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通过学习,我们知道:沼气的主要成分是甲烷。那么沼气池中除了甲烷以外还有什么气体呢?带着这个疑问,我们学习小组的同学进行了以下探究活动。
【查阅资料】①沼气池中除了有甲烷外,还可能有CO、CO2、H2S等。
②H2S气体有毒,能燃烧,能与CuSO4溶液反应生成黑色CuS沉淀。
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水,用细绳吊入池中,使瓶中的水全部倒出,然后迅速拉起矿泉水瓶,盖上瓶盖。这种方法属于 集气法。
【提出猜想】小组的同学对沼气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下:
小吴的猜想:有CH4、CO、H2S
小周的猜想:有CH4、CO2、H2S
小施的猜想:有CH4、CO 、CO2
我的猜想:有 。
【实验方案】小组的同学在老师的指导下,共同设计了下图的装置并进行探究(除B外其它每步反应或作用都是完全的)
【实验过程】
E装置总质量 | F装置总质量 | |
反应前 | 156.6g | 156.8g |
反应后 | 158.4g | 159.0g |
(1)A、B装置中都产生明显的现象,则沼气中肯定含 气体,A中变化的
化学方程式为 ,
B中变化的现象为 ;
(2)装置C的作用是 ;
(3)装置D中的药品是 ;
(4)实验过程中记录的实验数据如右表
【实验结论】 同学的猜想正确。
【拓展应用】沼气池的残余物可作农家肥,在清理沼气池中的残余物时,从安全的角度考虑应注意的事项: (答一点)。
查看习题详情和答案>>(1)酸和碱在组成和性质方面有很多共同的特点,请任写出其中的一条.
(2)氢氧化钙是一种常见的碱,列举其在生产、生活中的一种用途.
(3)某化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀(如右图)的溶液,他们对此产生了兴趣.
提出问题:这瓶溶液究竟是什么?
经过询问实验老师平时的药品保管得知,这瓶无色溶液应该是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的某一种.为了确定该药品,他们首先进行了理论分析:
①小明根据标签上的组成元素认为一定不可能是______(提示:只有其中一种).
②小英提出,碳酸氢钠、硝酸钠也不可能,你认为她的依据是:
设计实验:为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种,他们设计了如下实验.
实验操作 | 实验现象 |
取少量样品于试管中,慢慢滴加BaCl2溶液 | 出现白色沉淀 |
静置一段时间后,倾去上层清液,向沉淀中滴加稀盐酸 | 白色沉淀全部溶解,并产生大量气泡 |
实验反思:④小强认为上述设计实验还可简化,也能达到目的.小强的实验操作是:
(4)若73 g质量分数为20%的盐酸与127g氢氧化钠溶液恰好完全中和,试计算反应后所得溶液中溶质的质量分数.
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【查阅资料】①沼气池中除了有甲烷外,还可能有CO、CO2、H2S等.
②H2S气体有毒,能燃烧,能与CuSO4溶液反应生成黑色CuS沉淀.
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水,用细绳吊入池中,使瓶中的水全部倒出,然后迅速拉起矿泉水瓶,盖上瓶盖.这种方法属于
【提出猜想】小组的同学对沼气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下:
小吴的猜想:有CH4、CO、H2S
小周的猜想:有CH4、CO2、H2S
小施的猜想:有CH4、CO、CO2
我的猜想:有
【实验方案】小组的同学在老师的指导下,共同设计了下图的装置并进行探究(除B外其它每步反应或作用都是完全的)
【实验过程】
(1)A、B装置中都产生明显的现象,则沼气中肯定含
B中变化的现象为
(2)装置C的作用是
(3)装置D中的药品是
(4)实验过程中记录的实验数据如表
E装置总质量 | F装置总质量 | |
反应前 | 156.6g | 156.8g |
反应后 | 158.4g | 159.0g |
【拓展应用】沼气池的残余物可作农家肥,在清理沼气池中的残余物时,从安全的角度考虑应注意的事项:
【实验设计】
(1)将石蕊试液滴入稀硝酸中,预计石蕊试液由紫色变
(2)将Zn片投入稀硝酸中,预计将产生H2,其名称为
【实验验证】同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO3后,溶液中冒出气泡,产生无色气体A,在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B.
【提出问题】
(1)石蕊试液变色后为何会褪色?
(2)上述产生的无色气体是什么?硝酸具有哪些特性?
【查阅资料】看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料:
(1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成H2.
(2)氮元素某些气态物质的物理性质
NH3 | N2 | NO | NO2 | |
顏色 | 无色 | 无色 | 无色 | 红棕色 |
溶解性 | 极易溶于水 | 不溶于水 | 不溶于水 | 可溶于水或硝酸 |
(1)小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净,含有其他杂质造成的,要证明小明的观点,应进行的操作是
(2)大家一致认同了红棕色气体B是NO2,但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法:
①小丽同学认为A是NH3,但遭到大家的一致反对,原因是
②小强同学认为A是N2,也遭到大家的一致反对,原因是
③经讨论,最终大家获得了A是NO的共识.NO遇氧变成NO2的化学方程式为
【实验探究】小红同学对硝酸能与Cu反应很感兴趣,便取了一小块铜片投入稀HNO3中,发现Cu溶解,也出现上述Zn与稀HNO3反应的类似现象,确证生成了NO,并在老师的帮助下,测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为8:21,由此获得了Cu与稀HNO3的反应方程式为
【交流反思】根据探究结果,请你解释稀HCl跟铜不反应而稀HNO3却能跟铜反应的原因
I.定性探究:
【提出问题】该红色粉末是由哪些物质组成的?
【猜 想】红色粉末可能是:①Cu ②Fe2O3 ③
【查阅资料】Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【设计实验】(1)小玲取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,充分振荡后观察,发现固体全部溶解,得有色溶液.则猜想 一定不成立,其中一定发生反应的化学方程式为 .
(2)小伟向小玲得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝,反应充分后,观察到 现象,得出猜想③成立.
Ⅱ.定量探究:
【提出问题】该红色粉末中氧化铁的质量分数是多少呢?
【设计实验】小晨称取该红色粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按如图进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热至高温使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关物质的总质量(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计),其数据如下表:
反应前 | 反应后 | |
Ⅰ 组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为48.3g | 玻璃管和固体物质的总质量为47.1g |
Ⅱ 组 | 洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为258.6g | 洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为261.9g |
(1)A装置中发生反应的化学方程式为 .
(2)根据上述表格中的实验数据计算:红色粉末中氧化铁的质量分数为 .
(3)从环保角度看上述装置有严重不足之处.你认为应该如何改进? .
Ⅲ.拓展延伸
【提出问题】实验后B装置洗气瓶内溶液中的溶质是什么呢?
【设计实验】小华同学取该洗气瓶内溶液50克,逐滴加入质量分数为7.3%的稀盐酸至无气泡冒出为止,共用去稀盐酸60克,所得溶液质量为107.8克.通过计算回答:
(1)生成二氧化碳 克.
(2)从洗气瓶内取出的50克溶液中碳酸钠的质量是多少?(请写出计算过程)
(3)Ⅱ中定量实验结束后洗气瓶内溶液中的溶质是 .
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