某兴趣小组发现了一包敞口放置的碱石灰样品,为探究其成分,同学们在实验室对这包碱石灰样品展开了探究。
【查阅资料】①碱石灰是由
和
固体混合而成,通常用于吸收二氧化碳及干燥气体。②熟石灰微溶于水,且溶于水放出的热量很少可以忽略不计。③
溶液显中性。
【提出猜想】根据资料,同学们分析碱石灰样品的主要成分可能含有
、
、
、
和。
【实验探究】小组讨论后设计如下实验进行探究:
实验步骤及操作 |
实验现象 |
结 论 |
①取部分该样品于试管中,加少量水 |
无明显放热现象 |
碱石灰样品中不含
和 |
②继续加足量水,振荡,静置 |
产生白色沉淀 |
样品中一定含有
|
③从步骤②的试管中取少量上层清液于另一试管中,向其中滴加过量
溶液 |
产生白色沉淀 |
|
④将步骤③所得物质过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液 |
溶液变红色 |
【思考与分析】
小杰同学经过分析认为步骤②的结论不准确,原因是(用化学方程式表示)。
【解释与结论】
通过以上探究与分析:可以得出该碱石灰样品一定含有的物质是;实验探究步骤④所得溶液中除酚酞外还含有的溶质有。
竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品。这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。某课外活动小组对竹炭进行初步探究。
【提 出 问题】竹炭中是否含有碳元素
【猜想与假设】竹炭中含有碳元素
【查 阅 资料】新鲜的血液,遇一氧化碳由鲜红变为暗红。
【设 计 实验】所用装置如下图所示。(A装置的作用为吸收空气中的水和二氧化碳)
(1)实验开始后,C装置中产生白色沉淀,发生反应的化学方程式为,E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。
(2)小玥认为应在A、B装置间,再增加一个C装置,目的是。
(3)课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处是,请你设计解决的方法。
(4)小亮认为可以用下图所示的装置,替换原装置中的E装置,你认为(填"可以"或"不可以"),原因是。
【结 论】竹炭中含有碳元素。
【拓展应用】竹炭细密多孔,竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等功效,下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确的是。
A、可除衣领袖口等处的汗渍
B、不能除去口中异味
C、虫咬、灼伤可消炎止痛
下面所示为常见气体的制备、净化和性质实验的部分仪器。试根据题目要求,回答
下列问题:
(1)仪器A中,发生反应的化学方程式为 。
(2)若要制备并收集纯净干燥的二氧化碳,请回答:
①仪器的连接顺序为: 。
②装置D的作用是 。
(3)某同学欲用含有少量杂质CO2的CO气体测定某不纯氧化铁样品的纯度(杂质不反应),
并验证反应中气体生成物的性质。其所选仪器的连接顺序为:CO混合气体→F1→C→B→F2
①仪器F2中看到的现象是 。
②写出装置B中发生反应的化学方程式 。
③若氧化铁样品质量为10g,完全反应后称量,前后B装置的质量减少2.7g,则该氧化铁样品中氧化铁所占的质量分数为 。
④指出该套装置的缺点并提出改进办法 。
现欲探究一固体混合物A的成分,已知其中可能含有NH4Cl、Cu(OH)2、BaSO4、CaO、NH4 NO3五种物质中的两种或多种。按下图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应均恰好完全反应)
试根据实验过程和发生的现象判断:
(1)常温下,气体B的水溶液显_________(填“酸性”“中性”“碱性”之一)。
(2)滤渣D的化学式是_________________。
(3)固体混合物A中,一定存在的物质是(写化学式)___________________________。
(4)滤液C中,一定大量存在的金属离子是(写离子符号)________________________。
(5)写出过程③中可能发生的一个化学方程式: 。
(6)固体混合物A中还不能确定存在的物质是(写化学式) ,得出此结论的理由是 。
铁和四氧化三铁及其他含铁物质的性质、转换、用途是初中化学常见的知识内容。某兴趣小组同学在《培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究》课题组老师的带领下开展了系列研究。
I:铁和四氧化三铁的转换:
i.铁在氧气里燃烧
【探究一】探究铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】取0.33mm的铁丝,分别在体积分数为90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验,实验现象:
O2% |
90% |
70% |
65% |
60% |
55% |
实验现象 |
燃烧剧烈,燃烧时间长,效果好 |
燃烧比90%弱,燃烧时间短,实验成功 |
燃烧比70%弱,燃烧时间比70%短,实验成功 |
燃烧比65%弱,燃烧时间更短,实验成功 |
难以燃烧,只是发红 |
【结论】就0.33mm铁丝而言,依据上表燃烧所需氧气的最低体积分数为 ,且氧气浓度越大,燃烧越剧烈。
【反思】所有铁丝的燃烧所需氧气最低浓度为上述结论 (填“是”或“不”)合理,理由是 。
ii:铁和四氧化三铁在转换时的应用:
在焊接两根铁轨时,为确保施工质量,工程技术人员常用到一种叫做“引火铁”的反应活性材料,“引火铁”(极细的铁粉)是一种准纳米材料,它在空气中可以自燃。某化学兴趣小组根据上述原理设计在实验室制备其过程如下:
(1)在高温条件下用普通铁粉和水蒸气反应,得到粉末状的四氧化三铁和氢气。
(2)将四氧化三铁粉末再在高温条件下经过与上述过程相反的反应生成“引火铁”粉末。请分别用以下两套装置,制取四氧化三铁和“引火铁”。
(注:装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)
填写下列空白:
(1)写出实验过程中第(1)、(2)两个步骤中的任一反应方程式: ;
(2)在实验装置中,烧瓶B的作用是 ;
(3)实验时试管A中加入的固体是 ;
(4)在试管H中反应进行H2还原Fe3O4前,在I出口处必须先 。
II:在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究
【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如图。
【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66g(玻璃管的质量为60g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【得出结论】通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为 。
【反思与评价】一氧化碳还原氧化铁的实验中,可能会生成四氧化三铁、氧化亚铁等,那么要提高含铁量可采用的方法是 。
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)
↑
(2)
可使品红溶液的红色褪去。
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产物中可能有二氧化硫。
【实验探究】小明用图甲所示的装置进行实验,并将
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:
中硫 酸浓度 |
实验现象 |
中生成气体成分 |
|||
中品 红溶液 |
中品 红溶液 |
爆鸣实验 |
|||
实验一 |
98% |
|
不褪色 |
无爆鸣声 |
只有 |
实验二 |
45% |
稍有褪色 |
不褪色 |
有爆鸣声 |
|
实验三 |
25% |
不褪色 |
只有 |
【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,当硫酸浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫。
【交流反思】(1)写出实验三中铁与硫酸反应的化学方程式:。
写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式:。
(2)实验一中
装置的作用是。
【拓展延伸】小明又将
装置进行了如右图所示的改过。试分析增加的导管伸入液面以下的原因是。该导管所起的作用是。
生石灰常用作食品干燥剂,其包装袋上除了标明主要成分为生石灰外,还提醒人们注意:不可食用,不可浸水,不可开袋,儿童勿碰.
Ⅰ.华雪同学通过探究发现,某食品包装袋中的生石灰干燥剂已经变质失效.他采用的探究方法是:取少量样品于试管中,加入少量水,用手触摸试管外壁,没有明显的放热现象.此实验中加入的水必须是少量的,理由是①.
Ⅱ.甲、乙同学想知道刚从食品袋中取出的生石灰干燥剂的成分,进行了如下探究:
【提出问题】
生石灰干燥剂中含有哪些物质
【查阅资料】
工业上用高温煅烧石灰石的方法来制取生石灰.
【猜想与假设】
猜想1:含有氧化钙、氢氧化钙
猜想2:含有氧化钙、碳酸钙
猜想3:含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙
【活动与探究】
甲、乙同学为了验证猜想,进行了如下实验:
甲同学实验:取少量样品于试管中,加入适量水充分反应后,再滴加几滴无色酚酞溶液,可观察到溶液呈红色.
乙同学实验:取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸,有无色无味的气体产生,该气体能使澄清的石灰水变浑浊.
【结论与反思】
(1)猜想②错误(填"1"或"2"或"3").
(2)甲同学实验中,发生反应的化学方程式是③,溶液呈红色的原因是④.
(3)乙同学实验中产生气体的化学方程式是⑤.
(4)乙同学认为甲同学的实验是多余的,因为⑥.
【总结与提升】
(1)甲、乙同学最终无法确定该生石灰干燥剂的成分,实验失败.华雪同学认为,可以通过定量实验来确定.在定量实验时一定要用到的实验操作是⑦.
(2)打开食品包装袋后,生石灰干燥剂不宜继续与食品放在一起,因为⑧,会加速食品变质.
(3)请写出工业上制生石灰的化学方程式⑨.
某同学发现,上个月做实验用的
溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,同学们开始实验探究。
【猜想假设】
猜想(1):该溶液没有变质,为
溶液。
猜想(2):该溶液全部变质,为
溶液。
猜想(3):该溶液部分变质,为
和
的混合溶液。
【查阅资料】
溶液呈碱性
【设计方案】请你完善下表几组同学探讨的设计方案
实验操作 |
可能出现的现象与结论 |
同学评价 |
|
第1组 |
若溶液变红,则猜想(2)不成立 |
第2组同学认为:此方案结论不正确,理由是:。 |
|
第2组 |
若产生白色沉淀,反应方程式是:,则猜想(1)不成立。 |
第3组同学认为:此方案还不能确定猜想(2)还是猜想(3)成立。 |
|
第3组 |
第一步 第二步 |
若滤液不变红,则猜想(2)成立;若滤液变红,则猜想(3)成立。 |
第1组同学认为:不需过滤也能达到实验目的,更简单的操作方法是:。 |
【探究实验】综合各小组的方案后,动手实验。
【结论与反思】NaOH溶液易与空气中CO2反应而变质,所以要密封保存。
【拓展延伸】同学们设计了下列两套装置进行实验:
用胶头滴管吸取某种液体,锥形瓶中充入一种气体或放入一种固体物质,挤压胶头滴管。一段时间后,两装置中气球明显胀大。
(1)甲装置中可能发生反应的方程式是。
(2)若乙装置中胶头滴管吸取的是稀盐酸,则锥形瓶中放入的固体可能是。
王老师在某工厂废水处理池中提取一瓶含有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3的工业废水样品带回实验室。静置,取上层清液,加入锌粉,充分反应后过滤,得到滤液甲和滤渣乙。请你和你的化学小组完成以下探究(不考虑杂质干扰)。
【提出问题】滤渣乙是什么?
【做出猜想】小明认为滤渣乙是银,小东认为滤渣乙是银和铜,小华认为滤渣乙是银、铜和铝,你认为滤渣乙还可能是______________。
【交流讨论】大家经过讨论后,认为小华的猜想错误,理由是_______________________。
【实验探究】设计实验探究滤渣乙的成分,请填写下列空白:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
实验1:取滤渣乙加入盐酸 |
无气体产生 |
滤渣乙可能是___________ |
实验2:取滤液甲加入_____ |
无蓝色沉淀 |
滤渣乙一定是___________ |
【反思交流】通过交流,大家认为在滤液甲中加入稀盐酸,当观察到______________,也能得出实验1的结论。
(共8分)我区很多乡镇建起了沼气池,不仅为我区节约了能源,而且为减少污染也做出了很大贡献.沼气的主要成分是甲烷(CH4),我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝.
【猜想与假设】:甲 CO2 H2O;乙 CO H2O;丙 NH3CO2 H2O;丁 CO2 CO H2O.
你认为________同学的猜想是错误的,理由是________.
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过如图所示装置:
(1)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能“或“否”)________.
(2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是________.
(3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断_______同学猜想成立.
(4)C中红色粉末变成黑色的化学方程式:________.
【反思与交流】:为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是________.
(5)某课外小组的同学们认为尾气中的一氧化碳可以利用下装置中的一种重复利用,避免污染环境或浪费能源。于是设计如下装置除去废气中的二氧化碳,并收集一瓶一氧化碳,准备进行后续地探究。其中最合理的装置是 (填序号,瓶内为氢氧化钠溶液)。
漂白粉的主要成分为次氯酸钙 [Ca(ClO)2] 和氯化钙,既可用作漂白剂,又可用作消毒剂。漂白粉中有效成分是 [Ca(ClO)2] ,漂白的原理是:Ca(ClO)2在空气中发生反应
Ca(ClO)2+ CO2+ H2O=CaCO3↓+ 2HClO;HClO是一种酸性比盐酸弱的酸,不稳定,易分解生成HCl和一种常见的单质气体。HClO具有漂白性,能使品红等有色物质褪色。
【漂白粉制取的研究】
有人提出可以利用海水(含NaCl)和石灰石为原料制取漂白粉,该方法流程如下:
(1)⑤中的反应是2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2X, X的化学式为______,其中Ca(ClO)2中氯元素的化合价为______.
(2)实际工业生产中,反应⑤的反应物Ca(OH)2最好用 ,(填“饱和石灰水”或“石灰乳”)并不断搅拌。
【定性研究】
有一包长时间放置的漂白粉,想知道该漂白粉是否变质,某同学设计了下列探究实验。
【提出问题】长时间放置的漂白粉是否变质?
【猜 想】
猜想1:该漂白粉未变质,固体成分为CaCl2、Ca(ClO)2;
猜想2:该漂白粉部分变质,固体成分为CaCl2、Ca(ClO)2 CaCO3;
猜想3:该漂白粉全部变质,固体成分为CaCl2、CaCO3。
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
① ①取少量样品于试管中, 。 |
有气体产生,气体使石灰水变浑浊。 |
猜想2成立 |
② 在上述反应后的试管中加少量 溶液。 |
。 |
【定量研究】
已知漂白粉有效成分能与浓盐酸发生如下反应Ca(ClO)2+4HCl═CaCl2+2Cl2↑+2H2O,某同学通过查阅资料,设计一个最简单的实验,测定漂白粉有效成分的质量分数。
【资料】Cl2能溶于水,但在饱和食盐水中的溶解性非常小。实验条件下Cl2的密度为3.17g/L.
【实验探究】
(3)甲同学准确称取0.5g漂白粉样品,检查装置气密性后装入下图A中,进行实验。实验结束后,量筒内收集到89.6mL食盐水。据此计算,此样品中有效成分的质量分数。(写出计算过程,计算过程中,保留3位小数,结果精确到0.1%)
(4)在读取量筒的刻度数时,应注意
①视线与凹液面最低点应齐平;
②装置内气体应恢复至室温;
③__ ____.
(5)实验结束后,同学们发现,此装置存在着明显的不足: (填序号)
A.没有考虑到盐酸占据的体积对测定结果的影响。
B.没有考虑到残留在导管中的液体和导管本身的体积对测定结果的影响。
C.没有考虑到氯气中可能混有的二氧化碳气体对测定结果的影响
D.没有考虑到氯气中可能混有的氯化氢气体对实验结果的影响。
安多夫是一种嫩肉粉,其主要成分碳酸氢钠(NaHCO3)和氯化钠。安多夫可破坏肉质纤维结构、促进肉类吸收水分,从而使肉质松软,达到鲜嫩爽滑的目的。小张发现将拌了安多夫粉的肉类放到锅中加入食醋等调料烧煮时会产生大量的气体,他对此颇感兴趣,决定对其进行探究。
【查阅资料】
1、碳酸氢钠俗称“小苏打”、“苏打粉”、“重曹”,白色细小晶体,加热到50℃以上开始逐渐分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,440℃时完全分解。
2、白色无水硫酸铜遇到水会变成蓝色。
【实验探究一】对烧煮时产生的确大量气体的探究
1、小于对气体的成分进行了猜测:气体中除了醋酸气体之外,还可能含有水蒸气和CO2。他设法收集气体样品并除去醋酸气体后,用下图实验装置进行验证。装置导气口连接顺序:气体样品。
2、小于对二氧化碳的来源作了两种猜测:
猜测①:二氧化碳可能是由 ;
猜测②:二氧化碳可能是由碳酸氢钠受热分解产生的。
针对以上猜测,小于设计了以下实验:
|
实验步骤 |
实验现象 |
实验1 |
。 |
。 |
实验2 |
取安多夫样品少许加入试管中,加热使之充分反应,并把产生的气体通入澄清石灰水。 |
试管口出现小水珠,澄清石灰水变浑浊,试管中残留白色固体粉末。 |
实验结论:猜想①、②都正确
【实验探究二】测定安多夫样品中碳酸氢钠的含量
实验2中,小于发现充分反应后,试管中仍留有一些白色固体粉末,通过查阅资料发现是碳酸钠和氯化钠。小于想用测定白色固体中碳酸钠的质量来推算安多夫样品中碳酸氢钠的含量,于是称取实验2中得到的白色固体粉末6.9克,设计了如下实验方案:
(1)“操作1”的名称是 ,实验中加入过量CaCl2溶液的目的是 。
(2)确定沉淀A是否洗涤干净的方法是 。
(3)该安多夫样品中NaHCO3的质量分数是多少?(写出解题过程)
(4)小明同学看到这个设计实验后,提出一个更简单的测定方法,设计思路如下:
①电子天平调零
②检查装置气密性
③装入M克安多夫样品,浓盐酸
④称药品和装置的总质量W1克
⑤滴入浓盐酸
⑥无气泡产生后,再称整个装置的质量W2克
⑦(W2- W1)减轻的质量就是二氧化碳的质量
通过化学方程式计算NaHCO3的质量,最终达到计算安多夫样品中NaHCO3的质量分数的目的。
【方案评价】两位同学经过多次的实验测定后发现,得到的最终结果总是比真实值偏大,请你帮他们分析结果偏大的原因可能是 。
A.所加酸的量不足
B.实验中使用了浓盐酸
C.未考虑反应过程中水的蒸发
D.未考虑生成的二氧化碳气体残留在装置内
膨松剂是一种食品添加剂。它在面包制作过程中发生反应产生气体,使面包变得松软。膨松剂反应产生气体的量作为检验膨松剂品质的一项重要指标。已知某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究:
【查阅资料】2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。
探究Ⅰ:检验膨松剂的成分
在玻璃管中加入该膨松剂,按下图连接好装置(铁架台略去,下同)。
【观察与分析Ⅰ】点燃酒精灯。
(1)关闭铁夹2,打开铁夹1,观察澄清石灰水变浑浊,说明产物中有二氧化碳,该反应的化学方程式为 。
(2)打开铁夹2,关闭铁夹1,观察到的现象是 ,说明产物中有氨气。
(3)充分加热后,玻璃管中 (填“有”或“无”)固体。
【实验结论】该膨松剂的成分是碳酸氢钠和碳酸氢铵混合物。
探究Ⅱ:测定膨松剂受热产生气体的质量
用下图装置测定该膨松剂中样品产生的二氧化碳和氨气的质量(装置B装有膨松剂,整套装置气密性良好,各装置中气体吸收剂足量)。
【观察与分析Ⅱ】
(4)通过测定实验前后装置D的质量,其质量差即为样品产生二氧化碳的质量,装置C的作用是 。若没有装置E,造成测定结果 (填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(5)实验过程中必须向装置内通入空气,装置A的作用是除去空气中的 (填化学式)。在停止加热后,继续通入空气一段时间,目的是 。
(6)若对装置C、D、E连接顺序进行调整,即可用于测定另一份同质量相同样品受热分解产生氨气的质量。C、D、E连接顺序为 ,通过测定实验前后装置C的质量,其质量差即为样品产生氨气的质量。
【拓展研究】
若上述(4)装置D在实验前后的质量差为9.24g。上述(6)装置C在实验前后的质量差为0.17g,则该该膨松剂中NaHCO3与NH4HCO3的质量比为 (用最简整数比表示)。
某兴趣小组对一包可能含有氯化钠、碳酸钾的硫酸铵样品进行探究。
I.定性探究
【查阅资料】硫酸钡既不溶于水,也不溶于稀盐酸或稀硝酸;碳酸钡不溶于水,但能溶于稀盐酸或稀硝酸。
实验一:探究样品中是否含有碳酸钾
【设计与实验】取一些样品于一支洁净的试管中,加水使其溶解,加入过量氯化钡溶液,产生白色沉淀。过滤,得到滤液a和滤渣b。取滤渣b于另一支试管中,加入过量的稀盐酸,固体部分溶解。
【实验结论】样品中 (含、不含)有碳酸钾。
实验二:探究样品中是否含有氯化钠
【设计与实验】小明取实验一得到的滤液a少许于一支洁净的试管中,滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀。
【实验结论】小明认为样品中含有氯化钠。小华认为小明得出了错误结论,她的理由是 。小华的实验设计和结论是
Ⅱ.定量探究
取15.0g样品完全溶解于水,加入过量的稀盐酸和氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,得硫酸钡固体23.3g。
求样品中硫酸铵的质量分数。
试题篮
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