题目内容
化学课上老师为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验,将一张滤纸(组成元素为C、H、O)用FeC13浓溶液润湿,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质.老师告诉大家:黑褐色物质中含有铁单质.聪明的小明对此进行了如下探究:
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗?
【探究过程】
Ⅰ小明先从反应物元素组成分析,认为:因为 _________ ,所以反应后可能有铁单质生成.
Ⅱ(1)为获得实验证据,小明做了实验1.
实验1:将黑褐色物质放入稀盐酸中,发现有连续微波气泡产生,若黑褐色物质中含有铁单质,则反应的化学方程式为 _________ .
(2)小刚提出疑问是:由反应物的组成分析,能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质,还可能是 _________ (填化学式).
小明查阅资料得知,在高温条件下不可能生成此类物质.
(3)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质,小明又做了实验2.
实验2:将黑褐色物质放入 _________ 溶液中,观察到 _________ .
【得出结论】通过以上实验探究,证明黑褐色物质中确实含有铁单质.
【答案】【探究过程】Ⅰ反应物FeC13中含有铁元素;ⅡFe+2HCl═FeCl2+H2↑;(2)FeCO3 (3)CuSO4 有红色物质生成.
【解析】【探究过程】
Ⅰ根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变.生成物中铁是由铁元素组成的,就要求反应物也有铁元素,由题意可知:反应物FeC13中含有铁元素;
Ⅱ(1)铁和稀盐酸反应,生成氯化亚铁和氢气(气体),其反应的化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;故答案为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
(2)能与稀盐酸反应产生气泡的物质除了活泼金属外,还有碳酸盐,由质量守恒定律:反应前后元素的种类不变,可知由于反应前反应物中有:Fe、C、O三种元素,因此黑褐色物质中可能含有FeCO3,又由于FeCO3在高温下会分解;
(3)金属的化学性质有三条:①和氧气反应,②和酸反应,③和可溶性的盐反应;题目中指出将黑褐色的物质放到一种溶液中,排除了是氧气的可能,又由于实验1中利用了铁的稀盐酸反应,故实验2中只能利用金属和盐溶液反应;铁能和硫酸铜溶液反应生成红色的铜和硫酸亚铁;
为了鉴别碳酸钾溶液和氢氧化钾溶液,同学们进行了探究实验:分别取两种溶液于两支试管中,各滴入一定量的氯化钙溶液。观察到一支试管中出现白色浑浊。实验结束后,同学们将废液倒入同一个干净的烧杯中,发现废液变浑浊。同学们对废液进行了过滤,并对滤液的成分进行了探究。
【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质?
【猜想】A.可能含有氢氧化钾、氯化钾和碳酸钾
B.可能含有氢氧化钾、氯化钾
C.可能含有氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾和氯化钙
你认为还可能是 (写一种猜想)。
【讨论】你认为 猜想不合理(填字母),请说明理由 。
【实验设计】设计一个简单的实验。证明你的猜想正确。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取样于试管中, |
| 猜想正确 |
【反思交流】写出碳酸钾与氯化钙反应的化学方程式 。在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
小明家有包开启了的小苏打,久置在灶台上方,可能因受热而变质。小明为此开展了探究,请分析其过程完成填空。
【查阅资料】
① 2NaHCO3
Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O
② NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O
③ 2NaHCO3 + Ca(OH)2 = C
aCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O
④ Ca(HCO3)2 + Na2CO3 = CaCO3 ↓ + 2 NaHCO3
⑤ Na2CO3受热不分解,NaHCO3、Ca(HCO3)2都能溶与水。
【假设猜想】
假设一:小苏打没有变质,化学成分为 NaHCO3;
假设二:小苏打完全变质,化学成分为 ;
假设三:小苏打部分变质,化学成分为 。
【实验方案】
可选药品:①Ca(OH)2溶液 ②CaCl2溶液 ③NaOH溶液 ④稀盐酸
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 操作一:取小苏打样品少量溶于足 量水后,加入过量的 (填药品编 号,下同),观察,如有沉淀,则继续进行下一步操作。 操作二:待操作一中反应充分后过 滤,并在滤液中加入过量的 ,观察。 | 操作一中无沉淀出现 | 假设一成立 |
| 假设二成立 | ||
| 假设三成立 |
【
问题讨论】
有同学认为,取一定量样品直接加热,再将产生的气体通入澄清石灰水,根据实验现象,对上述三种假设的每一种是否成
立都能进行判断。请评价这种方案是否合理 (填“是”或“否”),理由是 。
小敏和小玉在实验室用盐酸和石灰石反应,分别用甲、乙装置(气密性均良好)进行二氧化碳的制取及性质实验,但均未发现澄清石灰水变浑浊。针对此现象,同学们提出了自已的想法。
小敏同学实验时澄清石灰水未变浑浊的原因是 。
[提出问題]小玉同学实验时澄清石灰水为什么没有变浑浊呢?
[作出猜想]猜想一:澄清石灰水已变质。猜想二:反应产生的气体中除了有二氧化碳外,还有氯化氢。
[查阅资料]氯化氢气体溶于水形成盐酸。
[实验探究]
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| 实验 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验I | 将纯净的CO2通入到该实验所用的 澄清石灰水中 | 澄清的石灰水变浑浊 | 猜想一不成立 |
| 实验II | 将反应产生的气体通入到 |
| 猜想二成立 |
同学们经讨论发现,用丙装罝(如右图),在A、B中均加入实验II中所用试剂即可同时完成上述两个猜想的探究,其中B装置所起的作用是 。如果看到 现象,则两个猜想都成立。
[实验反思]由实验可知,小玉同学实验时可能错误使用了一种药品,她使用的药品是 。
的白色粉末,请你和同学们一起参与探究该白色粉末的主要成分。
(1)提出问题:该白色粉末的主要成分是什么?
(2)查阅资料
| 化学式 | 酸碱性 | 与稀盐酸作用 | 毒性 |
| NaNO2 | 碱性 | 放出棕红色气体 | 有 |
| NaCl | 中性 | 不反应 | 无 |
(3)提出猜想:
猜想I:只含有NaCl、Na2S04 猜想Il:只含有NaCl、NaNO2
猜想III:只含有 猜想IV:含有NaCl、Na2S04、NaNO2
(4)进行探究
| 步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 步骤一 | 取少量固体样品于两支试管中,加蒸馏水溶解,向试管1滴人无色酚酞溶液,向试管2滴人过量的氯化钡溶液。 | 试管1:溶液变红色 试管2:无明显现象. | 一定有 一定没有 |
| 、步骤二 | 另取适量固体样品于试管中,加蒸馏水溶解,滴加硝酸银溶液 | 有白色沉淀产生。 | 一定有 |
(5)通过实验.猜想 成立。
(6)写出步骤二中发生的化学方程式 。
(7)拓展:粗盐中常含有可溶性和不溶性杂质,粗盐提纯的基本操作步骤是溶解、 、蒸发。