某化学兴趣小组同学用玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液在酒精灯火焰上灼烧时,随着加热时间的持续,在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为:黄色、红褐色、红棕色、黑色。同学们对此现象产生了疑问,于是他们对FeCl3溶液加热,灼烧的变化进行了探究活动。
(查阅资料)
①酒精(C2H5OH)具有还原性,加热条件下能与Fe2O3反应;
②Fe与Fe3O4易被磁铁吸引,FeO是一种黑色固体,不能被磁铁吸引。
(实验一)
将大约20mL饱和FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发,沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。
由此得出结论:
①FeCl3溶液呈黄绿色是因为溶液中含有________(用离子符号表示)。
②加热饱和FeCl3溶液时,FeCl3易与水反应生成红褐色固体和盐酸,反应的化学方程式为_______。
③由实验可知:FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式__________(填“能”或“不能”)获得FeCl3固体。
(实验二)
将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色,此过程发生分解反应: 2Fe(OH)3________+3H2O。
(实验三)
同学们对玻璃棒上产生的黑色物质继续探究:联系酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成分提出了猜想,经讨论认为,可能是C、 Fe、 FeO、Fe3O4四种物质中的一种或几种。
为了测定黑色物质的成分,收集黑色物质,进行了如下表实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取黑色粉末,用磁铁吸引,观察现象 | 黑色粉末全部被磁铁吸引 | 黑色粉末中不含的物质是_____ |
②向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸,充分反应,观察现象 | 固体逐渐溶解,但无气泡产生 | 综合①②实验现象判断,此黑色物质成分是_____ |
九年级化学科学探究题困难题
某化学兴趣小组同学用玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液在酒精灯火焰上灼烧时,随着加热时间的持续,在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为:黄色、红褐色、红棕色、黑色。同学们对此现象产生了疑问,于是他们对FeCl3溶液加热,灼烧的变化进行了探究活动。
(查阅资料)
①酒精(C2H5OH)具有还原性,加热条件下能与Fe2O3反应;
②Fe与Fe3O4易被磁铁吸引,FeO是一种黑色固体,不能被磁铁吸引。
(实验一)
将大约20mL饱和FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发,沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。
由此得出结论:
①FeCl3溶液呈黄绿色是因为溶液中含有________(用离子符号表示)。
②加热饱和FeCl3溶液时,FeCl3易与水反应生成红褐色固体和盐酸,反应的化学方程式为_______。
③由实验可知:FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式__________(填“能”或“不能”)获得FeCl3固体。
(实验二)
将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色,此过程发生分解反应: 2Fe(OH)3________+3H2O。
(实验三)
同学们对玻璃棒上产生的黑色物质继续探究:联系酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成分提出了猜想,经讨论认为,可能是C、 Fe、 FeO、Fe3O4四种物质中的一种或几种。
为了测定黑色物质的成分,收集黑色物质,进行了如下表实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取黑色粉末,用磁铁吸引,观察现象 | 黑色粉末全部被磁铁吸引 | 黑色粉末中不含的物质是_____ |
②向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸,充分反应,观察现象 | 固体逐渐溶解,但无气泡产生 | 综合①②实验现象判断,此黑色物质成分是_____ |
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可能有的结论 | 实验操作 | 实验现象 |
黑色物质是氧化铜 | ||
黑色物质是炭黑 | ||
你的结论 |
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某化学兴趣小组学习了酸、碱、盐的知识后,对某些盐的性质开展了探究活动。
研究主题;探究FeCl3溶液加热,灼烧的变化
相关信息:酒精(C2H5OH)具有还原性,加热条件下能与Fe3O4反应;Fe和Fe3O4易被磁铁吸引,FeO是一种黑色固体,不能被磁铁吸引;Fe3O4能与盐酸反应,生成盐和水。
(1)实验一:将大约20mL饱和FeCl3溶液在蒸发皿中加热蒸发,沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。
①FeCl3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子,铁离子符号为_______。
②加热时,FeCl3易与水反应生成红褐色物质和盐酸,反应的化学方程式:________。
③由实验启示,FeCl3溶液通过蒸发结晶的方式______(填“能”或“不能”)获得FeCl3固体。
(2)实验二:将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色。
①此过程发生分解反应,除生成红棕色物质外,还生成水,反应的化学方程式:_____。
②氢氧化镁、氢氧化铜等加热分解也能得到对应的金属氧化物,结合实验,从物质类别及其溶解性推断,通过加热分解_____________可生成对应的金属氧化物。
(3)实验三:小组同学用多根玻璃棒蘸取饱和FeCl3溶液于酒精灯火焰上灼烧,随着加热时间的持续,在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为:黄色、红褐色、红棕色、黑色。
①实验三相对于实验一和二,优点是______(答1点即可)
②同学们对黑色物质的成分产生了疑问。联系酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成分提出了猜想,经讨论认为,可能是____________(名称也可)和Fe3O4四种物质中的一种或几种。
③为了确定黑色物质的成分,收集黑色物质,进行了如下实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取黑色粉末用磁铁吸引,观察现象 | 黑色粉末全部被磁铁吸引 | 综合实验现象判断,此黑色物质成分是____________ |
向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸,充分反应,观察现象 | 固体逐渐溶解,但无气泡产生 |
(4)拓展延伸
①配制FeCl3溶液时,为防止出现红褐色物质,可向其中滴加少量的______________(化学式也可)溶液。
②结合已学知识,从元素化合价变化的角度分析,Fe2O3发生还原反应时,反应前后铁元素化合价一般呈_________(填“上升”或“下降”)的变化。
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灰某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
(查阅资料)蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。
(作出猜想)蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
(实验验证)(1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到__________________,证明有水生成。
(2)用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为________________________________________。
小明提出质疑:石灰水变浑浊不一定是生成碳酸钙,还可能是饱和石灰水受热后__________,析出了氢氧化钙。同学们又用右上图所示的装置进行实验,1分钟后,提起锥形瓶,翻转后注入20mL饱和石灰水,加塞、振荡,观察到石灰水变浑浊,确定有二氧化碳生成。
实验中小明观察到一个意外现象:锥形瓶内壁上有少量黑色物质。
(交流讨论)经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的____________。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。
为验证一氧化碳,他们设计了如下图所示的实验。
(实验验证)(1)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是___________________。
(2)将a端插入蜡烛的焰心。
(3)用酒精灯加热b端的氧化铜与水调和的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。
(4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是:________________。
(拓展应用)含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源,且污染空气。为使其充分燃烧,应采取的措施是______________________________________(答一条即可)。
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某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
(查阅资料)蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。
(作出猜想)蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
(实验验证)
(1)用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上,观察到________,证明有水生成。
(2)用图1所示的装置进行实验,1分钟后,提起锥形瓶,翻转后注入20mL饱和石灰水,加塞、振荡,观察到石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为_________。实验中小明观察到一个意外现象:锥形瓶内壁上有少量黑色固体物质。
(交流讨论)经分析,同学们一致认为黑色固体物质是石蜡不充分燃烧生成的_________。他们猜想还可能生成一氧化碳。为验证一氧化碳,他们设计了如图2所示的实验。
(实验验证)
(1)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是________。
(2)将a端插入蜡烛的焰心。
(3)用酒精灯加热b端的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。
(4)为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色,接下来的操作是:________。
(拓展应用)含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源,且污染空气。为使其充分燃烧,应采取的措施是__________(答一条即可)。
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某化学兴趣小组将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧,发现表面变黑,他们对黑色物质来源产生了兴趣,对铜片表面黑色物质的成分进行探究:
(查阅资料)(1)酒精不充分燃烧产生炭黑(即烟灰);
(2)氧气的化学性质比较活泼,加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。
(猜想与假设)
甲认为: ____________。
乙认为:铜片表面的黑色固体是空气中的氧气与铜反应生成的新物质。
丙认为:铜片表面的黑色固体既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质。
(进行实验)
实验步骤和方法 | 实验现象 | 实验结论 |
实验一:取一小段光亮铜片,放入试管内,然后用试管夹夹持试管,放在酒精灯的外焰部位加热。 | 铜片变黑 | 甲、丙的猜想错误。说明黑色物质的出现可能与空气中的________有关。 |
实验二:取一试管,将一小段光亮铜片放入试管中,塞上胶塞,并用注射器抽出试管内的空气,封好胶塞,并加热,趁热取下胶塞,观察现象。 | 取下胶塞前的现象: _____。取下胶塞后的现象:___。 | 乙的猜想正确 |
(反思拓展)
(1)实验一将铜片放入试管中加热,目的是排除了______的干扰。
(2)实验二用注射器抽出试管内空气的目的是________。
(3)通过对黑色物质来源的探究,写出金属铜与氧气反应的化学方程式_____。
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某化学兴趣小组将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧,发现表面变黑,他们对黑色物质的成分产生了兴趣,铜片表面的黑色物质是什么呢?
(查阅资料)
(1)酒精不充分燃烧产生炭黑(即黑烟);
(2)氧气的化学性质比较活泼,加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。
(3)氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水;炭黑难溶于水,且与稀硫酸不发生反应。
(猜想与假设)
猜想1:黑色物质是炭黑。
猜想2:黑色物质是空气中的氧气与铜反应生成的氧化铜。
猜想3:黑色物质既有炭黑又有氧化铜。
(进行实验)
实验步骤 | 实验现象 |
实验一:取一小段光亮铜片,放入试管内,然后用试管夹夹持试管,放在酒精灯的外焰部位加热 | 铜片变黑 |
实验二:取一支试管,将一小段光亮铜片放入试管中,塞上胶塞,并用注射器抽出试管内的空气,封好胶塞,并加热,趁热取下胶塞,观察现象 | 打开胶塞前铜片不变黑;打开胶塞后铜片变黑 |
实验三:将在酒精灯火焰上灼烧后的附着黑色物质的铜片,投入到盛有足量稀硫酸的试管中 | 试管中没有黑色物质剩余,溶液由无色变为蓝色 |
(解释与结论)
(1)由实验可知,猜想________成立。
(2)实验二用注射器抽出试管内空气的目的是_________。
(3)通过对黑色物质来源的探究,金属铜与氧气反应的化学方程式是_________
(4)通过实验一和实验三都能得出猜想1和猜想3不正确,两个实验是从两个角度进行设计实验方案的,实验一是从____________的角度探究;实验三是从_____________的角度探究。
(反思拓展)
(5)实验一为什么能将猜想1和猜想3同时排除呢?你认为依据是_____________________。
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【实验探究题】某化学兴趣小组将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧,发现表面变黑,他们对黑色物质来源产生了兴趣,铜片表面黑色物质是什么呢?
【猜想与假设】甲认为:铜片表面的黑色固体是烟灰。
乙认为:铜片表面的黑色固体可能是空气中的氧气与铜反应生成的新物质。
丙认为:铜片表面的黑色固体既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质。
【查阅资料】(1)酒精不充分燃烧产生炭黑(即黑烟);(2)氧气的化学性质比较活泼,加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。
【进行实验】
实验步骤和方法 | 实验现象 | 实验结论 |
实验一:取一小段光亮铜片,放入试管内,然后用试管夹夹持试管,放在酒精灯的外焰部位加热。 | 铜片变黑 | 推知________(填甲、乙、丙)的错误。说明黑色物质的出现可能与空气中的________有关。 |
实验二:取一试管,将一小段光亮铜片放入试管中,塞上胶塞,并用注射器抽出试管内的空气,封好胶塞,并加热,趁热取下胶塞,观察现象。 | 取下胶塞前的现象: ________。取下胶塞后的现象: ________。 | 乙的猜想正确 |
【反思拓展】
实验一将铜片放入试管中加热,目的是排除了________的干扰。
(2)实验二用注射器抽出试管内空气的目的是________。
(3)通过对黑色物质来源的探究,写出金属铜与氧气反应符号表达式________。
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