某化学小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:①只有Cu;
②只有 ;③是Cu 、Fe2O3的混合物。
【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu = 2FeCl2+CuCl2
【实验探究】(1)甲同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③,而乙同学认为只能排除猜想①,你认为 的观点正确(填“甲”或“乙”)。
(2)丙同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按右下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
| | 反 应 前 | 反 应 后 |
| Ⅰ 组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g |
| Ⅱ 组 | 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g | 洗气瓶和瓶中物质 的总质量为183.1 g |
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的作用是 。
(2)写出A装置中发生反应的化学方程式 ;实验中观察到A装置中的现象为 。
(3)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
不需要, 。
(答对下面(4)与【反思评价】两小题将奖励4分,但全卷总分不超过60分)
(4)选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第 组(填序号)。(2分)
【反思评价】丁同学指出:从环保角度,上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进? 。 (2分)
化学课后,某班同学在整理实验桌时,发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞,征得老师同意后,开展了以下探究:
【提出问题1】 该氢氧化钠溶液是否变质了呢?
【实验探究1】
| 实 验 操 作 | 实 验 现 象 | 实 验 结 论 |
| 取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加稀盐酸,并不断振荡。 | 。 | 氢氧化钠溶液 一定变质了。 |
【猜想与假设】 猜想1:氢氧化钠溶液部分变质。
猜想2:氢氧化钠溶液全部变质。
【查阅资料】(1)氯化钙溶液呈中性。
(2)氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
【实验探究2】
| 实 验 步 骤 | 实 验 现 象 | 实 验 结 论 |
| (1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡。 | 有 生成。 | 说明原溶液中一定有碳酸钠。 |
| (2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液。 | 溶液变红色。 | 说明原溶液中一定有 。 |
【反思与评价】(1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式: 。
(2)上述【实验探究2】中,小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案 (填“可行”或“不可行”)。
【理解与应用】 氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存。实验室必须密封保存的药品还有很多,试另举一例: 。
化学兴趣小组的三位同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。![]()
(1)他们观察蜡烛的燃烧,得出下列结论。请回答:
哪些是不需要燃烧就能观察到的现象(填字母)
哪些是需要燃烧才能观察到的现象(填字母)
a.自顶端起约1cm以内的烛体是温的、柔软且易塑型;
b.原料是半透明、微臭、无味白色固体;
c.蜡烛顶端、烛心底部周围有无色液体,呈碗状存在
d.一白色烛心贯穿中轴,并延长至蜡烛顶1cm
e.形状圆柱形,顶部为圆锥形尖出f.烛心周围和烛焰上端呈明亮的黄色
g.吹熄后,见烛心周围有白烟上升,并慢慢消失h.质软,可用指甲刮出痕迹;
i.若风吹至蜡烛一边;另一边碗形顶端的蜡烛将熔成液体并沿烛体落下;
j.如受空气流的影响,火焰会闪动,且生出黑烟。
除此之外,燃烧时你还观察到的现象有(写两点) , 。
(2)在探究蜡烛燃烧的过程中,他们发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为他们的以下做法中,不合适的是( )
| A.反复试验,并观察是否有相同现象 |
| B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么 |
| C.认为与本次实验目的无关,不予理睬 |
| D.询问老师或同学,讨论生成黑色固体物质的原因 |
小亮发现家中施肥用的碳酸氢铵(NH4HCO3)减少了,并闻到了一股刺激性的气味.他很好奇,于是和同学们进行探究,请你一同参与:
[提出问题]碳酸氢铵减少的原因是什么?
[猜想假设]碳酸氢铵受热易分解,产物可能为水、二氧化碳、氨气.
[实验设计]小明设计了如图所示的装置甲,小刚设计了装置乙进行实验(实验装置中的铁架台均省略).
![]()
甲
(1)小明根据现象 ,证明实验后生成了水和氨气.
(2)根据B中澄清石灰水 ,证明产物中有二氧化碳生成.
[实验结论]碳酸氢铵受热易分解,生成了水、二氧化碳、氨气。
[实验评价]在上述同学们的探究活动中,你觉得 装置不科学,该装置的问题是 。另一个装置的优越性还有哪些 。
[实验反思]根据以上实验,你认为化肥碳酸氢铵在保存时应注意的问题是 。
[拓展探究](1)小红同学认为若将装置B中澄清石灰水改为NaOH溶液,再经过某实验操作,也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成,请你帮她设计并完成实验:
| 实验步骤 | 实验现象 | 反应的化学方程式 |
| | | |
。
以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
| 实验序号 | 过氧化氢溶液浓度% | 过氧化氢溶液体积/mL | 温度℃ | MnO2的用量/g | 收集氧气的体积/mL | 反应所需 的时间/s |
| ① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 16.75 |
| ② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
| ③ | 30 | 5 | 35 | 2 | 49.21 | |
| ④ | 30 | 5 | 55 | 2 | 10.76 |
(2)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是:
。
(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总重量 (选填“减小”或“不变”或“增大”)。
实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的文字表达式:
。
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
[提出猜想]除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
[完成实验]按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
| 实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
| ① | 氯酸钾 | 580 |
| ② | 氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) | 350 |
| ③ | 氯酸钾、氧化铜(质量比1:1) | 370 |
| ④ | 氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) | 390 |
(2)实验所用的三种物质,催化效果最好的是 。
[反思](3)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和
不变;
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对固体沉淀的成分进行了如下探究。请完成下列各题:
(一)猜想与假设:
猜想一:固体为CuCO3,理由: (用化学反应方程式表示)。
猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈 (填“酸”或“碱”)性。
猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
(二)资料查阅:
①结晶水合物受热后易失去结晶水,如CuSO4?5H2O
CuSO4 + 5H2O↑;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物。
③无水氯化钙可做吸水剂;碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:
(1)将反应后的固、液混合物经 、洗涤、室温晾干得蓝色固体。
Ⅱ.用下图所示方案,初步定性探究固体的成分。 ![]()
(2)无色气体为
(3)加入足量铁屑发生反应的方程式为 、
结论:猜想 不成立。
Ⅲ.固体组成定量测定:
设固体为aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O,为测定其组成,称取24.0 g蓝色固体。继续进行实验:
【实验步骤】![]()
图中注射器处为两个单向阀:推注射器时a关闭,b处打开;拉注射器时,a打开进空气,b关闭。
实验步骤 ①组装好装置,检查气密性;②反复推拉注射器;③称量B、C、D、E、F的质量;④关闭弹簧夹,加热B处试管直到反应不再进行;⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器;⑥再次称量B、C、D、E、F的质量。
问题探究:
(4)写出Cu(OH)2、CuCO3分解的化学方程式 、 。
样品分解的总反应方程式 。
说明装置B中样品没有完全反应的现象是
(5)D中的药品为 ,作用是 。
(6)进行步骤⑤的操作,是为了 ,该操作中推注射器时缓缓的目的是 。
数据处理:
| | B | C | D | E | F |
| 反应前 | 124.0g | 250.0g | 300.0g | 350.0g | 360.0g |
| 反应后 | 116.0g | 253.6g | 304.2g | 350.2g | 360.0g |
(8)求该固体的化学式中 a:b:c= 。(写出计算过程,4分)