某化学兴趣小组有一次活动的内容是: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、Fe(OH)3三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Fe2O3     
③只有Fe(OH)3                       ④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物   
⑤是Cu 、Fe2O3的混合物    ⑥是Cu 、Fe(OH)3的混合物
【资料获悉】(1)2Fe(OH)3Fe2O3 +3H2O    
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图28-1进行实验。结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的 。(填猜想中的序号)

(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另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,溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为   的观点正确(填“乙”或“丙”)。
(3)丁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,按图28-2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)应该选择   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)。
(3)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   
(4)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?   (填“需要”或“不需要”),理由是    。
【反思评价】 戊同学指出:从环保角度,图28-2装置有严重不足之处。你认为应该如何改进?   
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行? (填“可行”或“不可行”)

(8分)用盐酸和碳酸钙固体反应,将得到的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们提出了自己的想法。
[查资料]稀盐酸与AgNO3溶液发生复分解反应,AgCl为白色且难溶于水。
[假设]小明的假设:澄清石灰水已变质。
小白的假设:气体X中除了有CO2外,还有       
[实验探究](1)小明的探究:

实验目的
实验步骤
可能的实验现象
化学方程式和实验结沦
 探究所用
澄清石灰
水是否变

①用一支试管另取少量原澄清石灰水
②取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2
              
 
步骤③中现象为:
         
步骤②中反应方程式为:
                   
实验结论:所用的澄清石灰水没有变质。
 
(2)小白的探究
 实验目的
   实验步骤
 实验现象
   化学方程式和实验结论
探究小白的假设是否成立
将气体X通入AgNO3溶液
          
反应方程式为:      
实验结论:小白的假设成立
[实验反思]
(3)同学们经过讨论发现,用下面实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。

A       B      C
A、B中都加AgNO3溶液,通X气体后:如果A浑浊、B澄清、C浑浊,结论是                    ;如果看到                               现象;小明和小白的假设都成立。

(9分)请你参与下列探究:
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体?
【提出猜想】从元素守恒的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是____________________________________。
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式____________________。
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。

如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是       
老师说:化学反应中,一种元素的化合价升高,肯定有元素的化合价降低,这是科学规律。丙同学根据老师这句话,说:“肯定不是       ” 。
【实验探究】小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,B装置的尾部有水珠生成;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减。
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_________________。
写出B装置中发生化学反应的方程式_______________。
【思维拓展】
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有____________物质。
(2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?丁同学设计了右图所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨,理由是______________。要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是______________。

(9分)请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务:
【研究课题】:探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】:该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有Ca2、Mg2、HCO3等离子,在加热时,这些离子趋于生成溶解度更小的物质—水垢(主要成分为碳酸盐、碱等的混合物)。同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:

物 质
Ca(HCO3)2
Mg(HCO3)2
Ca(OH)2
Mg(OH)2
CaCO3
MgCO3
溶解性
可溶
可溶
微溶
不溶
不溶
微溶
【提出猜想】:水垢的主要成分一定含有CaCO3       ,可能含有Ca(OH)2       。写出Ca(HCO3)2受热分解的化学方程式       
【设计方案】:
⑴ 甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入             ,没有白色沉淀,说明水垢中无Ca(OH)2
⑵ 乙同学设计下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,步骤如下:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液;
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线);
③待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞B,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
④再次称量干燥管内物质增加的质量;
⑤重复③和④的操作,直至干燥管内物质质量不变。


a.步骤①所加的酸溶液是                    
b.装置Ⅱ的作用是                                             
从导管A处缓缓鼓入一定量的空气的作用是____________________。
c.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是         
【实验结论】通过上述探究可知:水垢的主要成分有                            

 0  60871  60879  60885  60889  60895  60897  60901  60907  60909  60915  60921  60925  60927  60931  60937  60939  60945  60949  60951  60955  60957  60961  60963  60965  60966  60967  60969  60970  60971  60973  60975  60979  60981  60985  60987  60991  60997  60999  61005  61009  61011  61015  61021  61027  61029  61035  61039  61041  61047  61051  61057  61065  211419 

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