“大单元整合”是一种新的化学学习方法。与铁有关的部分实验如下:
(1)实验一:铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中剧烈燃烧,说明燃烧的剧烈程度与__________ 有关。铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为____________ 。
(2)实验二:该实验___ (填“能”或“不能”)用于验证质量守恒定律,实验现象为铁钉表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色。
实验三:法国科学家拉瓦锡曾让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,探究水的组成。
【查阅资料】①.有2种黑色含铁元素的氧化物(FeO、Fe3O4),其中FeO不能被磁铁吸引,只有Fe和Fe3O4可以被磁铁吸引。②铁能与硫酸铜反应产生红色固体,而Fe3O4不与硫酸铜溶液反应。
(3)按如图装好药品、连好装置。其中装置A对装置B中反应的作用是____________ 。
(4)黑色铁粉加热一段时间后,B中仍为黑色,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣声,同学们猜想生成的气体可能是________ 。
(5)【实验探究】
③由上述实验探究结论得出:在高温条件下,铁与水蒸气反应的化学方程式___________ 。
实验一:铁丝的燃烧 | 实验二:铁钉与CuSO4溶液反应前后质量的测定 | 实验三:水的组成的探究 |
(1)实验一:铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中剧烈燃烧,说明燃烧的剧烈程度与
(2)实验二:该实验
实验三:法国科学家拉瓦锡曾让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,探究水的组成。
【查阅资料】①.有2种黑色含铁元素的氧化物(FeO、Fe3O4),其中FeO不能被磁铁吸引,只有Fe和Fe3O4可以被磁铁吸引。②铁能与硫酸铜反应产生红色固体,而Fe3O4不与硫酸铜溶液反应。
(3)按如图装好药品、连好装置。其中装置A对装置B中反应的作用是
(4)黑色铁粉加热一段时间后,B中仍为黑色,吹泡器连续吹出气泡,且气泡向上飞起;用燃着的木条靠近气泡,能产生爆鸣声,同学们猜想生成的气体可能是
(5)【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤1:倒出B中黑色固体于白纸上。用磁铁反复吸引 | 黑色固体全部被吸。 | 黑色固体中一定没有① |
步骤2:取上这少量黑色固体于试管中,加入足量硫酸铜溶液,充分反应。 | 有红色固体出现,且有黑色固体剩余 | 黑色固体中一定有Fe和② |
更新时间:2023-02-09 17:04:30
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【推荐1】有关物质组成及化学规律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)法国化学家拉瓦锡为化学学科的发展做出了巨大贡献,下列有关发现与他有密切关系的是_____ 。
A. 空气的组成 B. 质量守恒定律 C. 水的组成 D. 酸碱指示剂
(2)在密闭容器内加入下列两种物质,并称量加入前后的总质量(含密闭容器),能验证质量守恒定律的是_____________ (填标号)。
A. 蔗糖和水 B. 氯化钠溶液和硝酸钾溶液 C. 氯化钡溶液和稀硫酸
(3)在氧气中点燃红磷的实验过程,固体质量变化如图所示。
①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因是___________ 。
②该反应的化学方程式为________________ 。
③参加反应的氧气质量为___________ g。
(4)某学习小组拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。
查阅资料可知Mg、Mg3N2能发生如下反应:
①2Mg+O2 2MgO; ②3Mg+N2Mg3N2; ③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2+6H2O= 3Mg(OH)2↓+2NH3↑
实验中所用的装置和药品如图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。回答下列问题:
①连接并检查实验装置的气密性,实验开始时,将空气通入实验装置,则气流流经装置的顺序是______ (填装置序号)。D装置中发生反应的化学方程式为___________ 。
②通气后,如果同时点燃A、B装置的酒精灯,对实验结果有何影响?_________ 。
③设计一个实验,验证产物是否含氮化镁:
④思维拓展:空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO的质量却远大于Mg3N的质量,请给出合理的解释_______________ 。
(1)法国化学家拉瓦锡为化学学科的发展做出了巨大贡献,下列有关发现与他有密切关系的是
A. 空气的组成 B. 质量守恒定律 C. 水的组成 D. 酸碱指示剂
(2)在密闭容器内加入下列两种物质,并称量加入前后的总质量(含密闭容器),能验证质量守恒定律的是
A. 蔗糖和水 B. 氯化钠溶液和硝酸钾溶液 C. 氯化钡溶液和稀硫酸
(3)在氧气中点燃红磷的实验过程,固体质量变化如图所示。
①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因是
②该反应的化学方程式为
③参加反应的氧气质量为
(4)某学习小组拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。
查阅资料可知Mg、Mg3N2能发生如下反应:
①2Mg+O2 2MgO; ②3Mg+N2Mg3N2; ③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2+6H2O= 3Mg(OH)2↓+2NH3↑
实验中所用的装置和药品如图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。回答下列问题:
①连接并检查实验装置的气密性,实验开始时,将空气通入实验装置,则气流流经装置的顺序是
②通气后,如果同时点燃A、B装置的酒精灯,对实验结果有何影响?
③设计一个实验,验证产物是否含氮化镁:
实验操作和实验现象 | 实验结论 |
产物中含有氮化镁 |
④思维拓展:空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO的质量却远大于Mg3N的质量,请给出合理的解释
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
(1)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵守质量守恒定律。我____ (“同意"或“不同意)小明的观点,因为____ 。
(2)小红按下图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】 :黄色固体是什么呢?
【查阅资料】 :①氧化镁为白色固体;
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;
③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气和氢氧化镁,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体为Mg3N2
【实验探究】请在设计实验中完成实验现象,从而验证猜想是正确
【反思与交流】
①空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁,为什么?请给出合理的解释______ 。
②写出生成氮化镁的化学方程式______ 。
(1)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵守质量守恒定律。我
(2)小红按下图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】 :黄色固体是什么呢?
【查阅资料】 :①氧化镁为白色固体;
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;
③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气和氢氧化镁,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体为Mg3N2
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
取少量黄色固体于试管中,加入适量的水,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 | 证明猜想正确 |
【实验探究】请在设计实验中完成实验现象,从而验证猜想是正确
【反思与交流】
①空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁,为什么?请给出合理的解释
②写出生成氮化镁的化学方程式
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(0.4)
解题方法
【推荐3】以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究.
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:不相等;猜想2:相等.
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量.
【反思评价】经过反复讨论最后得出:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体参加或生成的反应,都应在______ 中进行.
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图所示的三种改进.经过反复交流,一致认为:A的改进会因___ 从而产生误差;B的改进会因反应产生气体使瓶内压强太大,使塞子蹦出而产生危险;C的改进最为科学,那么C的锥形瓶中盛放的NaOH溶液的作用是_______ .
【得出结论】利用C装置进行再次探究,均得出猜想2正确的结论.
进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论:___ 的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和.
【微观解释】化学反应前后,______ 均不变,所以质量守恒.
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:不相等;猜想2:相等.
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量.
甲组 | 乙组 | |
实验方案(反应后略) | ||
实验现象 | 有气泡产生 天平指针向右偏转 | 铁钉表面有红色物质析出,天平指针没有偏转 |
结论 | 猜想1正确 | 猜想2正确 |
【反思评价】经过反复讨论最后得出:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体参加或生成的反应,都应在
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图所示的三种改进.经过反复交流,一致认为:A的改进会因
【得出结论】利用C装置进行再次探究,均得出猜想2正确的结论.
进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论:
【微观解释】化学反应前后,
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【推荐1】下图是铁丝在氧气中燃烧实验过程示意图,请回答下列问题。
(1)实验过程回顾
教师上课时取出一根细铁丝,用砂纸打磨至光亮,并绕成螺旋状,在下端系上一根火柴(如图B)。接着点燃火柴,当火柴快要熄灭时慢慢地伸入盛有少量水的集气瓶中(如图D),观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射。
①用砂纸打磨铁丝的目的是_______ 。
②铁丝绕成螺旋状的原因是_______ 。
③写出铁丝在氧气中燃烧的化学式表达式_______ 。
(2)学生实验与反思
接着,学生模仿教师操作也做同样实验,有不少学生没有观察到火星四射的燃烧现象。学生寻找原因,讨论如下:
①铁丝燃烧条件可能与氧气的浓度有关?其推测的依据是_______ 。
②铁丝燃烧条件可能与温度有关?请你帮助其设计一个实验证明:_______ 。
③小结:下列可能会影响铁丝在氧气中燃烧现象有无的选项是_______ 。
A.集气瓶内水的有无
B.铁丝的粗细
C.铁丝的长短
D.引燃火柴后伸入集气瓶时的早晚
E.铁丝伸入集气瓶内的高低
F.铁丝表面的油漆、氧化膜等除去与否
(3)实验再探究
某同学选用硬度不同、粗细相同的铁丝分别在氧气中燃烧实验,发现硬度大的铁丝火星四射的剧烈程度大,对此查阅相关资料如下。
铁丝燃烧的火星四射的原因是反应产生大量热量使生成物熔化成液态,飞溅本质是实验过程中产生一种气态物质受热体积膨胀而产生的喷射状,铁丝种类有工业级纯铁丝(含碳0.05%),低碳钢铁丝(含碳0.2%),中高碳钢铁丝(含碳0.6%)等。
①实验中使熔化的生成物飞溅的气体可能是_______ 。
②铁丝的硬度与含碳量有关,硬度大其含碳量_______ (选填“高、低”)。
③铁丝燃烧的产物也是固体,而实验室测定空气中氧气含量的实验中选用红磷而不选用铁丝的主要原因是_______ 。
(1)实验过程回顾
教师上课时取出一根细铁丝,用砂纸打磨至光亮,并绕成螺旋状,在下端系上一根火柴(如图B)。接着点燃火柴,当火柴快要熄灭时慢慢地伸入盛有少量水的集气瓶中(如图D),观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射。
①用砂纸打磨铁丝的目的是
②铁丝绕成螺旋状的原因是
③写出铁丝在氧气中燃烧的化学式表达式
(2)学生实验与反思
接着,学生模仿教师操作也做同样实验,有不少学生没有观察到火星四射的燃烧现象。学生寻找原因,讨论如下:
①铁丝燃烧条件可能与氧气的浓度有关?其推测的依据是
②铁丝燃烧条件可能与温度有关?请你帮助其设计一个实验证明:
③小结:下列可能会影响铁丝在氧气中燃烧现象有无的选项是
A.集气瓶内水的有无
B.铁丝的粗细
C.铁丝的长短
D.引燃火柴后伸入集气瓶时的早晚
E.铁丝伸入集气瓶内的高低
F.铁丝表面的油漆、氧化膜等除去与否
(3)实验再探究
某同学选用硬度不同、粗细相同的铁丝分别在氧气中燃烧实验,发现硬度大的铁丝火星四射的剧烈程度大,对此查阅相关资料如下。
铁丝燃烧的火星四射的原因是反应产生大量热量使生成物熔化成液态,飞溅本质是实验过程中产生一种气态物质受热体积膨胀而产生的喷射状,铁丝种类有工业级纯铁丝(含碳0.05%),低碳钢铁丝(含碳0.2%),中高碳钢铁丝(含碳0.6%)等。
①实验中使熔化的生成物飞溅的气体可能是
②铁丝的硬度与含碳量有关,硬度大其含碳量
③铁丝燃烧的产物也是固体,而实验室测定空气中氧气含量的实验中选用红磷而不选用铁丝的主要原因是
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科学探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,某兴趣小组存在一些疑惑,于是进行了以下探究:
【问题一】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁?
【查阅资料1】 ①氧化铁为暗红色固体,不能被磁铁吸引,铁和四氧化三铁能被磁铁吸引;
②铁能和稀盐酸反应产生气泡;氧化铁、四氧化三铁也能和稀盐酸反应,但无气泡产生。
【实验探究】(1)将铁丝燃烧后得到的黑色物质冷却,然后碾碎,____ (填操作方法和现象),说明溅落下来的黑色物质中还有铁。
(2)写出铁丝在氧气中燃烧的文字或符号表达式__________ 。
【问题二】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢?
【查阅资料2】①氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表;
②氧化铁高温分解成四氧化三铁
【理论讨论】(3)根据上述探究以及实验现象,并结合表中数据分析,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在________ 之间,此温度范围氧化铁已分解。
【问题三】(4)氧化铁、二氧化锰在物质的分类上都属于_____ (填“纯净物”或“混合物”);氧化铁也能做过氧化氢分解的催化剂吗?
【实验探究】
【实验结论】氧化铁可做过氧化氢分解的催化剂。
【讨论交流】(5)做A、B 两支试管中实验的作用________ 。
(6)步骤II的实验现象________ ;其实验目的是________ 。
(7)步骤III所得固体质量为_________ g。
【问题四】某实验小组欲证明氧化铁与二氧化锰的催化效果,实验时均以生成25mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,相关数据见如表:
(8)上述实验中的“待测数据”指_____ ,若_________ ,说明二氧化锰比氧化铁对过氧化氢的催化效果好。
【问题一】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁?
【查阅资料1】 ①氧化铁为暗红色固体,不能被磁铁吸引,铁和四氧化三铁能被磁铁吸引;
②铁能和稀盐酸反应产生气泡;氧化铁、四氧化三铁也能和稀盐酸反应,但无气泡产生。
【实验探究】(1)将铁丝燃烧后得到的黑色物质冷却,然后碾碎,
(2)写出铁丝在氧气中燃烧的文字或符号表达式
【问题二】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢?
【查阅资料2】①氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表;
②氧化铁高温分解成四氧化三铁
四氧化三铁 | 氧化铁 | 铁 | |
分解温度/℃ | 1538 | 1400 | —— |
熔点/℃ | —— | —— | 1535 |
【理论讨论】(3)根据上述探究以及实验现象,并结合表中数据分析,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在
【问题三】(4)氧化铁、二氧化锰在物质的分类上都属于
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 |
I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
II.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | |
III.将实验II中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量为 |
【实验结论】氧化铁可做过氧化氢分解的催化剂。
【讨论交流】(5)做A、B 两支试管中实验的作用
(6)步骤II的实验现象
(7)步骤III所得固体质量为
【问题四】某实验小组欲证明氧化铁与二氧化锰的催化效果,实验时均以生成25mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,相关数据见如表:
实验序号 | 过氧化氢 | 其他物质质量 | 待测数据 |
1 | 5mL | 氧化铁0.5g | a |
2 | 5mL | 二氧化锰0.5g | b |
(8)上述实验中的“待测数据”指
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与。
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料1]
(1)自然界中铁易被 氧化为Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)Fe3O4和Fe2O3均能溶于酸的溶液,如盐酸、硫酸等。
(3)铁与酸的溶液反应(如盐酸、硫酸等),有气泡产生。
[实验探究]
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。
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料2]
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见右表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
(3)Fe2O3 的颜色为红棕色。
[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物是_____ 。
[拓展延伸]
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须________ ;
(2)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。
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料1]
(1)自然界中铁易被 氧化为Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)Fe3O4和Fe2O3均能溶于酸的溶液,如盐酸、硫酸等。
(3)铁与酸的溶液反应(如盐酸、硫酸等),有气泡产生。
[实验探究]
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料2]
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见右表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
(3)Fe2O3 的颜色为红棕色。
[理论探讨]
Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
分解温度/℃ | 1538 | 1400 | — |
熔点/℃ | — | — | 1535 |
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
[拓展延伸]
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须
(2)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
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(0.4)
解题方法
【推荐1】某研究性学习小组的同学进行下列实验,向含有AgNO3和Cu(NO3)2的废液中加入一定量的铁粉,过滤,得固体A和滤液B,向固体A中加入稀盐酸,无明显现象,小组同学对所得滤液B的成分进行探究。
【提出问题】过滤后所得滤液B中含有哪些成分?
【猜想与假设】甲同学的猜想:滤液B中只含有Fe(NO3)2一种溶质
乙同学的猜想:滤液B中只含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质
丙同学的猜想:滤液B中只含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2两种溶质
【查阅资料】稀盐酸能和硝酸银溶液反应且生成白色沉淀。
【表达与交流】写出甲同学猜想的理由:______________ 。
【反思与评价】请对乙同学的猜想做出评价:_______________ 。
【实验探究】取滤液少许于试管中,滴加稀盐酸,产生白色沉淀,则滤液B中溶质的化学式应该是_________________ ,从而能推出滤渣的成分是_____________ 。
【归纳总结】在考虑金属和盐溶液反应后滤液中溶质的成分时,需要考虑的物质是__________ 。
【提出问题】过滤后所得滤液B中含有哪些成分?
【猜想与假设】甲同学的猜想:滤液B中只含有Fe(NO3)2一种溶质
乙同学的猜想:滤液B中只含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质
丙同学的猜想:滤液B中只含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2两种溶质
【查阅资料】稀盐酸能和硝酸银溶液反应且生成白色沉淀。
【表达与交流】写出甲同学猜想的理由:
【反思与评价】请对乙同学的猜想做出评价:
【实验探究】取滤液少许于试管中,滴加稀盐酸,产生白色沉淀,则滤液B中溶质的化学式应该是
【归纳总结】在考虑金属和盐溶液反应后滤液中溶质的成分时,需要考虑的物质是
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】某研究性学习小组学习完铁的冶炼知识后,利用如图装置探究工业炼铁的原理。
【实验分析】
(1)实验开始和结束时,均需通一会CO,实验开始时先通入CO的目的是___________ 。
(2)B装置的作用是___________ 。
(3)实验时可观察到硬质玻璃管内固体由___________ 色变为黑色。
实验后老师指出,CO与Fe2O3在不同温度下反应时,Fe2O3因失氧程度不同会生成其他铁的氧化物或铁单质。于是同学们对实验后A装置硬质玻璃管内的黑色固体的成分产生好奇,于是进行如下探究。
【提出问题】该黑色固体的成分是什么?
【查阅资料】铁的氧化物有Fe2O3、Fe3O4、FeO三种,其中FeO、Fe3O4均为不溶于水的黑色固体,均能与稀盐酸反应生成可溶性铁盐;其中Fe3O4具有磁性,可以被磁铁吸引;FeO无磁性,不能被磁铁吸引。
【作出猜想】该黑色固体含有Fe3O4、FeO、Fe中的一种或多种。
【设计实验】
(4)
步骤②中发生反应的化学方程式为 ___________ 。
【拓展延伸】
(5)(结合极值法探究物质组成)某同学改变温度后再次进行上述实验,加热一段时间后,取反应后的固体粉末,使用仪器测得粉末中铁元素和氧元素的质量比为5:2,据此推断其组成可能是 ___________(填字母)。
【实验分析】
(1)实验开始和结束时,均需通一会CO,实验开始时先通入CO的目的是
(2)B装置的作用是
(3)实验时可观察到硬质玻璃管内固体由
实验后老师指出,CO与Fe2O3在不同温度下反应时,Fe2O3因失氧程度不同会生成其他铁的氧化物或铁单质。于是同学们对实验后A装置硬质玻璃管内的黑色固体的成分产生好奇,于是进行如下探究。
【提出问题】该黑色固体的成分是什么?
【查阅资料】铁的氧化物有Fe2O3、Fe3O4、FeO三种,其中FeO、Fe3O4均为不溶于水的黑色固体,均能与稀盐酸反应生成可溶性铁盐;其中Fe3O4具有磁性,可以被磁铁吸引;FeO无磁性,不能被磁铁吸引。
【作出猜想】该黑色固体含有Fe3O4、FeO、Fe中的一种或多种。
【设计实验】
(4)
实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
① | 取实验所得黑色固体于白纸上,用磁铁置于固体上方 | 样品中含有Fe、Fe3O4、FeO | |
② | 将①中磁铁吸引的黑色固体放入试管中,加入足量 反应后倒去上层清液 | 有红色固体生成,充分反应后,仍有黑色固体剩余 |
【拓展延伸】
(5)(结合极值法探究物质组成)某同学改变温度后再次进行上述实验,加热一段时间后,取反应后的固体粉末,使用仪器测得粉末中铁元素和氧元素的质量比为5:2,据此推断其组成可能是 ___________(填字母)。
A.FeO |
B.Fe3O4、Fe2O3 |
C.FeO、Fe3O4 |
D.Fe、FeO |
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(0.4)
真题
【推荐3】兴趣小组的同学对铝的某些性质进行相关探究。
【实验回顾】
(l)铝与稀盐酸反应。
①用图1所示装置制取氢气。
铝与稀盐酸反应的化学方程式为__________ 。
②用B装置收集氢气的原因是____________ 。
(2)在金属活动性顺序里,金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢,判断的依据是__________ 。
【提出问题】
铝能否与水反应生成氢气?
【查阅资料】
【交流与讨论】
(I)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,起到保护膜的作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为_____________ 。
(2)除去铝表面氧化铝薄膜的方法(举一例)_________ 。除上述方法外,还可以将铝片浸入氯化汞( HgCl2)溶液中,形成铝汞齐(铝汞合金)破坏铝表面致密的氧化膜且防止其重新生成。
【实验探究】
(1)将铝片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1分钟左右,取出,立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中(如上图),其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为__________ 。
(2)在导管口a处涂肥皂水,发现导管口有气泡形成,当气泡离开导管后,气泡______ (填“下沉”或“上升”),用燃着的木条点燃气泡,发出爆鸣声。
【实验结论】
铝能与水反应生成氢气。写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式____________ 。
【实验反思】
(1)图2装置内,在铝与水反应的过程中,若关闭导管上的活塞K,反应停止,其原理是_______ 。当再次打开活塞K,反应继续,产生气泡。铝未能生成氧化铝,其原因是________ 。
(2)汞有毒,会污染环境,兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞,用饱和硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。
【实验回顾】
(l)铝与稀盐酸反应。
①用图1所示装置制取氢气。
铝与稀盐酸反应的化学方程式为
②用B装置收集氢气的原因是
(2)在金属活动性顺序里,金属能否置换出盐酸和稀硫酸中的氢,判断的依据是
【提出问题】
铝能否与水反应生成氢气?
【查阅资料】
物质 | 钠与水 | 铝与水 | 汞与水 |
能否发生反应 | 能反应 | 能反应 | 不反应 |
【交流与讨论】
(I)铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,起到保护膜的作用。如生活中可用铝壶烧水。铝与氧气反应的化学方程式为
(2)除去铝表面氧化铝薄膜的方法(举一例)
【实验探究】
(1)将铝片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1分钟左右,取出,立即用流水冲洗干净后加入到蒸馏水中(如上图),其表面生成大量气泡、周围出现白色沉淀。铝与氯化汞溶液发生置换反应的化学方程式为
(2)在导管口a处涂肥皂水,发现导管口有气泡形成,当气泡离开导管后,气泡
【实验结论】
铝能与水反应生成氢气。写出铝与水反应生成氢氧化铝和氢气的化学方程式
【实验反思】
(1)图2装置内,在铝与水反应的过程中,若关闭导管上的活塞K,反应停止,其原理是
(2)汞有毒,会污染环境,兴趣小组的同学用硫粉处理单质汞,用饱和硫化钠溶液处理使用过的氯化汞废液。
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】一年一度的教育均衡发展大检查开始了,老师在整理化学实验室时,发现一瓶没有标签、盛有白色粉末的广口瓶,于是老师邀请小刚同学一起进行探究,确定该瓶试剂的成分。
【初步感知】
①取少量固体于试管中,加入适量的蒸馏水,充分震荡发现试管底部仍有大量固体。
②另取少量固体于试管中,加入适量的稀硝酸,固体溶解,并产生大量气泡,把生成的气体通入澄清的石灰水,澄清的石灰水变浑浊。
(1)由此,小刚确定该白色固体含有______ (填离子符号)。
【提出问题】该瓶试剂成分是什么?
【做出猜想】小刚提出以下几种猜想:
猜想1:可能是碳酸钙
猜想2:可能是部分变质的熟石灰
猜想3:可能是碳酸钡
猜想4:可能是碳酸钡和某种可溶性盐的混合物
【实验验证】
(2)
【拓展与反思】
(3)老师认为小刚的实验方案有明显的漏洞,问题主要在步骤4,理由是______ 。
(4)老师指导小刚完成上述方案:称取Xg固体于烧杯中,加入足量的稀盐酸,待其充分反应后,加入足量的稀硫酸,充分反应,过滤洗涤、烘干、称量,若最终称得沉淀的质量为______ g,(用含X的代数式表示)则证明猜想3成立。
【交流与合作】在进行科学探究时,可以对物质进行定性分析也可以对其进行定量分析,两种方法可以帮助我们更快的找到问题的答案。
【初步感知】
①取少量固体于试管中,加入适量的蒸馏水,充分震荡发现试管底部仍有大量固体。
②另取少量固体于试管中,加入适量的稀硝酸,固体溶解,并产生大量气泡,把生成的气体通入澄清的石灰水,澄清的石灰水变浑浊。
(1)由此,小刚确定该白色固体含有
【提出问题】该瓶试剂成分是什么?
【做出猜想】小刚提出以下几种猜想:
猜想1:可能是碳酸钙
猜想2:可能是部分变质的熟石灰
猜想3:可能是碳酸钡
猜想4:可能是碳酸钡和某种可溶性盐的混合物
【实验验证】
(2)
步骤 | 实验操作 | 实验现象及结果 | 结论 |
1 | 取少量白色粉末于烧杯中,滴加数滴无色酚酞试液 | 溶液并没有变成红色 | 猜想 |
2 | 取步骤1所得的溶液接入电路中,进行导电性实验 | 猜想4不成立 | |
3 | 另取少量白色粉末于烧杯中,逐滴加入稀盐酸至反应完全结束 | 猜想3成立,加入稀硫酸后反应的化学方程式为: | |
4 | 取步骤3所得溶液,滴加过量的稀硫酸 | 产生白色沉淀 |
【拓展与反思】
(3)老师认为小刚的实验方案有明显的漏洞,问题主要在步骤4,理由是
(4)老师指导小刚完成上述方案:称取Xg固体于烧杯中,加入足量的稀盐酸,待其充分反应后,加入足量的稀硫酸,充分反应,过滤洗涤、烘干、称量,若最终称得沉淀的质量为
【交流与合作】在进行科学探究时,可以对物质进行定性分析也可以对其进行定量分析,两种方法可以帮助我们更快的找到问题的答案。
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】过碳酸钠(xNa2CO3•yH2O2)可做供氧剂等,加水时缓慢产生气泡;在其中加稀硫酸等酸溶液或在其水溶液中加MnO2,均迅速出现大量气泡。
【猜想】过碳酸钠与稀硫酸产生的气体可能是:①CO2;②O2;③CO2和O2。
【实验1】将过碳酸钠与稀硫酸产生的气体先通入足量澄清石灰水,再将带火星的小木条靠近剩余气体。
(1)“实验1”中石灰水浑浊、木条_______ (填现象),说明猜想③正确。
(2)石灰水浑浊的原因为_______ (用化学方程式表示)。
【实验2】为确定组成,加足量稀硫酸于过碳酸钠中,使产生所有气体X缓缓通过下图_______ (选填“甲”或“乙”)装置,并缓慢通一段时间N2以测定生成气体质量。
查阅:①浓硫酸能吸H2O。碱石灰能吸CO2及H2O。②铜和H2O、N2及CO2均无反应。③
(3)“缓慢通一段时间N2”目的是_______ 。
(4)实验数据记录于表中。
①用化学方程式表示铜网增重的原因_______ 。
②据表中数据计算:xNa2CO3•yH2O2中x﹕y=_______ 。
(5)若先通X,后加热铜网,则所测 x﹕y的值_______ (选填“偏小”、“不变”或“偏大”)。
【拓展】有关过碳酸钠(xNa2CO3•yH2O2)的说法正确的是_______ (选填序号)。
①须防水保存 ②酸及MnO2均能使其失效 ③x﹕y的值越大,其供氧效果越佳
【猜想】过碳酸钠与稀硫酸产生的气体可能是:①CO2;②O2;③CO2和O2。
【实验1】将过碳酸钠与稀硫酸产生的气体先通入足量澄清石灰水,再将带火星的小木条靠近剩余气体。
(1)“实验1”中石灰水浑浊、木条
(2)石灰水浑浊的原因为
【实验2】为确定组成,加足量稀硫酸于过碳酸钠中,使产生所有气体X缓缓通过下图
查阅:①浓硫酸能吸H2O。碱石灰能吸CO2及H2O。②铜和H2O、N2及CO2均无反应。③
(3)“缓慢通一段时间N2”目的是
(4)实验数据记录于表中。
装置 | 反应前质量/g | 反应后质量/g |
铜网 | 22.8 | 24.4 |
碱石灰 | 120.0 | 122.2 |
②据表中数据计算:xNa2CO3•yH2O2中x﹕y=
(5)若先通X,后加热铜网,则所测 x﹕y的值
【拓展】有关过碳酸钠(xNa2CO3•yH2O2)的说法正确的是
①须防水保存 ②酸及MnO2均能使其失效 ③x﹕y的值越大,其供氧效果越佳
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科学探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】《本草纲目》中记载,绿矾“煅过变赤,则为绛矾”。绿矾(FeSO4·7H2O)高温分解产生红色固体和几种气态非金属氧化物,化学兴趣小组的同学对此进行了探究。
【提出问题】绿矾高温分解产生的气态非金属氧化物是什么?
【查阅资料】
①在一个化学反应中,如果有元素化合价升高,同时就会有元素化合价降低。
②无水硫酸铜遇水变蓝。
③硫有两种常见的氧化物,部分性质如下表:
【猜想与假设】
(1)猜想1:H2O和______ ;猜想2:H2O和SO3;猜想3:H2O、SO2和SO3。
【进行实验】兴趣小组的同学将绿矾高温分解产生的气态非金属氧化物通入以下装置进行实验探究:
【实验现象】
(2)实验中观察到A中______ ,B中U形管内出现无色晶体,C中试管内高锰酸钾溶液______ 。
【实验结论】猜想3正确。
【讨论交流】
(3)装置B不能放在装置C之后的原因是______ 。
(4)装置D的作用是______ 。
(5)绿矾高温分解生成的红色固体为______ 。
【实验拓展】
(6)大家认为无须通过实验即可判定猜想2错误,理由是______ 。
(7)生产硫酸最古老的方法是使绿矾高温分解,将生成的SO3和H2O同时冷凝并发生反应:,所以古代称硫酸为“绿矾油”。假设SO3和H2O全部冷凝并充分反应,SO2全部逸出,则通过这个方法得到的硫酸溶液中溶质的质量分数为______ (计算结果保留一位小数)。
【提出问题】绿矾高温分解产生的气态非金属氧化物是什么?
【查阅资料】
①在一个化学反应中,如果有元素化合价升高,同时就会有元素化合价降低。
②无水硫酸铜遇水变蓝。
③硫有两种常见的氧化物,部分性质如下表:
硫的氧化物 | 熔点 | 沸点 | 性质 | 能否使高锰酸钾溶液褪色 |
SO2 | -75.5℃ | -10℃ | 易溶于水、有毒 | 能 |
SO3 | -16.8℃ | 44.8℃ | 易溶于水、有毒 | 不能 |
(1)猜想1:H2O和
【进行实验】兴趣小组的同学将绿矾高温分解产生的气态非金属氧化物通入以下装置进行实验探究:
【实验现象】
(2)实验中观察到A中
【实验结论】猜想3正确。
【讨论交流】
(3)装置B不能放在装置C之后的原因是
(4)装置D的作用是
(5)绿矾高温分解生成的红色固体为
【实验拓展】
(6)大家认为无须通过实验即可判定猜想2错误,理由是
(7)生产硫酸最古老的方法是使绿矾高温分解,将生成的SO3和H2O同时冷凝并发生反应:,所以古代称硫酸为“绿矾油”。假设SO3和H2O全部冷凝并充分反应,SO2全部逸出,则通过这个方法得到的硫酸溶液中溶质的质量分数为
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