某校九年级"我们爱化学"活动小组的同学,探究了过氧化钠(Na 2O 2)与二氧化硫(SO 2)反应后所得固体产物的成分,过程如下:
【查阅资料】过氧化钠与二氧化硫反应的化学方程式为:2SO 2+2Na 2O 2=2Na 2SO 3+O 2,2Na 2SO 3+O 2=2Na 2SO 4;SO 2能使品红溶液褪色。
【提出猜想】猜想1:固体成分为Na 2SO 3
猜想2:固体成分为Na 2SO 4
猜想3:
【实验探究】用如图所示的装置进行实验。打开A中分液漏斗的活塞,反应发生(产生足量的SO 2)后,用带火星的木条检验从a处导出的气体,木条复燃。实验前称得Na 2O 2固体的质量为78g,充分反应后称得生成物固体的质量为134g。
【实验结论】(1)A是制取SO 2气体的装置,反应的化学方程式与实验室制取CO 2的化学方程式类似,请写出A中发生反应的化学方程式: 。
(2)由题中 的实验现象,可推测猜想2是错误的。
(3)装置B的作用是 ;装置D的作用是 。
(4)根据反应前后固体的质量,可计算出Na 2SO 3的质量为 g,Na 2SO 4的质量为 g。
【总结提升】(1)若实验前称得Na 2O 2固体的质量为m 1g,充分反应后称得生成物固体质量为m 2g,则m 2的取值范围是 (用含m 1的关系式表示)
(2)请另外设计一种实验方案,定性验证过氧化钠与二氧化硫反应后所得固体产物的成分:
科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。以下是教学片断,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
活动一
甲组同学向盛有一定量的氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸,一会儿后发现有气泡产生,于是,他们停止了滴加稀盐酸。经询问老师得知该氢氧化钠溶液已变质,请你用化学方程式表示其变质的原因 。
活动二
乙组同学向盛有一定量的氢氧化钙溶液的烧杯中滴加稀盐酸,一会儿后发现忘记了滴加指示剂,因此,他们停止了滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究:
【提出问题】溶液中的溶质含有什么物质?
【作出猜想】猜想一:溶质只有CaCl2
猜想二:溶质有CaCl2和Ca(OH)2
猜想三:溶质有
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【方案设计】
方案 |
方法步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
方案一 |
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入无色酚酞溶液 |
酚酞不变色 |
猜想一正确 |
酚酞变红色 |
猜想二正确 |
||
方案二 |
取少量烧杯内的溶液于试管中,加入 |
|
猜想三正确 |
【方案评价】小组同学通过讨论后认为:
(1)方案一能证明猜想二正确,但不能证明猜想一正确。
(2)方案二可行,但小组同学在记录时未记录完整,请你替他们补充完整。
【方案反思】(1)方案一不能证明猜想一正确的理由是酚酞在中性和酸性溶液中都不变色;
(2)某同学提出将方案一中酚酞溶液换成 (填写一种试剂即可)同样可以得出猜想二正确。
活动三
甲、乙两组同学将各自烧杯内的剩余物倒入同一个洁净的大烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将大烧杯中的混合物过滤,得到滤渣和滤液。同学们对滤液中溶质成分进行再探究。
大家经过讨论一致认为滤液中一定含有的溶质是 ,为了进一步验证可能存在的溶质,请你帮助设计实验并进行验证(任写一种可能情况):
你的猜想 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
滤液中可能含有 |
|
|
猜想正确,滤液中含有该物质 |
娄底人在端午节有吃皮蛋的习俗。某化学小组的同学查阅资料后得知,腌制皮蛋的主要原料有:生石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入适量水,充分搅拌,过滤,对滤渣中溶质的成分进行探究。
小组同学讨论后一致认为,滤液中的溶质一定含有NaCl和 。(写化学式)
【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质呢?
【作出猜想】
2
23
223
【交流讨论】经过进一步讨论,大家认为小华的猜想不合理,原因是: 。(用化学方程式表示)
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
小林:取少量滤液于试管中,滴加足量的稀盐酸 |
|
小方的猜想正确 |
小方:取少量滤液于试管中,滴加 溶液 |
产生白色沉淀 |
小方的猜想正确 |
23溶液 |
无明显现象 |
小方的猜想正确 |
【交流谈论】同学们认为,通过小华的实验不足以得出其结论,原因是 。
【继续探究】小明也取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,却没有看到明显现象,小明对此深感疑惑。
【解释评价】经老师的指导和大家的认真思考后终于找出了原因,你认为是 。最后,老师对同学们这种严谨的科学态度给予了充分的肯定。
已知某水泥样品的主要成分是氧化钙、二氧化硅,并含有一定量的氧化铝、氧化镁等金属氧化物。国家标准实验中测定水泥中钙含量的方法之一是通过高锰酸钾对CaC2O4进行滴定。其流程如图:
已知:①二氧化硅既不溶于水也不与酸反应。
②氨水显碱性,化学性质与氢氧化钠相似。
(1)pH=5.5的溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性。
(2)水泥样品中加入盐酸的目的是 。
(3)步骤Ⅰ与步骤Ⅱ中涉及的操作名称是 ,固体A的化学式为 ,固体B中含有物质的化学式为 (任写一个)。
(4)步骤Ⅲ中生成CaC2O4的化学方程式为 。
工业上常用电解饱和食盐水的方法制取烧碱,某化学兴趣小组为了探究久置的工业烧碱的成分,进行了如下实验:
(1)取少量样品于烧杯中,向其中加入过量稀盐酸,观察到有气泡产生,说明样品中含有 ,该反应的化学方程式为 ,接着又向烧杯中继续加入硝酸银溶液,出现了白色沉淀,甲同学立刻得出结论:样品中还含有氯化钠,乙同学对该结论提出了质疑,认为不一定含有氯化钠,理由是 ;
(2)丙同学认为除了需要确认是否含有氯化钠外,还需要确认样品中是否含有氢氧化钠,于是,大家又进行了以下实验:
①另取少量样品溶解于水,向其中加入过量硝酸钙溶液,产生白色沉淀,然后过滤、洗涤;
②向滤液中加入足量稀硝酸,再滴入硝酸银溶液后产生白色沉淀;
③向滤渣中加少量水后滴入酚酞,溶液变红.
由此判断,滤渣中的物质是 (填化学式).
(3)根据以上经验,得出的结论正确的是 (填序号)
A. |
样品中无NaCl |
B. |
样品中只有NaOH和Na 2CO 3 |
C. |
样品中无NaOH |
D. |
样品中有Na 2CO 3、NaOH和NaCl. |
某小组发现实验室中盛放氧化钙的塑料瓶膨胀破裂。设计实验探究瓶中固体的成分。
步骤Ⅰ:取一定质量的固体平铺于试管中,通入足量水蒸气。一段时间后,将固体充分干燥并称量,质量不变。
步骤Ⅱ:另取等量固体于试管中,加水振荡,静置后观察到有白色沉淀。向试管中滴加酚酞试剂。上层清液变红。再加入稀盐酸,溶液由红色变为无色,有气泡产生,沉淀消失。
(1)用化学方程式表示塑料瓶膨胀破裂的主要原因 。
(2)由步骤Ⅰ推断固体中一定没有的物质是 。步骤Ⅱ最后所得溶液中溶质的可能组成是 (酚酞除外)。分析上述实验过程及现象,确定该固体的成分是 。
(3)上述实验中,通过测定某些量,还能确定固体中各成分的质量比。若选择加入一种过量的其它类别物质的溶液代替稀盐酸,也能达成此目的,加入的溶液是 ;确定该溶液过量,所选的试剂是 。
火锅是我国独创的美食,历史悠久。火锅常用的一种燃料是固体酒精。某化学兴趣小组的同学对“固体酒精”产生了好奇,对其成分进行探究。请你回答下列问题。
[查阅资料]
a.固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。
b.氯化钙、氯化钠溶液均呈中性。
[提出问题]
①酒精中是否含有碳元素?
②固体酒精中的氢氧化钠是否变质?
[实验探究]
①按图所示进行实验,发现烧杯内壁有一层白膜,可得出酒精精中含有碳元素的结论,理由是 。
②取少量固体酒精于烧杯中,加足量的水充分溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,请用化学方程式表示该沉淀是如何形成的: 由此说明氢氧化钠已变质。
③为进一步确定氢氧化钠的变质程度,分组进行探究。
甲组同学取烧杯上层清液于两支试管中,按如图所示进行实验。
实验方案 |
||
实验现象 |
溶液变红 |
产生 |
实验结论 |
清液中有氢氧化钠 |
清液中有碳酸钠 |
乙组同学认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠,理由是 。他们另取烧杯中上层清液,加足量氯化钡溶液,充分反应后,静置,取上层清液,滴加酚酞溶液,酚酞溶液变红。
[反思交流]乙组实验中加足量氯化钡溶液的目的是 。
[实验结论]小组同学经过讨论,一致认为该固体酒精中的氢氧化钠部分变质。
某同学查阅资料得知,实验室常用电石(主要成分CaC2)与水反应制取乙炔(C2H2),反应的化学方程式为:CaC2+2H2O═Ca(OH)2+C2H2↑(电石中的杂质不溶于水且不与水反应,也不与Na2CO3反应)。在实验室中,该同学把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,并对滤液的成分进行探究。
[提出问题]:滤液中溶质的成分是什么?
[猜想与假设]:猜想一:NaOH、Na2CO3
猜想二:NaOH
猜想三:NaOH、Ca(OH)2
[分析与推理]:
分析一:若猜想一成立,说明实验中加入的CaC2量少,CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后,Na2CO3剩余。
分析二:若猜想二成立,说明实验中加入的CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3恰好完全反应后。
分析三:若猜想三成立,说明实验中加入的CaC2量多,CaC2与水反应生成的Ca(OH)2与Na2CO3反应后,Ca(OH)2剩余。
由以上分析可推知:反应后滤液中一定存在的溶质是 (填化学式,下同),可能存在的溶质是 和 。对可能存在的溶质,需要进一步实验验证。
[设计并实验]
实验序号 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
实验一 |
取少量滤液于试管中,向其中加入过量稀盐酸 |
无气泡产生 |
猜想 不成立 |
实验二 |
另取少量滤液于试管中,向其中滴入适量碳酸钠溶液 |
|
猜想三成立,发生反应的化学方程式为
|
[拓展延伸]
若向CuCl2溶液中加入少量CaC2,充分反应,可观察到有气泡产生,同时出现蓝色的 (填化学式)沉淀。实验室保存电石应注意 。
甲、乙两名同学做了碳酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应的实验,反应后都进行过滤得到无色滤液,他们对自己得到的无色滤液中溶质的成分进行探究。请你一同参与他们的探究活动
[提出猜想]他们各自所得滤液中溶质的成分有如下几种可能:
A.NaOH B.Na2CO3、Ba(OH)2、NaOH C. D.Na2CO3和 NaOH
[讨论交流]上述猜想中,肯定不成立的是 (填猜想序号),其理由是 。
[实验探究]甲、乙两同学为了验证各自所得滤液的成分,分别进行了如下实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
甲同学 |
取少量滤液于试管中,加入足量的 溶液 |
|
滤液中溶质的成分与猜想C对应 |
乙同学 |
取少量滤液于试管中,加入足量的Na2CO3溶液 |
无明显实验现象 |
滤液中溶质的成分与猜想A对应 |
[反思与评价]经过讨论,大家一致认为甲同学的实验结论是正确的,乙同学的实验结论不一定正确,请你帮乙同学设计实验,进一步确定乙同学得到的滤液中溶质的成分。
实验操作及实验现象 |
实验结论 |
|
滤液中溶质的成分与猜想 对应 |
食用碱的主要成分是Na 2CO 3(常含有少量的NaCl).课外探究小组为测定市售食用碱中Na 2CO 3的含量,设计了如图实验装置:
设计思路:用空气将装置B中生成的二氧化碳缓缓吹入装置D中,利用装置D的质量变化测定食用碱中Na 2CO 3的含量.请结合实验装置和设计思路,回答下面问题:
①装置D中发生反应的化学方程式为 ;
②装置A的作用是 ,装置E的作用是 ;
③缓缓通入空气的目的是 .
④若撤除装置A,直接通入空气会导致实验结果 (填"偏大"、"偏小"或"不变"),若撤除装置C,对实验结果的影响是 .
某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜,并探究其还原产物的组成.
(1)装置及反应原理探究
①B装置中浓硫酸的作用为 .
②说明CO能还原CuO的现象为 .
③上述整套装置中发生的化学反应,其中属于化合反应的化学方程式 22O的反应.)
(2)产物成分探究
2O)
2O为不溶于水的红色固体
22442O
[提出问题]红色固体含有什么物质?
[猜想假设]假设一:红色固体只含Cu
2O
假设三: .
[实验验证]该小组为验证上述假设,取少量红色固体,加到足量稀硫酸中,观察到溶液变为蓝色,红色固体部分溶解.
[实验结论]根据上述实验结果,可知红色固体中一定含有 .
[数据处理]为进一步确定红色固体的成分,甲、乙两同学分别称取各自实验后的一定质量的红色固体,加到足量稀硫酸中使其充分反应,经过滤、洗涤、干燥后,称量剩余红色固体质量如表,请完善表中内容.
实验人员 |
红色固体(g) |
剩余红色固体(g) |
实验结论 |
甲 |
7.2 |
3.2 |
|
乙 |
4.08 |
2.48 |
|
[交流与反思]只要假设合理,方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论.
某学习小组同学用如图1实验装置来探究鸡蛋壳里含有CO 3 2 ﹣(以CaCO 3的形式存在)的可能性,请你一起参与学习探究。
【讨论交流】同学们讨论后一致认为若鸡蛋壳里含有CO 3 2 ﹣实验时广口瓶中一定会产生气泡,玻璃片上石灰水会变浑浊,据此写出有气泡生成的化学方程式: 。
【进行实验】小明和小红在各自的实验中均看到广口瓶中产生气泡,小明还看到玻璃片上石灰水变浑浊,而小红却未看到,他们很是好奇,于是进一步进行探究。
【提出问题】小红的实验中,玻璃片上石灰水为什么不变浑浊呢?
【做出猜想】小红猜想:可能鸡蛋中含有铁等较活泼金属,而不含CO 3 2 ﹣;
小明猜想:可能小红实验所用盐酸中溶质质量分数过大,挥发出HCl气体。
依据所学化学知识和生活常识,你认为 的猜想是不合理的。
【实验验证】小红分别取适量等体积的自己实验中所用的盐酸a和小明实验中所用的盐酸b于2支试管中,试管内各盛有同一鸡蛋的碎片,塞上带导管的橡胶塞,并分别将导管伸入AgNO 3溶液中,实验过程如图2所示:
实验中,甲、乙试管内均有气泡产生,同时甲试管中有白色沉淀生成而乙中没有,白色沉淀的化学式是 。
【实验结论】上述实验说明盐酸a中溶质的质量分数一定 (填"大于"或"小于")盐酸b中的溶质的质量分数,同时也说明了鸡蛋壳中含有CO 3 2 ﹣的可能性。
【反思应用】(1)实验室制备CO 2时,最好选择 (填"浓"或"稀")盐酸。
(2)实验中发现,与相同溶质质量分数的盐酸反应时,鸡蛋壳碎片比大块鸡蛋壳更剧烈,说明增大反应物 可以加快反应速率。
某学习小组将足量Zn条插入一定量的浓H2SO4中,发现Zn表面有大量气泡产生。(注:随着反应进行,硫酸浓度逐渐变小)
【提出问题】气体的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:只有SO2
猜想二:只有H2
猜想三:
【查阅资料】(Ⅰ)SO2可以使品红溶液褪色
(Ⅱ)SO2可以和碱性溶液反应
(Ⅲ)H2+CuO Cu+H2O
【实验探究】用如图装置验证猜想(部分夹持仪器省略)
【方案设计】
主要实验步骤 |
主要现象 |
解释或结论 |
①打开止水夹,先通入一段时间N2 |
/ |
/ |
②关闭止水夹,将足量Zn条下放,浸入浓硫酸中,点燃E装置处酒精灯 |
B装置处品红溶液褪色 E装置处 |
猜想三成立 |
③结束实验 |
/ |
/ |
【表达交流】
(1)在步骤①中,通入N2的目的是: 。
(2)请你设计一个实验,用化学方法证明E装置中CuO未完全反应。
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
|
|
CuO未完全反应 |
【反思拓展】
(1)请你根据上述实验探究,补充Zn与浓硫酸反应的化学方程式
Zn+2H2SO4═ZnSO4+SO2↑+ 。
(2)已知Al与H2一样,在加热条件下能与CuO发生化学反应,请写出该反应的化学方程式 。
碳铵是一种常用的化肥,它在常温下易分解,某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。
【查阅资料】氨气具有刺激性气味,极易溶于水,其水溶液呈碱性:氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝:氨气不与碱石灰反应。
Ⅰ、检验溶液中的阴、阳离子。
取少量碳铵放入试管中,加入盐酸,把生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。
(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有的阴离子可能是 和 (填离子符号)。
(2)根据实验现象,碳铵与浓NaOH溶液加热反应生成了 (填化学式)气体。
Ⅱ.测定碳铵中C元素和N元素质量比。在此过程中,用到如图1所示装置,请回答:
(3)给碳铵固体加热时,试管口略向下倾斜的原因是 。
(4)从安全和环保的角度考虑,本实验可以用如图1所示的气球来收集尾气,还可以选用如图2所示的 (填序号)装置来处理尾气。
某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下生成的气体产物的成分,提出了如下猜想:
a.可能是二氧化碳;
b.可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
Ⅰ.若澄清的石灰水变浑浊。则气体为二氧化碳;
Ⅱ.若澄清的石灰水不变浑浊。则气体为一氧化碳。
请你分析并回答:
(1)该同学的猜想是否严谨?请你说明理由: , ;
(2)设计一个实验,验证(1)中你的理由。请简述你的实验方案 ;
(3)该实验装置存在的缺陷是 ;
(4)反应结束时,停止实验的操作步驟是 ;
(5)实验后发现试管①内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物,清洗试管①的方法是 。
试题篮
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