市售的“自热米饭”带有一个发热包,遇水后可以迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究:
(查阅资料)
①发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
②氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体粉末,但氢氧化铝可溶于NaOH溶液。
(成分探究)取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有_______。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变________色,证明原粉末中含生石灰;后来再通过实验证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种; 猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉; 猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五:_______________。
(实验验证)小施用样品A进行实验,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
(实验结论)
(4)不溶物D是______。大家结合实验现象讨论后,认为猜想_______正确。
(原理探究)
(5)小吴利用下图装置证明发热包放热主要来自于生石灰遇水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为_______(填名称),但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
(猜想)大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
(实验验证)
同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
(拓展活动)
(6)在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式____________。
根据下列实验装置图回答问题:
(1)写出图中仪器a的名称:__________。
(2)若实验室用加热KMnO4制取氧气,选择的装置组合是______(填字母序号),写出该反应的化学方程式_______。若用E装置来收集氧气,集满气体的集气瓶移出水面后应_____(填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(3)通常将产生的二氧化碳通入装置F,目的是__________。
(4)若用G装置来去除CO中混有的少量CO2,则该装置中最好加入下列哪种试剂_______(填字母序号),混合气体应从_________(填“M”或“N”)端导管口进入。
A 浓硫酸 B 紫色石蕊溶液 C 氢氧化钠溶液
根据下图所示的实验,回答问题:
(1)实验1倾倒二氧化碳时用一玻璃片进行遮挡,其目的是________。
(2)实验2检查装置的气密性,有如下操作步骤:①用手紧握试管,②将导管口浸入烧杯的水中,③观察导管口是否有气泡冒出,正确的操作顺序是_________;如果有气泡冒出,证明装置的气密性良好,此时松开手会观察到________现象。
某矿石主要成分是MgO,含少量的Fe2O3、CuO和SiO2杂质。用该矿石制备Mg(OH)2的工艺流程简图如下:
回答下列问题:
(1)步骤①和步骤②均用到的操作是_________________。
(2)溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Mg2+和__________(填离子符号)。
(3)已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表:
对应离子 | Fe3+ | Cu2+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 4.2 | 9.1 |
完全沉淀时的pH | 3.2 | 6.7 | 11.1 |
步骤②加入熟石灰,调节溶液的pH范围为_________,固体C中所含成分的化学式为______。
(4)步骤③制得Mg(OH)2的化学方程式为_________。
人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
(1)金、银在自然界有单质形式存在,说明它们的化学性质都_______。
(2)钛和钛合金是21世纪的重要的金属材料,钛合金制品放在海水中数年取出后仍光亮如新,是因为其_______(填序号)非常好。
A 可塑性 B 机械性能 C 抗腐蚀性能
(3)铝制品具有很好的杭腐蚀性能,原因是铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的______(用化学式填空)薄膜。
(4)氢化镁(MgH2)是一种相对廉价的储氢材料。当它与水混合时放出氢气,同时生成一种碱,该反应的化学方程式是___________。
(5)铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈:
①铁锈的主要成分是________(填化学式):将生锈的铁制品放入一定量的稀盐酸中充分反应,除铁锈和铁分别与盐酸发生反应外,还可发生如下反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2.,这一反应所属的反应类型是________。
②将10g表面生锈的铁钉(杂质已忽略)浸泡在100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中充分反应,观察到铁锈已完全消失,反应停止后,取出光亮的铁钉洗涤、干燥、称量,质量为3.6克,则原生锈铁钉中铁元素的质量分数为__________。
有一包白色固体粉末,可能含有K2SO4、Na2CO3、NH4Cl、BaCl2、CuSO4中的一种或几种,为确定其组成,进行如下实验:
①取少量样品放入烧杯中,加足量水,充分搅拌,得到无色溶液;
②取①中溶液少量放入试管中,往其中加入足量稀硫酸,有气泡产生;
③继续向②中的溶液滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成;
④另取①中溶液少量放入试管中,加入NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味的气体。
根据以上事实判断:
(1)肯定存在的是_______________;
(2)肯定不存在的是______________;
(3)不能确定是否存在的是_________。
(4)为了进一步确定上述“不能确定是否存在的物质”,进行实验步骤⑤:另取①中溶液少量,加入稀盐酸至_______(填现象),然后加入少量BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,证明该物质确实存在。