题目内容
某化学兴趣小组的同学在做完木炭还原氧化铜的实验后,发现试管中仍有黑固体存在,他们对黑色固体是什么进行了探究:
【提出猜想】甲同学:是木炭 乙同学:是氧化铜
丙同学:
【查阅资料】木炭、铜都不与稀硫酸反应;CuOo、Fe2O3、MgO等氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水
【实验设计】向盛有黑色固体的试管中加入足量稀硫酸,充分震荡,静置后观察现象。
【分析讨论】他们对该实验方案进行了讨论,达成了共识;若试管内溶液呈蓝色,黑色固体不存在,证明 同学猜想正确;若试管内液体无色,有黑色固体存在,证明 同学猜想正确;若出现的现象是 ;证明丙同学的猜想正确;发生反应的化学方程式为: 。
木炭和氧化铜的混合物 乙 甲 试管内溶液呈蓝色且有黑色固体存在
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
解析
(9分)地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,工业上主要是从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。
(1)赤铁矿在自然界中储藏丰富,其主要成分的化学式是 。
(2)磁铁矿的主要成分是Fe3O4。在Fe3O4中存在两种不同价态的铁离子,其中1/3是Fe2+,2/3是Fe3+。请写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式 。
(3)工业上主要采用高炉炼铁,常用到的原料有铁矿石、焦碳、石灰石和空气。其中,焦碳的作用是 。(仅答一点)
(4)由于铁的氧化物中Fe3O4和FeO均为黑色,实验室用CO还原Fe2O3得到的铁中是否会含有Fe3O4和FeO,某同学设计了下列探究实验。
资料:FeCl3溶液与铁发生的反应是2FeCl3+Fe=3FeCl2,但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应;含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,利用该反应可检验Fe3+的存在。
【提出问题】CO还原Fe2O3得到黑色产物的成分是什么?
【猜 想】
猜想l:Fe 猜想2:Fe和Fe3O4;
猜想3:Fe和FeO; 猜想4: 。
【实验探究】限选试剂:C0、盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ取少量黑色产物加入到装有足量FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后过滤,对过滤所得固体用蒸馏水洗涤。 | 黑色固体部分溶解。 | 猜想2和4都 不成立。 |
Ⅱ , 。 | 黑色固体全部溶解,溶液 不变红色。 | |
Ⅲ另取少量黑色产物装入玻璃管中,通入C0,一段时间后加热,并将反应后的气体通入装有一定量的 的烧杯中。 | 。 | 猜想l不成立, 猜想3成立。 |
某兴趣小组同学电池中物质的成分,将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质。
【提出问题】为什么有异味?黑色物质的成分是什么?
【网络搜索】干电池成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质;
【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。
实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与 混合置于研钵内研磨,听嗅到氨味,再用湿润的红色石蕊试纸检测,试纸变蓝,证明黑色物质中含有铵盐。
实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉,他采用的方法是 ;
实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌,静置后过滤,取滤渣进行实验。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①将适量黑色滤渣装入试管中,再加入过氧化氢溶液 | | 有气体生成 |
②立即向上述试管中 | 木条复燃 | 该气体是氧气 |
【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑。
(1)小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰,必须验证二氧化锰的质量和 在反应前后都没有发生变化;
(2)小仪认为除了小莹考虑的因素外,另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解有催化作用。
【结论与反思】(1)干电池中一定含有铵盐,可能含有二氧化锰,一定不含有铁粉。
(2)面对网络信息,我们要去伪存真,不应盲从。
(6分)某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学对气体的成分进行如下探究:
【猜想与假设】小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、
H2、N2。小明说:不可能含有N2,因为 。
小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度
考虑,H2易燃易爆,而CO___________ _______。
该小组同学认为:该气体可能含有CO2、O2中的一
种或两种。
【进行实验】
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 将气体通入澄清的石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 |
② | 将带火星的木条伸入该气体中 | 带火星的木条没有复燃 |
下列依据实验目的进行的实验设计,合理的是( )
选项 | 实验目的 | 实验设计 |
A | 从空气中获取纯净的氮气 | 用硫燃烧除去空气中的氧气 |
B | 鉴别硬水和软水 | 观察颜色或闻气味 |
C | 除去混在二氧化碳中的氯化氢气体 | 把混合气体通过足量的氢氧化钠溶液 |
D | 鉴别硝酸铵和氯化钠固体 | 加适量的水溶解,测量前后温度变化 |