有一包粉末,可能由C粉、Fe2O3粉、Fe粉三种物质中的一种或两种组成.某同学为了探究它的成分,按如下步骤进行实验: (1)先对实验做了如下设想和分析: 取少量粉末于烧杯中,向烧杯中加入过量的稀硫酸,则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况),请你完成下表:
烧杯中可能出现的现象 | 结论 | ①______. | 只含C | ②______. | 含C、Fe2O3 | ③有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色 | 含______ |
答案
(1)根据结论只有碳,因为碳与硫酸不反应,所以固体质量不减少,溶液无变化仍然是无色;如果有碳和氧化铁,因为碳与硫酸不反应,所以最后会有固体剩余物,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,硫酸铁是黄色溶液,所以现象为有黑色不溶物,溶液由无色变为黄色;有黑色不溶物说明含有碳,因为只有碳不与硫酸反应,有气泡逸出,溶液呈浅绿色说明含有铁,因为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,溶液为浅绿色,且有气泡冒出,所以由现象可推出结论为含碳和铁; (2)C、Fe2O3在空气中灼烧至质量不再变化,发生的反应是碳和氧气反应生成二氧化碳,待冷却到室温后,剩余固体只有氧化铁,再加入过量稀硫酸,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,由于硫酸是过量,所以烧杯中无不溶物;碳与氧化铁隔绝空气加热会发生反应生成铁和二氧化碳,再加入过量稀硫酸,充分反应后,发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以反应后溶液中溶质是硫酸亚铁,由于硫酸过量,还含有硫酸. 故答案为:(1)
烧杯中可能出现的现象 | 结论 | ①无明显现象,固体质量不减少,且溶液仍为无色 | 只含C | ②有黑色不溶物,溶液由无色变为黄色 | 含C、Fe2O3 | ③有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色 | 含C、Fe |
举一反三
实验盒中有5种没有标签的溶液,老师让实验小组同学鉴别这些溶液. [调查研究] ①实验盒中记录单上登记的5种溶液是:Na2CO3、CuSO4、Ca(OH)2、NaOH和稀盐酸,其中有颜色的是______溶液; ②查阅资料:无色有刺激性气味的氯化氢气体溶于水得到盐酸; ③研究方式:从4种无色溶液中任意取出3种为一组进行鉴别. [提出假设]同学们从4种无色溶液中取出3种,贴上A、B、C标签,并且假设这一组溶液可能是Na2CO3、Ca(OH)2和NaOH. [实验探究]同学们按以下步骤进行鉴别: 第一步取3支试管,分别加入少量的A、B、C溶液,然后依次加入少量盐酸,实验现象记录如下:
溶液 | A | B | C | 加入盐酸后的现象 | 无明显变化 | 无明显变化 | 有气泡产生 | 某兴趣小组利用如图装置(夹持装置略去),测定某种补钙剂中碳酸钙的含量. [查得资料] ①该补钙剂的主要成分是碳酸钙,其他成分遇到盐酸时无气体生成. ②二氧化碳通入足量的氢氧化钡溶液中,会生成白色碳酸钡沉淀:Ba(OH)2+CO2═BaCO3↓+H2O. [测定方法] 通过测定B装置中产生沉淀的质量,以确定碳酸钙的质量分数. (1)碳酸钙属于______ (填“酸”“碱”或“盐”). [进行实验] 实验过程中,装置气密性良好.取适量的该补钙剂样品进行实验. (2)观察到:A装置中______,固体逐渐溶解;B装置中产生白色沉淀. (3)从A装置中导出的气体除了二氧化碳和水蒸气外,还含有氯化氢.请写出氢氧化钡溶液与氯化氢气体反应的化学方程式:______. [交流讨论] 通过小组讨论提出改进实验装置的措施:在A、B装置之间增加洗气装置,以除去氯化氢气体. (4)经改进后,实验测得B装置中沉淀的质量偏小.试分析其可能的一种原因:______. (5)C装置的作用是______. | 某化学研究性学习小组通过查阅资料得知: 宇宙飞船中可用超氧化钾(KO2)作为氧气再生剂.超氧化钾是一种固体,它跟人呼出的二氧化碳反应生成氧气.4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2.为了验证这个反应能够产生氧气,该小组同学以大理石和盐酸反应生成的CO2来跟KO2反应制取O2,设计了如下实验装置,据图请回答:
(1)写出图中标有①、②的仪器名称:①______②______. (2)C处应从A、B两处装置中选择______(填字母编号)作CO2发生装置.检验G中集气瓶内收集的气体是否是氧气,可以在取出集气瓶后,用______来检验. (3)已知CO2气体不溶于饱和的碳酸氢钠溶液,D装置的作用为了除去CO2气体可能混有的______气体. (4)为了除去O2中可能混有的CO2,F装置中可盛放过量的______溶液. | (1)SO2与CO2的化学性质有相似之处,例如:SO2+H2O═H2SO3(亚硫酸),亚硫酸比碳酸的酸性强,小明同学想探究SO2与紫色石蕊试液反应的情况,设计如下实验:(提供的实验试剂与用品有:2瓶干燥的SO2气体;将紫色石蕊试液喷洒在白色滤纸上,干燥后做成3朵紫色石蕊花;一个装有水的喷瓶)请与小明同学一起完成下列实验报告.
问题假设 | 实验操作及现象 | 结论 | ①H2O不能使紫色石蕊变红色 | ______ | ______ | ②______ | 将一朵干燥紫色石蕊花放入一瓶SO2气体中,观察不变色 | ______ | ③H2SO3能使紫色石蕊变红色 | ______ | 假设成立 | 小玥在探究“盐酸是否与氢氧化钠反应?”时,将盐酸滴入氢氧化钠溶液中,发现溶液中有气泡冒出.该异常现象说明NaOH溶液已经变质,则产生气泡的反应方程式为______. 【提出问题】这瓶NaOH溶液已经变质了,其变质程度如何呢? 【实验探究】小玥按如下步骤进行实验,请根据表中内容填写实验时的现象.
实验步骤 | 现象 | 结论 | 取少量NaOH溶液样品于试管中,先滴加足量的CaCl2溶液,然后再滴加酚酞试液. | ______ | NaOH溶液部分变质 |
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