内容正文:
化学探究题之混合物中各成分的探究(九)
1.露天焚烧垃圾,会对空气造成污染。某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、氧元素的垃圾,对产生的废气成分进行如下探究。
[提出问题]燃烧该垃圾产生的废气成分是什么?
[查阅资料]①浓硫酸是一种常见的干燥剂;②白色无水硫酸铜固体遇水会变为蓝色。
[作出猜想]猜想一:CO2、H2O;
猜想二: ;
猜想三:CO2、CO、H2O。
[小组交流]作出上述猜想的理论依据是 。
[实验探究]将该垃圾燃烧产生的废气依次通过如图所示装置(部分夹持、固定装置已省略)进行验证。
[记录实验现象]装置A中的实验现象是 ;装置C中的实验现象是 ;装置D中的实验现象是澄清石灰水变浑浊。
[实验结论]燃烧该垃圾产生的废气成分是CO2、CO、H2O。
[小组讨论](1)装置B的作用是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)装置E处气球的作用是 。
2.某兴趣小组的同学在进行氢气还原氧化铜的实验时,对得到的固体产物的成分产生了兴趣,并对此开展了探究实验。已知试管中氧化铜的质量为8g。
实验一、开展氢气还原氧化铜实验
(1)图1中制取氢气的反应的化学方程式为 。
(2)实验开始时,将进行以下操作:①向长颈漏斗中加入稀硫酸;②点燃酒精灯。这两个操作的正确顺序是 (填序号)。
反应一段时间后,观察到试管中固体全部变为红色,经老师提醒,该红色固体不一定是铜,还可能是氧化亚铜(Cu2O)。
实验二、探究反应得到的固体产物的成分
【查阅资料】
(3)氧化亚铜与稀硫酸反应的化学方程式是Cu2O+H2SO4═Cu+H2O+ 。(请把化学方程式补充完整)
【提出问题】试管中红色固体是什么物质?
【猜想与假设】猜想一:铜;
猜想二:氧化亚铜;
猜想三:铜和氧化亚铜的混合物。
【实验探究】
(4)小军同学按如下方案进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
将试管中的红色固体全部倒入烧杯中,加入足量稀硫酸,充分搅拌
溶液由无色变为 ,烧杯底部仍有红色固体
猜想二成立
【交流讨论】
(5)小奇同学认为小军同学的结论错误,他认为可以通过测定烧杯中剩余的红色固体的质量来验证猜想。于是他将烧杯中的混合物进行过滤,并对滤渣进行洗涤、干燥处理后,称量固体的质量为mg,证明猜想三正确,则m的取值范围是 。
【拓展延伸】
(6)兴趣小组的同学在老师的协助下取若干质量相等的氧化铜,在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t),检测所得固体中氧化亚铜的质量(m),并绘制了如图2所示的曲线图。由图2可知:为确保氢气还原氧化铜所得固体中不含氧化亚铜,应采取的措施是 。
3.某小组同学对“××品牌暖身贴”(标签如图1所示)产生了兴趣,便打开使用过的暖身贴,发现内部是褐色固体,于是展开探究。
【查阅资料】暖身贴发热原理:铁缓慢氧化发热。
【提出问题】使用过的暖身贴中的铁粉是否完全被氧化?成分有哪些?
【进行猜想】猜想一:铁粉完全被氧化
猜想二:铁粉部分被氧化
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.取褐色固体于烧杯中,加入足量稀盐酸,充分反应后过滤。
无气泡产生,滤液为黄色,滤渣为黑色。
猜想 成立。
Ⅱ.取少量步骤Ⅰ得到的滤渣于装置甲中铜片上,充分加热。
滤渣燃烧,澄清石灰水变浑浊。
固体中含有 (填物质名称)。
Ⅲ.取少量步骤Ⅰ得到的滤液于试管中,向试管中滴入AgNO3溶液。
固体中含有氯化钠。
写出步骤Ⅰ发生反应的化学方程式 。
【反思改进】(1)某同学认为该实验不能证明发热贴中一定存在氯化钠,理由是 。
(2)另一小组同学设计装置乙(如图所示),检验暖身贴的成分中是否含有活性炭,经讨论后一致认为该方案不可行,理由是 。
【拓展延伸】发热贴中氯化钠的作用是什么呢?
同学们回顾所学知识,联想到铁锈蚀不仅与水和氧气有关,还可能与盐分有关。设计并进行了如图3实验,观察到B中铁粉生锈较快。你认为发热贴中氯化钠的作用是 。
4.某化学探究小组的同学从实验废液中回收铜,得到的铜样品中含有少量的铁粉。为测定样品中铜的质量分数,同学们按下述两种方案分别进行实验。
方案一:铜样品过滤,将得到的固体洗涤、干燥、称量。
方案二:铜样品过滤,将得到的固体洗涤、干燥、称量。
(1)请写出两个方案中发生反应的化学方程式: , 。
(2)方案一中反应进行完毕时的现象是 。
(3)用上述两种方案进行实验都 (填“能”或“不能”)测得样品中铜的质量分数,理由是 。
(4)将一定质量氧化铜加入稀硫酸中完全