【题目】学校在进行消防演练过程中,老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体,探究其成分。(不考虑杂质的影响)
[查阅资料]
①2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
②干粉灭火器的主要成分是NaHCO3;
③碳酸氢钠与氯化钙不发生反应。
请写出干粉灭火器的灭火原理:_____。
[提出猜想]猜想一:固体成分为Na2CO3; 猜想二:固体成分为NaHCO3;猜想三:固体成分为_____。
[实验验证]
步骤 | 现象 | 结论 |
小明同学取少量白色固体于试管中,加水溶解,再滴入无色酚酞溶液 | 无色酚酞溶液变红 | 猜想一成立 |
[提出质疑]小红认为小明得出的结论不准确。小红知道NaHCO3在医疗上是治疗胃酸过多症的一种药剂,推测NaHCO3的水溶液可能显_____性,并通过实验得到了验证。
小明和小红继续实验探究:
步骤 | 现象 | 结论 |
1.取少量白色固体加热,将生成的气体通入澄清石灰水中。 | 澄清石灰水变浑浊 | 固体中含有NaHCO3,写出石灰水变浑浊的化学方程式:_____。 |
2.另取少量的有色固体加水溶解,向所得溶液中滴入氯化钙溶液。 | _____ | 固体中含有Na2CO3,写出发生反应的化学方程式:_____。 |
[得出结论]猜想三成立。
实验装置 | 步骤 | 现象 | 结论 |
| m的数值为_____g;将注射器内等质量分数的足量稀盐酸同时加入试管中,关闭弹簧夹,观察现象。 | 甲、乙、丙的三支试管中均有气泡产生,U型管右侧液面均升高,待反应结束后液面由高到低的顺序为_____。 | 猜想三成立 |
[反思交流]师生通过交又设计了另一种实验方案。
[拓展延伸]掌握和运用定性和定量分析的方法有利于我们认识化学反应过程,更有助于解决生活、生产实践中的问题。
【题目】(一)铁材料的有关知识
(1)人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代,到近代才开始大量使用铝材料.这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是_____.
(2)在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理_____.
(3)钢铁露置在空气中易生锈,写出一种防止钢铁生锈的方法_____.
以下是同学对铁锈的成分、铁锈制草酸亚铁晶体及草酸亚铁晶体热分解的研究.
(二)用上述铁锈制草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)
资料:①FeSO4遇到氧气氧化,会转化为Fe2(SO4)3.
②FeSO4的溶解度如下表:
温度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
(制备流程)
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(1)溶液加入过量铁粉,发生的反应有:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、_____.充分反应后要趁热过滤的目的是_____.
(2)流程中产生草酸亚铁晶体反应的化学方程式为_____.
(3)制备过程中,溶液中通入氮气的作用是_____.
(三)探究FeC2O4·nH2O热分解的产物及n的值
(实验装置)
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资料:①FeC2O4·nH2O为淡黄色粉末;FeO和Fe3O4都是黑色固体,其中FeO易被氧气氧化.
②FeC2O4·nH2O加热至300℃完全失去结晶水;继续加热至400℃,剩余固体受热分解产生黑色固体、CO2和CO.
(实验分析)
(1)若通过E装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解产生CO,则需在B和C装置之间增加盛有_____(填试剂名称)的洗气瓶.
(2)先鼓入氮气,再加热分解装置的原因是_____.
(3)指出上述实验装置不足之处_____.
(4)取3.60gFeC2O4·nH2O,按上述实验步骤进行实验,测得热分解装置中固体质量随温度变化曲线如下图所示:
①FeC2O4·nH2O中n的值为_____.
②反应后,热分解装置中残留的黑色物质为_____(填化学式).
③草酸亚铁晶体受热分解的方程式为_____.
④若将图中1.44g固体在空气中充分加热,固体增加0.16g,此固体(铁的氧化物)为_____。