10.铁与水蒸气能发生反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体.某化学学习小组的同学对此反应很感兴趣,在小组集体协作下设计了如图实验,以探究铁粉与水蒸气反应后的产物,也邀请你一起来完成下列探究:

(1)A装置的作用是  ①提供水蒸气.
(2)探究生成的气体是什么?
【猜想与假设】猜想一:生成的气体可能是氢气;猜想二:生成的气体可能是氧气.
【实验探究】将生成的气体通入球形管里装有碱石灰干燥剂.导管口蘸些肥皂水(或洗涤剂溶液),控制气体流速,吹出肥皂泡.当肥皂泡吹到一定大时,轻轻摆动导管,肥皂泡脱离管口后,气泡上升.用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声.
【推断】生成的气体是②氢气.
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
常见铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4
颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体
能否被磁铁吸引
能否与盐酸反应
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引.
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe和Fe3O4;猜想二:剩余固体是  ③Fe3O4
【实验探究】
实验操作实验现象及结论
 ④取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸 ⑤若固体全部溶解,没有气泡冒出,则猜想二正确;若固体全部溶解,有气泡冒出,则猜想一正确
【实验结论】铁与水蒸气反应的化学方程式为:⑥3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
【反思与交流】该黑色固体不可能是FeO、Fe2O3,理由是 ⑦FeO不能被磁铁吸引,Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引.
7.化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭.”他们决定探究CO2与Na反应的产物.
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3
【查阅资料】
①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应.
②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应.
③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH.
④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀.
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)

(1)实验记录
序号实验操作主要实验现象实验结论和解释
打开a,关闭b,由长颈漏斗注入浓盐酸A中产生大量气泡
E中出现浑浊
E中反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯D中Na剧烈燃烧,产生白烟内壁附着黑色、白色固体
G中产生黑色沉淀
反应产物一定有C和CO
取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水产生白色沉淀反应产物还有Na2CO3
(2)实验反思
①实验记录②中,E中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的是排出装置中的空气,防止空气的干扰.
②装置B中发生的反应的化学方程式是NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,若无装置C,对实验有影响的物质是水.
③检验第4种反应产物是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,加水溶解,加水完全溶解,加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀,滴加酚酞试液,溶液呈红色.说明白色固体中含Na2O.
(3)数据分析:若在实验过程中至少需要8.8g二氧化碳参加反应,则最少需要含杂质20%的石灰石的质量是多少?(写出计算过程)
5.小明在实验室里将氢氧化钠溶液和盐酸混合,无明显现象.
【提出问题】两者是否发生了化学反应?
【猜想与假设】猜想①:发生了化学反应;猜想②:没有发生化学反应
【实验探究】
(1)甲同学取2mLNaOH溶液于试管中,滴人1~2滴酚酞试剂,振荡,逐滴加入稀盐酸,同时不断振荡试管,观察到的现象是溶液由无色变为红色又由红色变为无色,上述实验现象证明:随着稀盐酸的滴人,溶液碱性减弱,这是由于氢氧化钠与盐酸发生了反应被消耗,由此证明,上述实验过程确实发生了化学反应.请写出该反应的化学方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O.
(2)老师将稀盐酸逐滴匀速加入一定量的稀氢氧化钠溶液中,用数字化仪器对反应过程中溶液的温度、pH进行实时测定,得到的曲线如图所示.

乙同学认为根据图象也能判断出稀盐酸与稀氢氧化钠溶液发生了反应,乙同学的依据是一段时间内溶液的温度升高,而溶液pH明显下降直至7以下;请你根据图中曲线判断大约50秒时二者恰好发生反应.
【实验反思】
丙同学认为溶液温度升高也可能是氢氧化钠溶液或盐酸稀释释放的热量,不足以证明二者发生了反应,请设计合理的实验方案排除这种可能性.
【实验拓展】
对于没有明显现象的化学变化,可以通过验证反应物消失、新物质生成、监测温度、pH变化等来“造出现象”,使反应现象明显,从而获得正确的认识.
请再设计出一种不同的实验方案证明氢氧化钠溶液与稀盐酸确实发生反生了化学反应.
3.水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分?某化学兴趣小组在老师的指导下,对此进行了实验探究.
[提出猜想]a.该混合气体只含有一氧化碳、氢气
b.该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气
c.该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气
d.该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气
[查阅资料]a.无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色.
b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物.
c.浓硫酸具有强烈的吸水性,常用作某些气体的干燥剂
[实验过程]同学们在老师的指导下设计了如图1所示装置,并进行了实验(部分夹持仪器已略去).

(1)装置A中无水硫酸铜变蓝,装置B中澄清石灰水变浑浊,由此得出的结论为混合气体中有水蒸气和二氧化碳.B中变化的化学方程式为Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O.
(2)装置C中的药品为氢氧化钠溶液.
(3)E中氧化铜变红、F中无水硫酸铜变蓝、G中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中还存在的气体是氢气和一氧化碳; E中的变化说明氧化铜具有氧化性.
[实验结论]猜想b正确.
[实验反思]
经过讨论,同学们将如图1中装置C~H进行了简化,只用如图2所示装置并自选必要试剂就能完成探究.其中,干燥管中碱石灰的作用为除去混合气体中的水蒸气和二氧化碳,烧杯上能观察到的现象是有水珠.最后一步的实验操作及现象是迅速将小烧杯倒转,并向其中倒入澄清石灰水,石灰水变浑浊.
2.食品包装中常使用一种袋装为“504双吸剂”防腐剂,标签如图所示.作用:防潮、防氧化.双吸剂变质失效后,固体中大部分是灰白色的,少许是红棕色的.甲、乙、丙三位同学对一包久置的“双吸剂”的变质情况进行探究.
【提出问题】变质后,固体成分中有什么物质?颜色有什么变化?
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁,氧化铁粉为红棕色.
【作出猜想】变质后的固体成分中可能含有:Fe、CaO、Fe2O3、Ca(OH)2、CaCO3
【分析猜想】根据“双吸剂”的作用:防潮、防氧化.由此说明“双吸剂”成分中的物质可吸收水和氧气两种物质,从而可防止食品腐败.
【实验探究】三位同学的探究方案如下表.
实验操作实验现象实验结论
甲:取少量固体放于试管中,加足量蒸馏水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液固体溶解时触摸试管外壁,感觉发烫,试管底部有不溶物,溶液变红色.甲:固体中一定含有CaO和Ca(OH)2
乙:另取少量固体放于试管中,滴加足量的稀盐酸固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液乙:固体中一定含有铁,一定不含有Fe2O3
丙:将乙产生的气体通入到澄清石灰水中澄清石灰水中变浑浊丙:固体中一定含有CaCO3
【反思应用】
(1)综合上述探究,请分析甲、乙、丙的实验结论中,不合理的是甲、乙.
(2)采取什么实验方法可以使失效后的红棕色粉末“还原”?(用化学方程式表示)3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
 0  150444  150452  150458  150462  150468  150470  150474  150480  150482  150488  150494  150498  150500  150504  150510  150512  150518  150522  150524  150528  150530  150534  150536  150538  150539  150540  150542  150543  150544  150546  150548  150552  150554  150558  150560  150564  150570  150572  150578  150582  150584  150588  150594  150600  150602  150608  150612  150614  150620  150624  150630  150638  211419 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网