(2019张家口桥西区模拟)探究金属的化学性质时,兴趣小组的同学进行了如下实验:将足量的铝条加入到氯化铁溶液中,观察到铝条表面有气泡产生,一段时间后有黑色固体生成。
问题一:产生了什么气体?
(作出猜想)猜想一:可能是氧气;猜想二:可能是氢气;猜想三:可能是二氧化碳。
(交流讨论)大家思考后,—致认为猜想三不合理,其理由是_____。
(实验验证)验证猜想一:先用试管收集该气体,_____,则猜想一不成立。
验证猜想二:用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方罩一个干冷的烧杯,观察到_____,猜想二成立。
(继续探究)用pH试纸测得氯化铁溶液的pH约为2,说明氯化铁溶液中含有较多的氢离子。
(得出结论)产生的气体是氢气。
问题二:黑色固体是什么物质?
(作出猜想)大家一致认为是_____。
(实验验证)他们将反应后的液体过滤、烘干,分离出黑色固体。将黑色固体置于试管中,向试管中加入硫酸铜溶液,观察到_____,写出反应的化学方程式_____。
(拓展应用)请再用一种方法验证该黑色物质:_____。
(解释与结论)小组同学通过查阅资料发现,过量的金属铝与氯化铁发生反应时溶液会由黄色变为浅绿色,并且在反应中生成该黑色物质和另一种化合物,进一步验证了大家的猜想是正确的。
在探究盐的化学性质时,小明将硫酸铜溶液滴入碳酸钠溶液中,观察到有蓝绿色沉淀和气泡产生。小组同学进行了如下探究:
探究1:产生的气体是什么?
(讨论交流)小组同学经过讨论认为生成的气体可能是二氧化碳,他们作出该结论的依据是________。
(实验验证)小明同学将反应产生的无色无味气体通入紫色石蕊溶液中,观察到_____,则说明生成的气体是二氧化碳。
探究2:蓝绿色沉淀是什么?
(查阅资料)①硫酸铜溶液显酸性,碳酸钠溶液显碱性;②Cu(OH)2为蓝色沉淀,CuCO3为蓝绿色沉淀,且均不含结晶水;③Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,且分解产物均为初中化学常见的氧化物。
(提出猜想)猜想一:蓝绿色沉淀是碳酸铜 猜想二:蓝绿色沉淀是碳酸铜和氢氧化铜
(设计实验)小华同学将硫酸铜与碳酸钠溶液混合后生成的沉淀过滤,将滤渣洗涤干净,再低温干燥,然后取样进行如图所示实验(部分夹持装置已略去)。观察到B中无水硫酸铜变为蓝色,说明分解产物中含有__;观察到C中___________,说明分解产物中含有二氧化碳。
(实验结论)根据上述实验,小组同学得出猜想二成立。
(讨论交流)
(1)写出C中产生明显现象的反应的化学方程式__________。
(2)上述实验中干燥滤渣时采用低温干燥,其原因是_____。
(反思提升)实验结束后,老师告诉小组同学,反应生成的蓝绿色沉淀实际是Cu2(OH)2CO3,与铜生锈产生的铜绿的主要成分相同,结合上述实验和所学知识可以得出铜生锈与空气中的氧气和________有关。
(2019河北模拟)如图所示,超市的洗涤用品区域有一种叫做“污渍爆炸盐”的新型洗涤剂,能清除衣服上难以清洗的黄斑、血渍、奶渍等。某化学兴趣小组的同学对“污渍爆炸盐”与水作用后的产物进行了探究。
(1)查阅资料:“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4),它是白色结晶颗粒,与水作用会产生碳酸盐和其他化合物。
(2)小明猜想其他化合物为:
Ⅰ、NaOH;Ⅱ、H2O2;Ⅲ、NaOH和H2O2,小明作出以上猜想的理论依据是_____。
(3)实验设计:探究“污渍爆炸盐”水溶液的成分,完成下列表格。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤1:取少量“污渍爆炸盐”于烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌 | 固体完全溶解,形成无色溶液 |
|
步骤2:取少量步骤1形成的溶液于试管中,再加入足量氯化钙溶液 | _____ | 含有Na2CO3 |
步骤3:取少量步骤2试管中的上层清液于另一支试管中,再滴加少量MgCl2溶液,振荡 | 无明显现象 | _____ |
步骤4:另取一支试管,加入少量步骤1形成的溶液,再加入少量二氧化锰,将带火星的木条伸入试管中 | _____ | 含有H2O2 |
(4)实验结论:猜想Ⅱ正确。
(5)小宇认为将步骤2中的氯化钙溶液改为氢氧化钙溶液也能得出正确的结论,他的想法_____(填“可行”或“不可行”),理由是_____(用化学方程式表示)。
(6)反思评价:小组同学经讨论认为作为洗涤剂的“污渍爆炸盐”与水作用不可能生成氢氧化钠,因为氧氧化钠溶液有_____,会灼伤皮肤。
(2019大庆改编)某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中,结果发现也有气泡产生,小组同学进行了以下探究活动:
探究 1:产生的气体是什么?
(作出猜想)
猜想一:氧气;
猜想二:氢气;
猜想三:氮气。
其他同学认为猜想三是错误的,理由是_____。
(实验1)分别向两支试管中加入等量的Al和氢氧化钠溶液,进行如图实验。
(1)图①中实验反应一段时间后,观察到_____,则猜想一错误。
(2)图②中实验反应一段时间后的气体经验纯后在尖嘴处点火,观察到_____,则猜想二正确。
(3)若本实验所用试剂是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液,则观察不到明显的实验现象。其原因是_____。(用化学方程式表示)
探究2:氢氧化钠溶液的溶质质量分数对产生气体的速率是否有影响?
(查阅资料)常温下(20 ℃),氢氧化钠的溶解度约为109 g。
(实验2)经过讨论,小组同学对(实验1)中的装置进行了改进,如图2所示。
(1)改进后装置的优点是_____。
(2)同学们取不同溶质质量分数的氢氧化钠溶液与等质量、等表面积的铝反应,观察到的现象记录如下:
序号 | 所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数 | 实验现象 |
A | 10% | 无明显现象 |
B | 20% | 无明显现象 |
C | 30% | 肥皂水中有少量气泡 |
D | 40% | 肥皂水中有大量气泡 |
经过四组实验对比,可得一般情况下,其他条件相同时,氢氧化钠溶液的溶质质量分数越大,产生气体的速率越快。
(3)结合上述实验,你认为常温下,短时间内制取大量氢气最合适的氢氧化钠溶液的溶质质量分数是_____(保留整数)。
(拓展延伸)铝制品在生活中应用十分广泛,工业上_____(填“能”或“不能”)用铝罐盛放碱液。
小杰同学在复习铁生锈条件时知道,常温下,没有氧气,铁与水几乎不反应。老师告诉同学们,高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。小杰很好奇,设计如图所示实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是___________________。
(2)探究生成的气体是什么?用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是_________________。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
(查阅资料)常见的铁的氧化物有FeO(黑色、没有磁性)、、。
(初步验证)试管中固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
(猜想与假设)猜想一:剩余固体是;猜想二剩余固体是__________________。
(实验探究)
实验操作 | 实验现象结论 |
______________________ | ___________________证明猜想一正确 |
(实验结论)铁和水蒸气反应的化学方程式:___________________。
(反思与交流)该黑色固体不可能是,理由是___________________。
有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁5种物质中的一种或几种组成。为探究样品的组成,某小组取适量样品按下图所示流程进行实验。请结合图中信息,回答相关问题。
(1)现象②中产生的无色气体的化学式为_______;
(2)若由现象①得出结论:原固体中既不含Na2SO4,也不含BaCl2。此结论是否正确____;
(3)滤渣a的成分为________(填化学式);
(4)滤液b中含有的溶质是________;