题目内容
同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后,联想到单质碳的一些化学性质,对反应后的气体成分产生了疑问,某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。
〔猜 想〕
①气体产物全部是CO2 ②气体产物全部是CO ③气体产物
〔查阅资料〕 CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想,他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。
〔现象与分析〕
现象 | 结论 |
如果装置B , 装置C无现象 | 则猜想①成立 |
如果装置B无现象,装置C | 则猜想②成立 |
如果装置B ,装置C____________ | 则猜想③成立 |
〔结论〕实验现象证明猜想③成立,同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
(1)同学们对CO产生的原因进行了分析:
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO;
②原因二:反应C+2CuO2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应,产生了CO;
请你从原因一、原因二中选择其一,用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理______________________________________________。
(2)根据上述实验,请你归纳出单质碳在工业上的重要用途
〔猜 想〕CO和二氧化碳
〔现象与分析〕现象 结论 如果装置B澄清石灰水变浑浊 , 装置C无现象 则猜想①成立 如果装置B无现象,装置C试纸由黄色变为蓝色 则猜想②成立 如果装置B澄清石灰水变浑浊,装置C试纸由黄色变为蓝色 则猜想③成立
〔反思〕
(1)CO2+C2CO 或 CuO+CCu+CO
(2)冶炼金属
解析试题分析:根据猜想1和猜想2综合考虑,可知气体产物可能是CO和二氧化碳的混合气体;根据资料和实验结论分析:若猜想①成立,则气体产物全部是CO2 ,现象为装置B澄清石灰水变浑浊 , 装置C无现象;猜想②成立,则气体产物全部是CO ,现象为装置B无现象,装置C试纸由黄色变为蓝色;若猜想③成立,则气体产物是CO和二氧化碳的混合气体,现象为装置B澄清石灰水变浑浊,装置C试纸由黄色变为蓝色。木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO的化学方程式为CuO+CCu+CO ,反应C+2CuO2Cu+CO2↑的产物中只有二氧化碳能与碳反应,即CO2+C2CO ;根据上述实验可知碳具有还原性,则可利用这个性质来冶炼金属。
考点:一氧化碳和二氧化碳的检验
化学课后,化学兴趣小组的同学在整理实验桌时,发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞,征得老师同意后,开展了以下探究:
[提出问题1]该氢氧化钠溶液是否变质了呢?
[实验探究1]
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加稀盐酸,并不断振荡. | 有气泡冒出. | 氢氧化钠溶液一定变质了. |
[提出问题2]该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢?
[猜想与假设]
猜想1:氢氧化钠溶液部分变质.
猜想2:氢氧化钠溶液全部变质.
[查阅资料]
(1)氯化钙溶液呈中性.
(2)氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
[实验探究2]
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡. | 有 生成. | 说明原溶液中一定有碳酸钠. |
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液. | 溶液变红色. | 说明原溶液中一定有 . |
[实验结论]该氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质.
[反思与评价]
(1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式: .
(2)在上述[实验探究2]中,小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案 (填“可行”或“不可行”).
[理解与应用]
氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存.实验室必须密封保存的药品还有很多,试另举一例: .
化学小组的同学用如图所示的装置探究二氧化碳的性质后,觉得探究很有意思,想继续探究.
[提出问题]反应后溶液中的溶质有什么?
[查阅资料](1)氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为 .
(2)在上述反应中,若二氧化碳过量,能发生如下反应:
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
[猜想与假设]通过分析,小明做出如下猜想:
①含有NaOH和 Na2CO3;②含有Na2CO3和NaHCO3;
[实验探究]为确定反应后溶液的组成,同学进行了如下两项探究活动.
(1)对相关物质性质的研究.
| NaHCO3溶液 | NaOH溶液, | Na2CO3溶液 |
加入稀盐酸 | 产生气泡 | 无明显变化 | 产生气泡 |
加入饱和石灰水 | 溶液变浑浊 | 溶液变浑浊 | 现象I |
加入CaCl2溶液 | 无明显变化 | 溶液变浑浊 | 溶液变浑浊 |
加热溶液至沸腾,将 气体通入澄清石灰水 | 澄清石灰水 变浑浊 | 澄清石灰水 无明显变化 | 澄清石灰水 无明显变化 |
上表中现象I对应的化学方程式为 .
(2)探究反应后溶液的成分.为确认反应后溶液的组成,小明设计了如下实验过程
实验步骤 | 操作 | 实验现象 | 实验结论 |
① | 取一定量反应后溶液放入试管中,滴加适量的CaCl2溶液. | 有沉淀产生 | |
② | 将步骤①所得的混合物过滤,洗涤,并将滤渣分成两部分. | | |
③ | 向其中一份步骤②所得固体中滴加稀盐酸. | 有气泡产生. | 原溶液中含有 . |
④ | 取另一份步骤②所得固体, . | . | 猜想1正确 |
[反思与评价]
(1)若想直接证明小明的另一个猜想不正确,在上述方案的基础上,应加做的实验是
.
(2)小伟提出,小明的猜想不完全,反应后溶液的组成还可能是 (有几种写几种).
暖宝宝是一种防寒用品,如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么?
(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?
剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应;氧化铜与稀硫酸反应后溶液呈蓝色。
【得出结论】该黑色粉末可能含有(写物质的名称) 。
【进行实验】
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 取黑色粉末加足量稀硫酸 | 固体部分溶解,有气泡产生,溶液无蓝色 |
② | 取实验①的残渣灼烧,将内壁涂 有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 | 澄清石灰水变浑浊 |
由实验①可知,该黑色粉末中肯定含_____________,肯定不含______________。
由实验②可知,该黑色粉末肯定含 。
(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。由此可见,
人们可以利用化学反应放出的能量,请再举一例:___________________。
(3)人们利用化学反应还可以_______________________。
(4)课外小组的同学研究的课题是测定贝壳中碳酸钙的质量分数,他们取25g贝壳粉碎后放入烧杯中,向杯中倒入稀盐酸,当倒入100g稀盐酸后发现不再产生气泡,并测得烧杯内固体和液体总质量为120.6g (杂质不反应)。求贝壳中碳酸钙的质量分数。
人教版新课标化学教材九年级上册 “分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁(Fe2O3)粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物进行分离,并将所得氧化铁粉末进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 | |
Ⅳ分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 | |
(1)在第Ⅲ步中,要使剩余物分离必须进行的操作是 ,必须用到的仪器有铁架台、玻璃棒、烧杯和 ,玻璃棒的作用是 。
(2)在第Ⅳ步实验中,可以用点滴板(如右图所示)代替试管C、D完成,
改进后的优点是 。
【实验结论】
(1)实验Ⅱ和Ⅲ分别可以证明:氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(2)写出实验Ⅰ的A试管中发生反应的的符号表达式 。
【实验评价】
实验设计Ⅳ的目的是 ;
若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是 。
【知识拓展】
(1)查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 。
A. 催化剂只加快化学反应速率
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C. MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(2) 马铃薯长期放置后会发芽,发芽马铃薯中含有一种致毒成分茄碱(C45H73O15N),又称马铃薯毒素,是一种弱碱性的甙生物碱,又名龙葵甙,大量食用未成熟或发芽马铃薯可引起急性中毒。
①茄碱的相对分子质量为 ;
②茄碱中氢、氧两种元素的元素质量比为 ;
③茄碱中氧元素的质量分数为 (计算结果保留一位小数);
④433.5g茄碱中含有 g碳元素。