某化学兴趣小组根据下列转化关系在实验室中模拟炼铁,并对产物成分进行探究。
(1)炼铁的原理是 (用化学方程式表示)。
(2)经初步分析得知,无色气体A不含有单质,黑色粉末B的成分是一种或两种单质。
上述转化关系中,生成一氧化碳的化学方程式是 。
(3)甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究。
【猜想与假设】
甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能有未反应的 。
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下两种情况:
假设一:只含有铁。假设二:含有 。
【实验探究】
① 为验证甲组的猜想,同学们按下图所示装置进行实验(箭头表示气体流向)。
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Ⅰ澄清石灰水 Ⅱ浓硫酸 Ⅲ氧化铜粉末
上述实验装置Ⅱ中浓硫酸的作用是吸收水蒸气,装置Ⅰ的作用是 ,装置Ⅲ的作用是 。当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中黑色固体变成红色后,可以确定无色气体A的成分是 。
② 为验证乙组中假设二是否成立,请你设计实验用物理和化学两种方法完成以下探究。
实验方法 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
物理方法 | 假设二成立 | ||
化学方法 | 假设二成立 |
【交流反思】针对甲组实验存在的缺陷,同学们一起进行了改进,解决了污染环境问题。
(1)图1所示装置中,容器Ⅰ、II体积相同,U形管内左右两侧液面相平,且装置气密性良好。实验时,打开分液漏斗旋塞,将液体同时滴入容器,滴加完毕后关闭旋塞。实验内容及相关现象如下表所示。
实验 编号 | 容器Ⅰ | 分液漏斗Ⅰ | 容器Ⅱ | 分液漏斗Ⅱ | 红墨水液面位置 |
a | 二氧化碳 (充满) | 10 mL澄清 石灰水 | 二氧化碳 (充满) | 10 mL水 | 左侧液面升高 右侧液面降低 |
b | 二氧化碳 (充满) | 10 mL澄清 石灰水 | 二氧化碳 (充满) | 10 mLA溶液 | 左侧液面降低 右侧液面升高 |
c | 0.65 g锌 | 15 mL盐酸 | 0.24 g镁 | 15 mL盐酸 |
① 实验a中,容器Ⅰ中的现象是________,容器Ⅱ中反应的化学方程式是 。
② 实验b中,根据红墨水液面位置,推测A溶液可能具有
的性质是 。
③ 实验c中,盐酸浓度相同且足量,产生气泡更剧烈的是容
器________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);反应结束并恢复至室温后,红
墨水液面位置是________。
(2)图2所示装置中,容器III、IV体积相同,其中容器Ⅲ中放有植物油,U形管内左右两端红墨水液面相平。实验时分别向III、IV中加入形状和大小相同的铁片,迅速塞紧橡皮塞并放置一段时间。下列说法错误的是 (填字母序号)。
A.植物油用于隔绝氧气和水
B.两支试管中的铁片均被腐蚀
C.U形管右侧液面降低左侧液面升高
D.U形管左侧液面降低右侧液面升高