物质发生化学变化的前后,总质量是否发生改变?是增加、减小还是不变呢?甲、乙、丙三位同学按下面的步骤进行探究:
(1)提出假设:物质发生化学变化前后总质量不变。
(2)设计并进行实验,甲设计的实验装置和选用药品如图A所示,乙设计的实验装置和选用药品如图B所示,他们在反应前后都进行了规范的操作,准确的称量和细致的观察。
写出A、B两个实验发生反应的化学方程式:
① , ② 。
丙进行了图C所示的实验,在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端,分别绕上粗铜丝,并使玻璃保持水平。然后,用酒精灯给a端铜丝加热数分钟。停止加热后冷却,他观察到的现象是 ③ , ④ 。
(3)实验结论:
甲认为:在化学反应中,生成物的总质量与反应物的总质量相等;
乙、丙认为:在化学反应中,生成物的总质量与反应物的总质量不相等。
(4)你认为 ⑤ 的结论正确,请从原子的角度分析,结论正确的理由是: ⑥ 。
(5)导致其他实验结论错误的原因是 ⑦ , ⑧ 。因此,如果 ⑨ 的反应,则一定要设计反应在密闭装置中进行。
在课外活动中,某学生用一定量的某+2价金属R与稀硫酸反应来制取氢气,并做如下记录:
实验次数 |
R的质量 |
硫酸的体积 |
生成的氢气体积 |
第一次 |
1.5g |
50mL |
1.47L |
第二次 |
2.0g |
50mL |
1.96L |
第三次 |
2.3g |
50mL |
2.16L |
第四次 |
2.5g |
50mL |
2.16L |
⑴该实验中,第 次实验中金属有剩余,第 次实验中硫酸有剩余。
⑵若氢气的密度为0.085g/L,则金属R的相对原子质量为 。
查获的大麻(化学式是)等毒品常在空气中焚烧销毁生成二氧化碳和水。试写出大麻燃烧的化学方程式。_______________________________________________。
现有氢气、氯酸钾、锌、稀硫酸、二氧化锰、氧化铜、红磷、氧气八种物质,从中选择适当的物质,按下列要求进行反应,写出反应的化学方程式。
⑴置换反应,有气体生成: ;
⑵分解反应: ;
⑶化合反应,产生大量白烟: ;
⑷置换反应,有金属单质生成: 。
某中学化学兴趣小组为探究实验室制取氧气。把干燥、纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物30g装入大试管中,加热。待反应完全后,将试管冷却、称量,得到20.4g固体物质。试计算:
(1)完全反应后制得氧气多少克?
(2)原混合物中氯酸钾的质量分数。(计算结果用百分数表示,保留到小数点后一位数字)
做完“铁在氧气里燃烧”实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是他们进行了以下探究活动,请你一同参与。
[问题1] 细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?
[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因,该小组同学设计的实验方案是:取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝,分别在足量的氧气中燃烧,观察现象。你认为他们的方案 (填“合理”或“不合理”)。
[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时,他把细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部(没有接触到细沙,如图所示),但不见铁丝燃烧,反复实验均未成功。
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种:
A.铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行;
B.点燃火柴后立即将它伸入瓶内,火柴燃烧消耗了氧气,不利于铁丝 的燃烧;
C.火柴燃烧时有大量的热量放出,将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部,因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出,使铁丝无法燃烧。
实验:根据以上假设,他对实验应作的相应改进为:
(1) ;(2) ;(3) 。
[问题2]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料2] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入_____溶液,观察到的现象是_____,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
|
Fe3O4 |
Fe2O3 |
铁 |
分解温度/℃ |
1538 |
1400 |
— |
熔点/℃ |
— |
— |
1535 |
[问题3]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料3]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:②Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
[理论探讨]
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。
[拓展延伸]
(1)小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来,观察到火星四射,并有黑色固体生成,请写出该反应的化学方程式 ;
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式__________;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色_____,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。