液,滴入稀盐酸 |
有气泡冒出 |
猜想(1)和(2)不成立 |
【得出结论】猜想(3)成立。
【讨论交流】(1)有同学提出,实验步骤(1)是多余的。你认为该实验设计是否需要? (填"需要"或"不需要")。
(2)同学们又一次把目光投向了教材,发现遇热或压强变小时:Ca(HCO 3) 2=CaCO 3↓+CO 2↑+H 2O,纷纷提出,干粉灭火器中用NaHCO 3灭火的反应原理与之相似,试写出NaHCO 3受热分解的化学方程式: 。
【反思应用】(1)同学们回忆起实验室检验二氧化碳的情景,心想:如果向澄清石灰水中不断通入二氧化碳,会看到怎样的现象呢?请你描述一下: 。
(2)老师投影图片﹣新化县的梅山龙宫,冷水江市的波月洞,涟源市的藏经阁,双峰县的药王洞…宛如人间仙境的美丽溶洞,竟然是文中两个简单的化学反应创造?!同学们不禁对大自然的鬼斧神工咋不决口,纷纷表示"娄底那么大,我想去看看"。
实验探究物质的组成成分以及含量 ; 碱的化学性质 ; 盐的化学性质 ; 书写化学方程式、文字表达式、电离方程式 .
小艾在实验室观察完品红扩散实验后,想把变红的水做一个简单的处理后再排入下水道。请根据下图相关信息,回答下列问题:
(1)图1实验证明了分子具有 的性质;
(2)图2过滤操作中必须用到的玻璃仪器分别是漏斗、 、烧杯,该操作过程中共有 处错误,
(3)小艾同学将红色液体按过滤的正确操作完成后,发现过滤后的液体中仍有少量品红固体,则造成这种情况可能的原因是 。
A.滤纸破损 | B.滤渣过多 |
C.滤纸与漏斗间有气泡 | D.液面高于滤纸边缘 |
(4)经过重新过滤后,水中的品红固体已完全除尽。此时小艾想让水变得无色透明,应该选择的另一种净水方法是 。
(5)小刘同学拿来了下列几个简易净水装置。若对浑浊的泥水进行净化,你认为净水效果最快最好的装置是 。
A B C D
在初中化学“金属的性质”中有如下实验:将无锈铁钉浸入 溶液,观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。
【提出问题】 和 溶液也能发生化学反应吗?
(1)预测 能和 溶液反应,理由是 。
【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入 溶液(如图),观察现象。
(2)铝丝表面未出现红色物质,原因是 。
【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮,将其浸入 溶液,观察现象。
(3)填写实验报告单:
序号 |
实验现象 |
结论与解释 |
1 |
铝丝表面有少量气泡; 铝丝周围出现蓝绿色物质 |
溶液呈弱酸性,与 反应产生的气体是 ,蓝绿色物质成分待探究 |
2 |
24h后,铝丝仍光亮; 48h后,铝丝表面出现少量红色物质 |
红色物质是 ,说明 能和 溶液反应,但反应较慢 |
③ |
铝丝周围溶液逐渐变成无色,铝丝以下溶液仍为蓝色; 两层溶液界面清晰 |
反应生成的 为无色; 溶液的密度 (填“>”或“<”) 溶液 |
【深入探究】为研究上述异常现象,同学们查阅了相关资料,继续开展探究。
资料:① 呈蓝绿色,不溶于水;
② 可加快铝丝和其他物质的反应速率。
(4)取出铝丝,将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸,固体溶解形成蓝色溶液,该反应的化学方程式为 。
(5)欲加快 和 溶液的反应,可加入的物质是 (填一种即可)。
【拓展应用】通过探究,同学们提出了铝制品使用的注意事项。
(6)下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是 (填序号)。
A. |
食醋 |
B. |
食用油 |
C. |
面粉 |
D. |
咸菜 |
某学习小组对粗盐中杂质(难溶性和可溶性)的去除展开相关探究.
(1)粗盐中难溶性杂质去除的实验步骤为①溶解,②过滤,③ (写操作名称),④计算产率.
(2)步骤②中需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、 (写仪器名称),其中玻璃棒的作用是 .
(3)【提出猜想】
甲同学:该粗盐中含有难溶性杂质外,是否还含有可溶性杂质?
(4)【查阅资料】]
①粗盐中可能含有镁盐(Mg 2+)和硫酸盐(SO 4 2 ﹣)等可溶性杂质.
②一些物质的溶解性表
阳离子 阴离子 |
OH ﹣ |
CL ﹣ |
SO |
CO |
Na + |
溶 |
溶 |
溶 |
溶 |
Ba 2+ |
溶 |
溶 |
不 |
不 |
Mg 2+ |
不 |
溶 |
溶 |
不 |
说明:"溶"表示该物质可溶于水,"不"表示该物质不溶于水.
③Mg(OH) 2为白色物质,不溶于氢氧化钠溶液;BaSO 4为白色物质,不溶于盐酸;
MgCO 3,BaCO 3为白色物质都能溶于盐酸.
(5)【实验设计】
①取少量除去难溶性杂质后的盐,溶于水配成溶液.
②取少量所配溶液于试管中,滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀不溶,说明该盐含有可溶性的 盐.
③另取少量所配溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶,说明该盐含有可溶性的 盐.
(6)【实验结论】该盐含有可溶性杂质 .
(7)【实验拓展】以下为乙同学设计的去除食盐中可溶性杂质的试验流程:
①该实验过程中,除杂试剂都要过量,原因是 .
②过量Na 2CO 3溶液用来除 离子(填离子序号).
试题篮
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