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(1)甲同学认为,试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点,认为必须全面观察试管
(2)试管D和E实验的目的是进一步探究铁在
(3)欲除去铁锈可用
(4)为防止金属锈蚀,除了采用覆盖保护膜等措施以外,还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比,其组成和内部组织结构发生变化,从而引起
活动一:探锈—涂油防锈的探究
(1)铁生锈实际上是铁跟空气中的
(2)小组同学设计了图1实验,实验中用迅速冷却的沸水的目的是
(3)小组同学继续探究。将煮沸冷却后的蒸馏水倒入烧杯中,迅速倒入植物油铺满水面,然后将溶解氧传感器插入水中,通风环境中持续三天采集得到数据图象如图2所示(室温下,自然状况的水中溶解氧约为8-9g·L-1)。b试管中出现锈蚀的原因是
(4)欲使b中铁钉不生锈,写出一种b试管实验的改进设计:
(5)通常可用稀盐酸除去铁钉上的铁锈,请写出该反应化学方程式
活动二:用锈—锈蚀原理的应用
查阅资料发现:蒸气眼罩发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理,发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。
探究影响铁生锈速率的因素。
【猜想假设】
(6)猜想I:活性炭能加快铁粉生锈的速率:
猜想Ⅱ:
猜想Ⅲ:活性炭和食盐同时存在能大幅度加快铁粉生锈的速率。
【设计实验】下表是2g铁粉、5g水与不同量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录。
实验编号 | 活性炭/g | 食盐/g | 温度上升值/℃ |
1 | 0 | 0 | 0.1 |
2 | 0.2 | 0 | 22.0 |
3 | x | 0.1 | 3.1 |
4 | 0.2 | 0.1 | 56.3 |
(7)表中x的值为
(8)通过对比实验1、2、3、4可知,猜想
(9)实验1的目的是
【反思与评价】
(10)蒸气眼罩在使用前的保存方法是
(11)蒸气眼罩使用后的剩余物可以回收利用、这样做的意义是
【推荐3】如图所示,蒸汽眼罩是一种眼部护理产品,其原理是让空气中的氧气、水与眼罩内部的铁粉逐渐发生化学反应,形成低温发热体,将空气中的水转变成细微温润的水蒸气。温润的水蒸气可以促进眼部血液循环,缓解眼部疲劳、干燥等症状。某兴趣小组对“蒸汽眼罩”进行了以下探究。
【查阅资料】“蒸汽眼罩”中的主要成分有铁粉、活性炭等。
【探究Ⅰ】验证“蒸汽眼罩”的成分。
小组同学取出“蒸汽眼罩”内的黑色粉末,进行如下实验:
【实验1】取少量黑色粉末于试管中,加入足量
【实验2】实验l的废液过滤后得到黑色粉末,干燥后放在燃烧匙中点燃,再伸入盛有氧气的集气瓶中,燃烧停止后,向集气瓶内倒入少量澄清石灰水,振荡,观察到
【反思交流Ⅰ】实验1中发生反应的化学方程式为
【探究Ⅱ】“蒸汽眼罩”中活性炭的作用。
【作出猜想】活性炭具有
【实验3】小组同学分别将一定量的铁粉、 蒸馏水和活性炭均匀混合后,测量10分钟内上升的温度,数据记录如下表:
实验编号 | 铁粉的质量/g | 蒸馏水的质量/g | 活性炭的质量/g | 温度上升值/℃ |
① | 2 | 5 | 0 | 0.1 |
② | 3 | 5 | 0.1 | 10.4 |
【得出结论】小组同学依据实验得出结论:活性炭能加快铁生锈的速率。
【反思交流Ⅱ】
(1)有同学认为根据上述实验得出的结论不严密,理由是
(2)为便于比较铁生锈速率的快慢,除上述实验采取的测量方法外,还可以通过测量
【拓展应用】生活中存放蒸汽眼罩的建议是
(1)如图A所示为探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用实验示意图,该实验
(2)B图所示实验,木炭在图①中燃烧与木炭在图②燃烧剧烈程度
(3)硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为
(4)D图所示酸的性质实验,可观察到的现象是:试管中溶液
暖贴内部发热材料的截面图
【提出问题】
发热材料中各主要物质起到了什么作用?
【猜想与假设】
Ⅰ.铁粉生锈,发生氧化反应,放出热量.
Ⅱ.活性炭能加快铁粉氧化的速率.
Ⅲ.食盐能加快铁粉氧化的速率.
【进行实验】
实验编号 | 实验药品及用量 | 反应时间 /min | 温度上升值/°C | ||||
铁粉/g | 活性炭/g | 食盐/g | 水/g | ||||
对照组 | 1 | 0.2 | 0.1 | 5 | 10 | 58 | |
实 验 组 | 1 | 0 | 0.2 | 0.1 | 5 | 10 | 0 |
2 | 1 | 0 | 0.1 | 5 | 10 | 2.7 | |
3 | 1 | 0.2 | 0.1 | 0 | 10 | 4.5 | |
4 | 10 | 20 |
【解释与结论】
(1)铁生锈的条件是
(2)已知铁粉在一定条件下生锈,发生氧化反应的产物可能是Fe(OH)3,该反应的化学方程式为
(3)分析
(4)分析实验组4与对照组数据,可证明猜想与假设Ⅲ正确.请填写表中空缺数据
【反思与评价】
(5)某同学认为没有必要进行实验组1,你是否同意他的观点并说明理由
(6)某同学质疑此实验中忽略了发热材料中的水.你认为分析
【猜想与假设】
① 速度慢、气泡少可能与过氧化氢溶液的浓度有关。
② 速度慢、气泡少可能与MnO2的质量有关。
【进行实验】根据如图进行如下实验。
实验1:用26 mg MnO2与5 mL不同浓度过氧化氢溶液进行实验,压强变化如图1。
实验2:用5 mL 1.5%过氧化氢溶液与不同质量MnO2进行实验,压强变化如图2。
【解释与结论】
(1)过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的化学方程式为
(2)实验1得到的结论是
(3)实验2的目的是
(4)欲得出“MnO2对过氧化氢分解有催化作用”的结论,需要对比
【反思与评价】
(5)小组同学在制取氧气过程中,发现反应的速度很慢,产生的气泡很少的原因可能是
(6)利用上图装置探究“温度对过氧化氢分解速率”的影响,是否合理,理由是
【查阅资料】Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体H2S
【实验过程】
(1)制备四硫化钠:取0.5g硫酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加热(如图甲所示,夹持装置已略去)制得Na2S4;
(2)冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡皮塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿距离,记录数据h1(如图乙所示);
(3)将该试管插入水中(如图丙所示),拔下橡胶塞,观察到
(4)按照①-③再重复实验2次,3次实验数据如下表所示:
第1次 | 第2次 | 第3次 | |
h1/cm | 11.0 | 11.4 | 11.6 |
h2/ cm | 8.7 | 9.1 | 9.2 |
【反思与评价】①蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是
②用四硫化钠代替红磷来测定空气中的氧气含量,也能获得成功的原因是
③步骤(2)中,取下棉花,放置一段时间的目的是
①称量装有干燥的木炭的试管D,质量为50.7g,装有碱石灰的干燥管质量为112.4g,连接A、B、C、D装置;
②向长颈漏斗中加入足量3%的过氧化氢溶液,连接C装置,点燃酒精灯;
③待D中反应完全,熄灭酒精灯,冷却;
④称量试管D及剩余固体质量为50.1g,装置C的质量为114.5g;
已知:生石灰可吸收水分,碱石灰可吸收水和二氧化碳,木炭中的杂质不参加反应,B、C中所装药品是足量的能够完全吸收相关物质,请回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式为
(2)酒精灯的作用是
(3)为减少误差,步骤③冷却过程中需要继续通入O2的原因是:
(4)根据实验数据计算参加反应的氧气质量为
(5)若省略B装置,最终测得二氧化碳中碳元素与氧元素的质量比与理论值相比
【提出问题】该淡黄色固体的化学成分是什么?
【查阅资料】
(1)硫单质是一种淡黄色固体,难溶于水且不与水发生反应,在空气中点燃硫单质,生成一种无色、有刺激性气味的气体。
(2)过氧化钠(Na202)是一种淡黄色固体,能与水反应,生成气体并放出大量的热。
【设计实验方案】
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加2mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
比较以上两方案,你认为的最佳方案是
【实验验证】
小峰同学向盛有少量该固体的试管中加入2mL水,观察到有大量气泡产生,并且检验出该反应同时生成了氢氧化钠。
【得出结论】该淡黄色固体是
小汐同学还想对反应生成的气体成分进行分析,她作出了如下两个假设,
①该气体是CO2 ②该气体是O2
小昕同学认为上述假设①不合理,你认为小昕的理由是:
小昕同学重做了方案一的实验,并往试管中伸入带火星的小木条通过现象验证出了生成的气体是氧气。
写出过氧化钠与水反应的符号表达式