某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”感到非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠是否为一种制氧剂?与人呼出的哪种气体发生反应?
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
② CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
(1)实验操作如右图所示。
(2)实验现象及结论:观察到________现象,判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是________,发生的变化是________变化。
(2)实验现象及结论:带火星的木条复燃;过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。
(2)实验记录
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
① | 检查装置的气密性。 向装置中加入药品。 | | 装置的气密性良好。 |
② | 打开分液漏斗活塞,向A装置中缓慢加入稀盐酸。 | A装置中观察到的现象有________,C装置中有气泡出现。 | A装置中发生反应的化学方程式为________; C装置作用是_______。 |
③ | 一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。 | 带火星的木条复燃。 | 过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。 |
【实验反思】
(1)根据实验Ⅱ和Ⅲ,过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后,还产生了另一种物质,该物质是________(填“单质”或“化合物”)。
(2)某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是________。
某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【查阅资料】小华查阅资料,得到关于铁的氧化物如下信息:
铁的氧化物 | Fe2O3 | Fe3O4 | FeO |
颜色 | 红 | 黑 | 黑 |
物理性质 | 不能被磁铁吸引 | 能被磁铁吸引 | 不能被磁铁吸引 |
化学性质 | 可溶于酸 | 常温下不溶于稀酸 | 可溶于酸,但不生成气体 |
【提出猜想】(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。为了证明自己的猜想小明设计了如上图的实验,该实验中,小明加入的X溶液是 ;实验过程中操作Ⅰ是 这个实验基本操作。
小华根据小明的实验认定小明的猜想是错误的,理由是 。
(2)小华根据资料提出了自己的两个猜想,请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成
猜想②:黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成
猜想③:
【实验探究】
方案 | 实验操作 | 可能的现象 | 结论 |
① | 取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 | | 猜想①正确 |
② | 适量黑色粉末A 用磁铁吸引 | 黑色粉末部分被吸引 | 猜想②正确 |
③ | | | 猜想③正确 |
【反思评价】小娟认为方案②中得出的结论不正确,其理由是 。
【得出结论】黑色粉末A是铁和氧化亚铁的混合物。
小华想测定黑色粉末A中铁的质量分数,设计了如下实验:
取8g黑色粉末A加入50g足量的稀硫酸,充分反应后称量,剩余物质的质量为57.8g,则该黑色粉末A中铁的质量分数是多少?(写出计算过程)