兴趣小组同学在做镁与盐反应的实验时,不小心将镁条加到饱和的碳酸氢钠溶液中,意外发现溶液中有白色不溶物生成。同学们对白色不溶物的成分产生了浓厚兴趣,于是在老师的帮助下进行了如下的探究。
【提出问题】白色不溶物是什么物质?
【猜想与假设】
猜想①是Mg(OH) 2
猜想②是MgCO 3
猜想③是Mg(OH) 2和MgCO 3的混合物
【查阅资料】
1.MgCO 3、Mg(OH) 2加热易分解,分别生成两种氧化物。
2.白色无水硫酸铜遇水变蓝。
3.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
【实验验证】取适量干燥的白色不溶物,充分加热,并使分解产生的气体依次通过如图1所示装置。
【实验现象】装置A中 ,装置B中 。
【实验结论】猜想③正确。请写出Mg(OH) 2受热分解的化学方程式 。
【拓展探究】直接向白色不溶物中滴加足量 ,也能检验MgCO 3的存在。
同学们为了进一步测定白色不溶物中各组分的质量关系,继续进行了下列探究。
称取干燥的白色不溶物36.8g,充分加热至不再产生气体,并使分解产生的气体全部被如图2所示装置C和D吸收。
【实验数据】实验后装置C增重3.6g,装置D增重13.2g。
【实验结论】若上述白色不溶物的组成用xMg(OH) 2•yMgCO 3表示,则x:y= 。
【反思评价】实验后,同学们经过讨论交流,发现实验方案可进一步优化,下列优化方案错误的是 (填序号)。
①只称量装置C、D增重的质量,不称量白色不溶物的质量
②去掉装置D,只称量白色不溶物和装置C增重的质量
③去掉装置C,只称量白色不溶物和装置D增重的质量
碱石灰是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物,常用作干燥剂。它极易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应而变质,因此在实验室里碱石灰应 保存。
实验室现有一瓶敞口放置的碱石灰,甲同学决定对其成分进行探究:
【猜想】猜想Ⅰ:未变质,样品中只含有氧化钙和氢氧化钠;
猜想Ⅱ:部分变质,样品中有氢氧化钙、碳酸钙和碳酸钠;
猜想Ⅲ:完全变质,样品中只含有碳酸钙和碳酸钠。
【资料】氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。
【实验】设计如下流程进行实验:
步骤1:取少量碱石灰样品于烧杯中,加入足量的水,充分搅拌后过滤,得到滤渣和溶液M;
步骤2:向滤渣中滴加过量稀盐酸,产生气泡,得到溶液N;
步骤3:取少量溶液M于试管中,先滴加酚酞溶液,观察到溶液变成红色,再滴加过量氯化钙溶液,观察到 。
综合以上实验现象,证明猜想Ⅲ正确。
【拓展】乙同学取一定量的溶液N于烧杯中,向其中逐滴滴入溶液M,测得烧杯内溶液的pH与所加溶液M的质量的关系如图所示,则BC段发生反应的化学方程式为 。图中 (“A”“B”“C”或“D”)点对应的溶液中所含溶质种类最少。
实验室有一包白色固体,其成分为氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠。某兴趣小组为测定固体中各成分的质量分数,进行了以下实验。
【探究一】测量样品与盐酸反应得到氯化钠的质量
如图1所示,取3.00g样品置入锥形瓶中,加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸,用pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体,其质量为3.48g。
(1)a点溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)ab段溶液pH降低,发生反应的化学方程式为 (写一个即可)。
(3)蒸发时除使用蒸发皿、铁架台(带铁圈)外,还需要用到的仪器有 。
【探究二】测量样品与硫酸反应生成二氧化碳的体积
如图2所示,另取3.00g样品与足量稀硫酸混合,测得生成二氧化碳的体积为220mL(该条件下二氧化碳的密度为2.00g/L;装置气密性良好且忽略二氧化碳的溶解)。
(4)结合探究一计算出样品中氯化钠的质量分数为 (精确到0.1%)。
(5)下列因素会导致所测样品中氯化钠的质量分数偏小的是 (填标号)。
A.探究一中加入的稀盐酸量不足
B.探究一中蒸发时有液体溅出
C.探究二中俯视读取量筒中水的体积
D.探究二实验后生成气体在锥形瓶中仍有滞留
十堰某中学化学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分,他们查阅工厂的有关资料,推测出污水中可能含有盐酸、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或几种物质,小组同学取污水进行了探究:
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性
【实验探究】
实验一:小组同学用pH试纸测得的污水的pH=2,由此得出污水中一定不含 ,原理是: (用化学方程式表示)。
实验二:为检测污水中可能含有的成分,甲同学做了如下实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量污水于一支洁净试管中,向其中滴加少量的
|
有白色沉淀生成 |
污水中一定含有硫酸钠 |
实验二中生成白色沉淀的化学方程式为 。
【得出结论】兴趣小组确定了污水的成分。
【反思与评价】乙同学经过思考后,用物理方法也得到了甲同学的实验结论,他的实验操作及实验现象是: 。
实验室有一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶,已经膨胀破裂。初中化学兴趣小组的同学们对其成分产生浓厚兴趣,进行了如图实验探究:
【实验活动】
【初步结论】实验过程中没有温度变化,则该样品中没有 (填化学式)。
【提出问题】样品中究竟有哪些物质呢?同学们利用该固液混合物继续进行实验。
【进行实验】
【结论与解释】根据上述现象,同学们得出固体样品中有氢氧化钙和碳酸钙。你认为此结论 (填"正确"或"错误")。其中氢氧化钙产生的原因是 (用化学方程式表示)。
【深入交流】实验过程中细心的同学发现了这样的现象:边滴加稀盐酸边搅拌,溶液仍为红色时,固体表面没有气泡产生,但固体却减少了。针对此现象,同学们讨论后认为原因是:随着反应的进行,固体中的 继续与稀盐酸在溶液中反应,而未与碳酸钙反应。
【分析评价】同学们根据整个过程的实验现象,又绘制了溶液中某离子数目的变化趋势图。请你结合图像分析:
Ⅰ、该离子应该是 (填序号);
A. |
①Ca 2+ |
B. |
②OH ﹣ |
C. |
③Cl ﹣ |
Ⅱ、在b→c的过程中,该离子数目减少的微观反应实质是: (用文字说明)。
老师对同学们认真严谨的科学态度给予了充分肯定,并鼓励他们可以尝试用更多的方法进行探究。
乙醇俗称酒精,燃烧时放出大量的热,因而被用作酒精灯、火锅和内燃机等的燃料,工业上常用高粱、玉米等淀粉含量较高的物质发酵生产,属于可再生资源,为解决能源危机开辟了新的道路。某化学小组的同学对乙醇燃烧的产物产生兴趣,进行了如下探究。
【提出问题】乙醇燃烧生成哪些物质?
【猜想与假设】猜想一:CO、H 2O;猜想二: ;猜想三:CO 2、CO、H 2O。
【设计与实验】小组同学充分讨论后,决定选用如图药品和装置来验证上述猜想与假设。
(1)先将乙醇放入盛有一定量氧气的容器中燃烧,然后将燃烧产物通入上述装置,通入装置的顺序是 (装置可以重复选用,也可以不选)。其中选用E装置的目的是 。
(2)待燃烧产物将装置内空气排尽后,再点燃C装置中的酒精灯对固体进行加热。
【现象与结论】
实验中所选第一个装置观察到现象是 ,C中红棕色粉末变成黑色,D中澄清石灰水都变浑浊,由此推断猜想三成立。其中C装置内发生反应的化学方程式为 。
【反思与交流】
实验结束后,小组同学对实验结论进行了反思:甲同学发现含碳的化合物燃烧时,氧气充足才能避免有毒物质一氧化碳产生;乙同学发现该实验的设计中有一个明显缺陷,该缺陷是 。
某兴趣小组探究镁与稀盐酸的反应。
(1)镁与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(2)实验前,用砂纸打磨镁条的目的是 。
(3)将打磨后的镁条放入稀盐酸中,一段时间后发现有“灰白色沉淀”产生的异常现象。
【提出问题】灰白色沉淀可能含有什么物质?
【查阅资料】Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O;变色硅胶遇水由蓝色变为粉红色;碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]不溶于水,受热易分解生成MgO和HCl气体。
【提出假设】甲同学认为灰白色沉淀中不含MgCl2,你认为原因是 。
乙同学认为灰白色沉淀中可能含有:
猜想Ⅰ:Mg
猜想Ⅱ:Mg(OH)Cl
猜想Ⅲ:Mg(OH)2
【实验探究】乙同学将灰白色沉淀洗涤、干燥后,分别置于编号为①②③的试管中。
序号 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
实验1 |
向试管①中加入适量 (填物质名称) |
沉淀消失无气泡产生 |
猜想Ⅰ不成立 |
实验2 |
加热试管②,并将蘸有紫色石蕊试液的滤纸条置于试管口 |
滤纸条变红 |
猜想Ⅱ |
实验3 |
加热试管③,将产生的气体通过变色硅胶 |
变色硅胶 |
猜想Ⅲ成立 |
【讨论分析】实验2中滤纸条变红是由于HCl气体溶于水使溶液呈 性,生成HCl气体的原因是 (用化学方程式表示)。
某品牌干燥剂含有氧化钙、氢氧化钠和氯化钙中的两种物质,为探究其组成,某化学兴趣小组取一定质量的干燥剂样品做了如下实验。
【查阅资料】稀硝酸(HNO 3)具有酸的通性
【设计实验】流程如图:
【实验分析】(1)干燥剂样品溶于水后得到的溶液一定显 (填"酸性"或"碱性"或"中性")。白色沉淀a的化学式是 。
(2)生成气体b的反应的化学方程式是 。
【结论与反思】(1)若c处无现象,则该品牌干燥剂的成分为 (写化学式)。
(2)若c处有白色沉淀生成,且沉淀质量为2.87g;白色沉淀a的质量为1.2g。则干燥剂的成分为 (写化学式)。写出c处产生白色沉淀的化学方程式 。
(3)该实验过程中,过量稀硝酸不能用过量的稀盐酸代替的原因是 。
"秸秆变宝,助力脱贫攻坚"。秸秆用于制沼气可以解决农村的燃料短缺问题。沼气的主要成分是CH 4,可能含有CO 2、CO。小霞与小明采集了某沼气池中的气体样品,探究该沼气中是否含有CO 2和CO。
【查阅资料】①CH 4+4CuO 4Cu+CO 2+2H 2O;CuO+CO Cu+CO 2②CH 4、CO均不与碱溶液、浓硫酸发生反应③CO 2不与浓硫酸反应
【设计实验】小霞与小明设计并进行了如图所示的实验。(装置气密性良好;忽略装置内空气中的水蒸气)
(1)为确保实验的安全性,小霞和小明一致认为:实验前要先通一会儿气体样品,然后再点燃D处的酒精灯,其目的是 。用装置F收集尾气,导管口的连接顺序是a接 (填"b"或"c")。
(2)小霞想通过装置D中固体减少的质量(即参加反应的CuO中氧元素的质量)和装置E增加的质量来判断混合气休中是否含有CO。小明表示同意并提出:停止加热后,要继续通入一会儿气体样品,以排出装置D内残留的反应生成的气体。
【现象与结论】(1)观察到装置A中的澄清石灰水变浑浊,说明沼气中含有 。
(2)反应结束后,测得装置D中固体减少的质量是3.2g,装置E增加的质量是1.8g。说明沼气中 (填"含"或"不含")CO。
【拓展与延伸】秸杆不仅可制沼气,还可以造出板材制作家具。对比焚烧秸秆,这样做的意义在于 (答一条即可)。
纳米零价铁(单质铁)在环保领域应用广泛,以菱铁矿(主要成分为FeCO 3不考虑杂质)为原料,制备纳米零价铁的反应为:H 2+FeCO 3 Fe+H 2O+CO 2.反应一段时间后,某学习小组对剩余固体的成分进行探究。
【提出问题】剩余固体的成分是什么?
【做出猜想】剩余固体的成分:
猜想一:Fe
猜想二:FeCO 3
猜想三: 。
【实验探究】该学习小组利用如图装置,对剩余固体成分进行探究,实验操作及现象如图。回答下列问题。
(1)装置C中浓硫酸的作用是 ;
(2)向装置A中加入稀硫酸后,A中产生气泡且溶液变为浅绿色,小芳同学判断猜想一正确,小刚同学认为小芳的判断不合理,理由是: ;
(3)装置B中溶液变浑浊,说明 ;
(4)观察到装置D中黑色粉末变红色,反应的化学方程式是 。
【实验结论】猜想 正确。
【反思交流】如果将装置E去掉, (填"能"或"不能")验证剩余固体中含有Fe,理由是 。
探究瓜子中二氧化硫的含量
有媒体报道:某品牌瓜子被查出二氧化硫残留量超标。为了测定购买的瓜子中二氧化硫的含量,小莉进行以下探究活动。
(1)查阅资料
①二氧化硫是无色气体,化学性质与二氧化碳相似,但能与氧气反应。
②二氧化硫可用作干果的防腐剂。我国食品添加剂标准规定,二氧化硫在干果中残留量≤0.4g/kg。
③在沸水浴加热的条件下,瓜子中的二氧化硫可以全部释放出来。
④氮气化学性质不活泼,一般条件下不和其它物质发生反应。
(2)实验 小莉利用如图所示装置进行实验。
①实验原理:乙装置用于吸收瓜子样品释放出的二氧化硫,碱溶液可选用 ,发生反应的化学方程式为 ;丙装置的作用是吸收氮气流带出的水蒸气,发生反应的化学方程式为 。
②实验步骤:
第一步:在U型管中放入瓜子样品500g,按图示连接好仪器,向其中通入氮气。
第二步:通入氮气一段时间后,称得乙、丙装置总质量为458.5g。
第三步:再次连接好仪器,持续通入氮气,同时向烧杯中加入沸水给瓜子加热,至二氧化硫释放完全。
第四步:实验结束后,称得乙、丙装置总质量为458.6g(假定实验中不产生其它与碱溶液及生石灰反应的气体)。
③实验结果:通过计算,该样品中二氧化硫的含量为 。
(3)交流
①在第一步中通入氮气的目的是 。在第三步中通入氮气的目的是 。
②实验过程中,为确保实验结果准确,下列措施正确的是 (填选项序号)。
A.碱溶液要过量
B.装置气密性要好
C.实验中不能直接给瓜子加热
D.瓜子样品必须干燥
③民以食为天,食以安为先,生活中下列做法正确的是 (填选项序号)。
A.含添加剂的食品,若符合国家标准可食用
B.以饮料代替饮用水
C.霉变的大米经过多次清洗后可食用
D.购买食品注意生产日期和保质期
④二氧化硫还可以与水反应,化学方程式是 。
如图所示,某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、从微观角度分析,中和反应的实质是 。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分:
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想①:可能是NaCl和NaOH;
猜想②:可能只有NaCl;
猜想③:可能是 。
【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。
【进行实验】
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
方案一 |
取少量烧杯内溶液于试管,滴入几滴酚酞溶液,振荡 |
溶液 色 |
猜想①不正确 |
方案二 |
取少量烧杯内溶液于另一支试管 中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量 |
|
猜想②不正确,猜想③正确 |
方案二发生反应的化学方程式是 。
【反思与拓展】
(1)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
(2)根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl,除以上方案外,下列哪些物质单独使用也能完成该实验? (填序号)。
A.pH试纸
B.铜
C.紫色石蕊溶液
皮蛋是我国一种传统风味蛋制品。某化学课外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足量水,充分搅拌,过滤,对滤液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NaOH和 (填化学式)。一定含有NaOH的原因是①CaO+H2O═Ca(OH)2;② (用化学方程式表示)。
【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质?
【作出猜想】猜想①:Ca(OH)2
猜想②:Na2CO3
【实验探究】同学们分别设计了如下两种方案并进行实验:
方案一:甲同学取少量滤液于试管中,通入二氧化碳气体,没有观察到明显现象。从而得出猜想②成立。同学们一致认为,通过该实验不足以得出其结论,原因是 。
方案二:乙和丙同学分别取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸。乙同学观察到 ,证明猜想②正确。丙同学却没有观察到明显现象,你认为原因可能是 。
【拓展延伸】证明猜想②正确后,同学们想进一步通过实验证明滤液中存在NaOH.于是,继续进行如下探究:
【查阅资料】氯化钡溶液显中性。
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤Ⅰ:取少量滤液于试管中,滴加过量氯化钡溶液,静置 |
有白色沉淀产生 |
滤液中含有NaOH |
步骤Ⅱ:取步骤Ⅰ中的上层清液少量于试管中,滴加酚酞溶液 |
|
【反思评价】丁同学认为步骤Ⅱ中的酚酞溶液也可用硫酸镁溶液替代,你是否同意他的观点,并说明理由: 。
实验室有一瓶白色固体,可能由Ba(NO 3) 2、NaCl、Na 2CO 3、Na 2SO 4中的两种或两种以上组成,某兴趣小组为确定其成分,进行了如下实验研究,请你参与完成相关问题
Ⅰ【初步探究】兴趣小组实验设计及现象如下
【初步结论】(1)原白色固体中一定有 (填化学式,下同),一定没有 。
(2)溶液M中的溶质一定有NaNO 3,一定没有 。
【交流讨论】为确定原固体的成分,需对溶液M中的溶质进行进一步确认
Ⅱ继续研究
【提出问题】溶液M中溶质的成分是什么
【提出猜想】
猜想一:NaNO 3 猜想二:NaNO 3、Na 2CO 3
猜想三:NaNO 3、NaCl 猜想四:NaNO 3、Na 2CO 3、NaCl
实验与结论
实验 |
步骤 |
现象 |
结论 |
一 |
取适量溶液M于试管中,滴加少量稀硝酸 |
有气泡产生 |
猜想一、三不成立 |
二 |
取实验一所得溶液于试管中,滴加适量硝酸银溶液 |
产生白色沉淀 |
猜想四成立 |
【反思与评价】
兴趣小组内有同学认为得出"猜想四成立"的实验设计不合理,原因是 ,改进措施是 。
【实验结论】同学们经过交流,讨论、实验,圆满完成了这次探究活动。
某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究活动:
【作出猜想】
猜想一:氧气;
猜想二:氢气;
猜想三:氮气。
(1)其他同学认为猜想三是错误的,理由是 。
【进行实验】
分别进行实验:
(2)利用图①装置进行实验:反应一段时间后,观察到 ,则猜想一错误。
(3)利用图②装置进行实验:反应一段时间气体验纯后,在尖嘴处点火观察到 ,则猜想二正确。
【得出结论】
(4)氢氧化钠、水、铝能反应生成偏铝酸钠(NaAlO 2)和氢气,请写出此反应的化学方程式 。
(5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应,若生成等质量的氢气,则消耗掉硫酸与氢氧化钠的质量比为 。
(6)若本实验所用试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液,则观察不到明显的实验现象。其原因是 。(用化学方程式表示)
(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的 性,铝在空气中表面形成一层致密的薄膜,具有一定的抗腐蚀性,写出相应的化学方程式 。
试题篮
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