科学探究题 较难0.4 引用1 组卷111
高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
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(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_____ 。
(2)探究生成的气体是什么?猜想一:氧气;猜想二:_____ 。做出此猜想的依据是_____ 。用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明猜想_____ 成立。写出产生爆鸣声的反应符号表达式_____ 。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是_____ 。
【实验探究】
【实验结论】铁和水蒸气反应的符号表达式为_____ 。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是_____ 。
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(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是
(2)探究生成的气体是什么?猜想一:氧气;猜想二:
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
铁粉和铁的氧化物 | Fe | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜色、状态 | 黑色粉末 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 能 | 否 | 否 | 能 |
与盐酸反应 | 能反应,产生气泡 | 能反应,不产生气泡 | 能反应,不产生气泡 | 能反应,不产生气泡 |
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是
【实验探究】
实验操作 | 实验现象及结论 |
取少量黑色固体于试管中, | 现象: |
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是
20-21九年级上·江苏泰州·期中
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小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时,发现生成的气体有刺激性气味,于是进行了探究。
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味?
【查阅资料】(1)6H2SO4(浓)+2Fe
Fe2(SO4)3+6____ +3SO2↑,请完成化学方程式。
(2)SO2可使品红溶液的红色褪去
(3)SO2能与NaOH溶液反应而被吸收
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体中可能有SO2。
【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验,并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。请帮助小明完成下表:
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸溶液浓度足够大时,生成的气体产物有二氧化硫。
【交流反思】
(1)实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式是H2SO4+Fe=FeSO4+____
(2)实验二中发生爆鸣反应的化学方程式是____
【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图丙所示的改进,请写出一条改进后的优势____
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/23/d73ce40f-1f41-42d2-9192-dd7616fe29de.png?resizew=641)
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味?
【查阅资料】(1)6H2SO4(浓)+2Fe
(2)SO2可使品红溶液的红色褪去
(3)SO2能与NaOH溶液反应而被吸收
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体中可能有SO2。
【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验,并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验。请帮助小明完成下表:
实验 | A中硫酸浓度 | 实验现象 | A中生成气体成分 | ||
B中品红溶液 | D中品红溶液 | 爆鸣实验 | |||
实验一 | 98% | ① | 不褪色 | E中无气体 | 只有SO2 |
实验二 | 45% | 稍有褪色 | 不褪色 | 有爆鸣声 | ② |
实验三 | 25% | 不褪色 | 不褪色 | 有轻微爆鸣声 | 只有H2 |
【交流反思】
(1)实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式是H2SO4+Fe=FeSO4+
(2)实验二中发生爆鸣反应的化学方程式是
【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图丙所示的改进,请写出一条改进后的优势
某学习小组同学在做“氢气在空气中燃烧”实验时。对生成物的成分产生了质疑:水和过氧化氢具有相同的组成元素,那么氢气在空气中燃烧除生成水外,是否有过氧化氢生成?带着疑问,该小组进行了以下探究:
[提出猜想]氢气在空气中燃烧除生成水外,还有过氧化氢生成。
[查阅资料]过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变成蓝色。
[实验过程]
[评价与反思](1)点燃氢气前应先__________________ ,其具体操作是_____ 。
(2)写出氢气在氧气中燃烧生成过氧化氢的化学方程式______________________ 。
(3)实验中,将氢气燃烧的火焰对冰,冰的作用是______________________ 。
①用冰有利于吸收氢气燃烧产生的气体
②用冰创设低温环境,使部分氢气燃烧产生一定量的过氧化氢
③有利于生成的过氧化氢在较低的温度下溶入冰融化成的水中,便于收集
[拓展应用]根据推理法,氢气和氧气反应会生成两种氧化物。金属钠也具有类似的化学性质;钠露置在空气中与氧气反应生成________________ ;钠在空气中燃烧生成_______________________ 。
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[提出猜想]氢气在空气中燃烧除生成水外,还有过氧化氢生成。
[查阅资料]过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变成蓝色。
[实验过程]
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①将注射器内的稀硫酸注入到盛有锌粒的锥形瓶中 | 在锌粒表面有 | 氢气在空气中燃烧有过氧化氢生成 |
②点燃生成的氢气,用底部结有冰的小烧杯罩在火焰上方,用漏斗和试管收集所得液体。向试管中加入 | 氢气燃烧产生淡蓝色火焰,试管中液体由无色变 |
(2)写出氢气在氧气中燃烧生成过氧化氢的化学方程式
(3)实验中,将氢气燃烧的火焰对冰,冰的作用是
①用冰有利于吸收氢气燃烧产生的气体
②用冰创设低温环境,使部分氢气燃烧产生一定量的过氧化氢
③有利于生成的过氧化氢在较低的温度下溶入冰融化成的水中,便于收集
[拓展应用]根据推理法,氢气和氧气反应会生成两种氧化物。金属钠也具有类似的化学性质;钠露置在空气中与氧气反应生成
同学们在做“氢气在空气中燃烧”实验时,对生成物的成分产生质疑,认为生成物除水以外,还可能有过氧化氢,带着疑问同学们利用如图装置进行了探究活动。_______ 。
【查阅资料】
①在一定条件下(低温环境),氢气在空气中燃烧除生成水以外,还有过氧化氢生成。
②过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变蓝色。
【进行实验】
(2)将注射器内的稀硫酸推入到盛有锌粒的锥形瓶中,点燃经验纯后的氢气,用底部结有冰的小烧杯罩在火焰上方,向试管中加入_______ ,观察到试管中的液体由无色变成_______ 色,说明氢气在空气中燃烧有过氧化氢生成。
(3)实验中漏斗的作用是_______ 。
(4)小烧杯底部的冰起到的作用是_______ 。
【拓展迁移】如图是一个趣味变色实验,同学们对影响混合后溶液变色时间的因素进行探究。
【进行实验】向烧杯A中加入一定体积的3%H2O2溶液、水和2mL1%淀粉溶液。向烧杯B中加入一定体积的2%碘酒、水和2粒维生素C片,将两只烧杯中的溶液混合,记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。
说明:本实验中,溶液总体积可看作是各液体的体积之和
【解释与结论】
(5)①②的目的是_______ 。
(6)由②④⑤可以得到的结论是_______ 。
(7)分析表格,③中X为 (填字母)
(8)①中,若将碘酒体积改为1mL,则混合后溶液变色时间_______ (填“>”或“<”或“=”)595s。
【继续实验】
(9)补做实验证明了维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响。实验方案:向烧杯A中加入20mL3%H2O2溶液、10mL水、2mL1%淀粉溶液,_______ 。
(10)同学们进一步证明了I2与维生素C能发生反应,实验是向烧杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液,再加入维生素C片,实验过程中观察到的现象是_______ 。
【查阅资料】
①在一定条件下(低温环境),氢气在空气中燃烧除生成水以外,还有过氧化氢生成。
②过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变蓝色。
【进行实验】
(2)将注射器内的稀硫酸推入到盛有锌粒的锥形瓶中,点燃经验纯后的氢气,用底部结有冰的小烧杯罩在火焰上方,向试管中加入
(3)实验中漏斗的作用是
(4)小烧杯底部的冰起到的作用是
【拓展迁移】如图是一个趣味变色实验,同学们对影响混合后溶液变色时间的因素进行探究。
【进行实验】向烧杯A中加入一定体积的3%H2O2溶液、水和2mL1%淀粉溶液。向烧杯B中加入一定体积的2%碘酒、水和2粒维生素C片,将两只烧杯中的溶液混合,记录混合后溶液由无色变为蓝色的时间。
序号 | 烧杯A | 烧杯B | 变色时间/s | ||
H2O2溶液体积/mL | 溶液总体积/mL | 碘酒体积/mL | 溶液总体积/mL | ||
① | 10 | 32 | 2 | 25 | 595 |
② | 10 | 32 | 5 | 25 | 193 |
③ | X | 32 | 10 | 25 | 39 |
④ | 5 | 32 | 5 | 25 | 399 |
⑤ | 20 | 32 | 5 | 25 | 78 |
【解释与结论】
(5)①②的目的是
(6)由②④⑤可以得到的结论是
(7)分析表格,③中X为 (填字母)
A.10 | B.2 |
【继续实验】
(9)补做实验证明了维生素C用量对混合后溶液变色时间也有影响。实验方案:向烧杯A中加入20mL3%H2O2溶液、10mL水、2mL1%淀粉溶液,
(10)同学们进一步证明了I2与维生素C能发生反应,实验是向烧杯中依次加入碘酒、水、淀粉溶液,再加入维生素C片,实验过程中观察到的现象是
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