某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)鐵以及含鐵物質(zhì)的相關(guān)現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣,進(jìn)行了一系列探究活動(dòng),請(qǐng)你一同參與。
【探究一】鐵絲燃燒是否需要純氧
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】取長(zhǎng)短相同直徑為0.38mm的鐵絲,分別在O2含量不同的情況下實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
氧氣含量 | 90% | 70% | 60% | 55% |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 燃燒劇烈,燃燒時(shí)間長(zhǎng),效果好 | 燃燒比90%弱,燃燒時(shí)間短,實(shí)驗(yàn)成功 | 燃燒比70%弱,燃燒時(shí)間更短,實(shí)驗(yàn)成功 | 難以燃燒,只是發(fā)熱 |
排水
排水
法收集,理由是 收集的氣體純度較高
收集的氣體純度較高
。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】就0.38mm鐵絲而言,燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)在
55%-60%
55%-60%
范圍。【探究二】鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射的原因。
【查閱資料】日常生活中的鋼鐵制品都含有少量雜質(zhì)碳。
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】取長(zhǎng)短相同、直徑均為0.20mm、含碳量不同的鐵絲分別在足量的氧氣中燃燒,觀察現(xiàn)象。
(1)如表是將幾種鐵絲放入氧氣中燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄,請(qǐng)你分析完成表:
物質(zhì) | 純鐵絲 | 含碳0.05%的鐵絲 | 含碳0.2%的鐵絲 | 含碳0.6%的鐵絲 |
燃燒時(shí)的現(xiàn)象 | 無(wú)火星四射現(xiàn)象,熔斷 | 劇烈燃燒,極少火星 | 劇烈燃燒,少量火星 | 劇烈燃燒,火星四射 |
C
C
(填元素符號(hào))有關(guān)。這種細(xì)鐵絲燃燒時(shí),同時(shí)生成 CO2
CO2
(填化學(xué)式)氣體在熔融液態(tài)物質(zhì)中形成氣泡,熔融液態(tài)物質(zhì)因氣泡炸裂引起“火星四射”的現(xiàn)象。【探究三】對(duì)含有鐵粉的“暖寶寶”進(jìn)行探究,并判斷是否能利用發(fā)熱原理測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。
【查閱資料】①鐵粉是黑色;②鐵能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和氯化亞鐵。
同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室打開一片暖寶寶,取出其中黑色粉末做了下面的實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.黑色粉末成分的探究
操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
取暖寶寶中的黑色粉末于試管中,加入足量的稀鹽酸。 |
有氣泡產(chǎn)生 有氣泡產(chǎn)生
|
黑色粉末中有鐵粉 |
反應(yīng)結(jié)束之后,發(fā)現(xiàn)仍有黑色固體殘留,經(jīng)過(guò)過(guò)濾,干燥,獲得黑色粉末。取樣于試管中,通入氧氣點(diǎn)燃,產(chǎn)物通入澄清石灰水。 | 澄清石灰水變渾濁 | 黑色粉末中還有活性炭粉 |
Ⅱ.探究“暖寶寶”反應(yīng)原理與鐵的生銹(緩慢氧化)本質(zhì)是否一致
按圖1(夾持儀器已略去)采用氧氣、溫度、濕度傳感器收集數(shù)據(jù),將拆除包裝的暖寶寶倒入三頸燒瓶中密封裝置,開始收集,觀察曲線變化(如圖2中圖A、B、C)。
從收集到的圖象看暖寶寶發(fā)熱是因?yàn)轭w粒微小的鐵粉與
水
水
和 氧氣
氧氣
等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),并熱量 放出
放出
(填寫“吸收”或“放出”),這一反應(yīng)與鐵生銹原理一致。Ⅲ.實(shí)驗(yàn)拓展
利用上述原理,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)使用暖寶寶貼來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量,實(shí)驗(yàn)開始前的裝置如圖3所示,量筒中水的讀數(shù)為100mL。
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,可以觀察的現(xiàn)象是
溫度計(jì)示數(shù)上升
溫度計(jì)示數(shù)上升
。(2)冷卻一段時(shí)間之后,打開彈簧夾,水從量筒中流入玻璃瓶(容積為250mL)最后量筒內(nèi)水為63mL(鐵粉生銹消耗的水忽略不計(jì)),通過(guò)計(jì)算,本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為:
100
m
L
-
63
ml
250
m
L
-
30
m
L
×
100
%
100
m
L
-
63
ml
250
m
L
-
30
m
L
×
100
%
(3)上述結(jié)果與理論值相比,引起誤差的原因可能是
ABCE
ABCE
。A.裝置漏氣
B.暖寶寶貼中鐵粉的使用數(shù)量不足
C.溫度計(jì)的讀數(shù)未恢復(fù)至室溫就記錄量筒內(nèi)剩余水的體積
D.彈簧夾未夾緊
E.最后讀取量筒中水的體積是俯視讀數(shù)
【答案】排水;收集的氣體純度較高;55%-60%;C;CO2;有氣泡產(chǎn)生;水;氧氣;放出;溫度計(jì)示數(shù)上升;=16.8%;ABCE
100
m
L
-
63
ml
250
m
L
-
30
m
L
×
100
%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:53引用:1難度:0.3
相似題
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1.已知一種固體化合物由C、H、O、Cu四種元素組成。向盛有該化合物的試管中加入稀鹽酸,產(chǎn)生大量氣泡,固體逐漸溶解,得到藍(lán)色溶液。已知這種藍(lán)色溶液是氯化銅溶液。
(1)探究產(chǎn)生的氣體是什么。
【猜想】①可能是氫氣;②
【實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)你針對(duì)②和③猜想中的一種,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證你的猜想。
(2)從藍(lán)色溶液中提取金屬銅。現(xiàn)利用該溶液制取金屬銅,過(guò)程如下:
①加入過(guò)量的A的目的是
②加入足量B的目的是
【注意:若答對(duì)第(3)小題獎(jiǎng)勵(lì)4分,化學(xué)試卷總分不超過(guò)60分】
(3)已知“銅銹”的主要成分是堿式碳酸銅,其化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3.請(qǐng)推測(cè)“銅銹”是銅與空氣中的發(fā)布:2024/12/25 11:30:2組卷:24引用:6難度:0.5 -
2.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用氫氧化鈣溶液和鹽酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),向燒杯中的氫氧化鈣溶液加入稀鹽酸一會(huì)后,發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑.因此,他們停止滴加稀鹽酸,并對(duì)燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究.
Ⅰ、寫出該中和反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Ⅱ、探究燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分.
【提出問(wèn)題】該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么?
【猜想】猜想一:可能是CaCl2和Ca(OH)2;猜想二:可能只有CaCl2;猜想三:
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性.
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟:取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中,滴入幾滴酚酞溶液,振蕩
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
實(shí)驗(yàn)步驟:實(shí)驗(yàn)步驟取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中,逐滴加入碳酸鈉溶液至過(guò)量
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
【反思與拓展】(1)在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時(shí),除考慮生成物外還需考慮
(2)根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí),驗(yàn)證燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)含有HCl,除以上方案外,下列哪些物質(zhì)單獨(dú)使用也能完成該實(shí)驗(yàn)?
a.pH試紙 b.銅 c.紫色石蕊溶液 d.硝酸銀溶液
(3)燒杯中的溶液未經(jīng)處理直接倒入下水道,可能造成的危害是發(fā)布:2024/12/25 12:30:1組卷:35引用:3難度:0.5 -
3.為探究酸的化學(xué)性質(zhì),某化學(xué)小組利用鹽酸進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作:
實(shí)驗(yàn)
(1)寫出E中反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)將反應(yīng)后D、E試管中的廢液倒入一個(gè)潔凈的燒杯中,觀察到燒杯中先有氣泡產(chǎn)生,后有白色沉淀出現(xiàn)。將燒杯中的混合物過(guò)濾,得到白色沉淀和無(wú)色濾液。同學(xué)們對(duì)濾液中溶質(zhì)的成分進(jìn)行如下探究:
【提出問(wèn)題】濾液中溶質(zhì)的成分是什么?
【作出猜想】
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和CaCl2
猜想三:NaCl、CaCl2和Na2CO3
猜想四:
【進(jìn)行討論】經(jīng)過(guò)討論,同學(xué)們一致認(rèn)為猜想
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 取少量濾液于試管中,滴加適量的碳酸鈉溶液 無(wú)明顯現(xiàn)象 猜想二不成立 取少量濾液于試管中,滴加氯化鋇溶液 猜想四成立 發(fā)布:2024/12/25 11:30:2組卷:322引用:5難度:0.4
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