题目内容
有一包黑色粉末,可能由C、CuO、Fe三种物质中的一种或几种组成。某化学兴趣小组为了探究它的成分,按如下步骤进行实验。
(1)先对实验做了如下设想和分析:黑粉中只有碳粉不溶解于稀盐酸。取少量粉末于烧杯中,向烧杯中加入过量的稀硫酸,则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况)。请你完成下表。
烧杯中可能出现的现象 | 结论 |
① | 只含C |
②固体部分溶解,溶液变成蓝色,无气泡 | |
③有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色 | 含C、Fe |
【实验一】将此粉末敞口在空气中灼烧完全,待冷却到室温后,取剩余固体于烧杯中,再加入过量稀硫酸,反应完全后,静置。烧杯中 (填“有”或“无”)不溶物,溶液呈 色。
【实验二】将此粉末隔绝空气加热(若碳完全反应),待冷却到室温后,取剩余固体于烧杯中,再加入过量稀硫酸,反应完全后,静置。请回答:①烧杯中 (填“有”或“无”)不溶物;②若静置后溶液呈无色,则该溶液中溶质是 (写化学式);③若静置后溶液呈蓝色,该实验过程中所发生反应的化学方程式 、 。
【实验一】无 蓝 固体不溶解,无气泡,溶液颜色无变化 含C和CuO
【实验二】有 H2SO4 2CuO+C2Cu+CO2↑ CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O
解析试题分析:氧化铜能与酸反应生成蓝色溶液,铁能与酸反应生成气体,碳不能与酸反应。根据三种物质的性质,若只含有碳,那么固体不溶解,无气泡,溶液颜色无变化;若固体部分溶解,溶液变成蓝色,无气泡说明含有碳和氧化铜;若有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色,那么含有碳和铁;若固体全部溶解,溶液变成蓝色,无气泡产生那么只含有氧化铜。
【实验一】:因为碳可以与氧气反应生成二氧化碳气体,所以将此粉末在空气中灼烧完全后,剩余的固体是氧化铜,它可以与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸铜溶液;
【实验二】:①因为碳单质具有还原性,可以将氧化铜还原为红色的铜,所以将此粉末隔绝空气加热后,剩余的固体是Cu,而Cu不与稀硫酸反应;
②若静置后溶液无色,则说明氧化铜被全部还原,则溶质为硫酸;
③若静置后溶液呈蓝色,则说明还存在着氧化铜,故发生的反应为:氧化铜与碳,及氧化铜和硫酸的反应。
考点:物质的推断、氧化还原反应
(7分)实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题。
装置一 装置二
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表
硬质玻璃管中空气的体积 | 反应前注射器中空气体积 | 反应后注射器中气体体积 | 实验测得空气中氧气的体积分数 |
25mL | 15mL | 9mL | |
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举两条) ; 。
(8分)有位化学教师取用生石灰时,发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂,于是请同学们进行了如下探究:
(1)取一定量样品于烧杯中,加入适量的水充分搅拌,用手触摸烧杯外壁,无明显现象。由此说明该样品中不含有 ;
(2)对该样品成分进行了如下猜想:
猜想① Ca(OH)2 猜想② Ca(OH)2和 CaCO3的混合物 猜想③ CaCO3
以下是某同学对猜想②进行的探究,请你补充完成实验报告
实验操作 | 预期现象与结论 |
| , 说明固体中含有Ca(OH)2。 |
| , 说明固体中含有CaCO3。 |
(7分)四氧化三铁可用于医疗器械、电子等工业。某实验兴趣小组从工厂采集废液(含FeSO4和少量ZnSO4、MgSO4),进行四氧化三铁的制备实验。
【阅读资料】
(1)25℃时,氢氧化物沉淀的pH范围如表所示。
| Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀的pH | 5.7 | 7.6 | 10.4 |
沉淀完全的pH | 8.0 | 9.6 | 12.4 |
(3)制备Fe3O4的实验流程如下:
【回答问题】
(1)往废液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀的化学方程式为 (写出其中一个)。
(2)操作a的名称为 。该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 等。玻璃棒在此操作中的主要作用是 。
(3)溶液1所含溶质有 (至少写两种成分的化学式);溶液3所含溶质的主要成分为 (写名称)。
炎热的六月,同学们在帮老师整理实验室时,发现一瓶久置石灰水试剂瓶的瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为弄清楚白色粉末的成分及其成因,他们进行了如下探究:
【提出问题】白色粉末的成分是什么?
【进行猜想】
猜想一:CaCO3
猜想二:CaCO3和Ca(OH)2
猜想三:Ca(OH)2(因为气温较高,溶质 或溶剂蒸发,使石灰水中的溶质析出)
【设计实验】
(1)甲同学取白色粉末装入试管中,加入少量的水,振荡,发现有白色固体不溶解,于是他认为猜想一正确。乙同学认为甲同学的结论不严密,理由是: 。
(2)为了得出较严密的结论,他们进行了如下实验。请完成下列实验报告:
实验步骤 | 可能观察到的现象 | 结论 |
取(1)试管中的上层清液,向其中滴加酚酞试液 | | 猜想一正确 |
取(1)试管中的残留固体,向其中加入 | 有气泡生成 |
(1)假设猜想二正确,利用上面表格中的步骤进行实验,出现的现象是
。
(2)通过上述实验探究,同学们向实验室提出保存和使用此类溶液的下列建议中,合理的是 。
A.密封保存 B.禁止使用这种试剂 C.敞口放置 D. 使用前,临时配制
(3)用化学方法除去瓶壁上的白色固体(用化学方程式表示):
。
(11分)不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道:蚊虫叮咬时能在人的皮肤内释放出蚁酸刺激皮肤,课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。
【提出问题】蚁酸的成分是什么?它有什么性质?
【查阅资料】蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH;蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【实验探究一】探究蚁酸的酸性。
(1)向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,观察到溶液颜色变成 色,说明蚁酸溶液显酸性;
(2)将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中,有气泡产生,该气体是 (填名称)。
【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物。
(1)小芳同学根据蚁酸中含有 元素,推测出生成物中含有水;
(2)另一种生成物是气体,小敏提出两种猜想:
猜想①:该气体是CO2 猜想②:该气体是
他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置(铁架台已略去),观察现象。
Ⅰ.实验时装置A中无明显变化,则猜想① (填“成立”或“不成立”);
Ⅱ.装置B中的现象是 ,装置C中发生反应的化学方程式为 。
【讨论交流】从环保角度看,该装置的缺陷是 。
【拓展延伸】
(1)当你被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中,你不会选择的物质是 。
A.牙膏 | B.食醋 | C.肥皂水 | D.烧碱 E.苏打水 |