某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图,装置气密性良好),![]()
一段时间后,进行观察。请你一起参与分析,并完成后续实验设计。
[观察现象]①装置中右侧导管中的液面升高。②铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质。
[提出问题]导管中液体为何升高?黑色固体物质又是什么?
[理论分析]小组同学根据已学过的知识分析得知,液面上升的原因是 。
[猜想与假设]小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有:
①Fe、②Fe2O3、③FeCl3、④C四种物质。
[分析与验证]小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析:
⑴小红同学认为不可能含有氯化铁,该结论得到小组同学的认可,理是 。
⑵小强同学认为一定含有碳,该结论也得到小组同学的认可,理是 。
⑶小组同学不能确定是否含有铁,请人帮他们设计方案进行确认:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 你选用的试剂是: | | |
在 (填“水”或“食盐水”)中生锈快。
酒糟灯是实验室中常用的加热仪器,某小组同学对酒精灯火焰温度进行如下探究。
(I)定性研究:甲同学取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中,l~2 s后取出,观察到位于外焰的部分明显碳化。
(1)写出碳完全燃烧的化学方程式: 。
| 火焰层 | 平均温度/℃ | |
| 乙 | 丙 | |
| 焰心 | 432 | 598 |
| 内焰 | 666 | 783 |
| 外焰 | 520 | 667 |
(Ⅱ)定量研究:乙和丙同学在老师指导下,分别利用高温传感器测得酒精灯各层火焰平均温度如右表。
(3)由右表得出结论: (填“焰心”、“内焰”或“外焰”)温度最高 。
(4)结合定量研究结论,下列图示中加热方法(试管夹未画出)最合理的是 (填字母序号)。
(Ⅲ)交流反思:不仅酒精灯的各层火焰温度不同,而且相同火焰层温度也有差异。
(5)造成乙、丙两同学所测相同火焰层温度差异的原因可能是(写出两点即可)
① , ② 。
(8分)小明同学发现往水中投放过氧化钙后产生气泡。
[提出问题]产生的气体是什么呢?
[猜想假设]小明同学与本组同学讨论后认为可能是 。
[设计实验]为研究反应后生成何种气体,小明使用如下图![]()
甲所示的装置进行实验,打开装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,观察到管内有气泡产生,用带火星的木条靠近气体出口处,木条复燃,说明生成的气体是 ,
假设成立。由此可知运输鱼苗时,在水中加入过氧化钙的主要目的是 。
[实验反思]根据质量守恒定律,小明认为过氧化钙与过量水反应,还会生成某种含有钙元素的生成物。开始小明假设该生成物为氧化钙,但通过思考:氧化钙能与水反应,生成氢氧化钙。他很快否定了原先的假设,并重新假设生成的含钙化合物为氢氧化钙。
(1)请写出氧化钙与水反应生成氢氧化钙的化学方程式 ,
该反应的基本类型是 。
(2)请设计一个实验方案来验证小明的新假设,并填入下表空格中:
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| | | 过氧化钙与水反应,有氢氧化钙生成。 |