1.金屬鈉是一種很活潑的金屬,必須保存在煤油中,因為在空氣中會與空氣中的氧氣、水等發(fā)生化學變化。小東在實驗室把一塊沒用完的金屬鈉沒有及時放回煤油中,一段時間后發(fā)現(xiàn)變成了一堆白色固體,于是對這堆白色固體的成分展開了探究,請你參與其中。
【提出問題】這堆白色固體現(xiàn)在的成分是什么?
【查閱資料】鈉在空氣中能被氧化成過氧化鈉(Na2O2),過氧化鈉能與水發(fā)生反應,生成氫氧化鈉和氧氣。
【作出猜想】猜想1:白色固體含有Na2O2猜想2:白色固體含有NaOH
猜想3:白色固體含有___________,做出此猜想的依據(jù)是(用化學方程式表示)___________。
【實驗探究】
【得出結論】猜想2、3正確
【實驗反思】(1)上述實驗探究中,有一個步驟是不合理的,它是步驟___________,理由是___________;為了檢驗白色固體是否含有NaOH,應該取少量步驟1所得溶液,先加入過量的___________,再滴加酚酞試液,如果酚酞試液變紅色,說明含有NaOH。
(2)寫出過氧化鈉與水反應的化學方程式___________;
【答案】 碳酸鈉##Na2CO3 SKIPIF 1 < 0 無氣泡產(chǎn)生 稀鹽酸(硫酸和硝酸) 2 Na2CO3溶液顯堿性,也能使酚酞變紅色 CaCl2(BaCl2等) SKIPIF 1 < 0
【解析】
作出猜想:
根據(jù)資料可知鈉可以在空氣中反應生成過氧化鈉及氫氧化鈉,氫氧化鈉會與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,白色固體可能含有的物質是過氧化鈉或氫氧化鈉或碳酸鈉,故猜想3:白色固體含有碳酸鈉,故填:碳酸鈉或Na2CO3; SKIPIF 1 < 0 ;
實驗探究:
根據(jù)資料可知過氧化鈉能與水反應生成氫氧化鈉和氧氣,由加水后結論是猜想1錯誤即不是過氧化鈉,判斷現(xiàn)象是:無氣泡產(chǎn)生;根據(jù)實驗2證明白色固體含有氫氧化鈉,則實驗3是驗證是否含有碳酸鈉,故根據(jù)實驗結論為猜想3正確即有碳酸鈉,實驗現(xiàn)象是冒氣泡,說明加入的試劑是酸溶液,故填:稀鹽酸(硫酸和硝酸);
實驗反思:
(1)由于碳酸鈉和氫氧化鈉都顯堿性,都能使酚酞試液變紅,由試驗3可知固體中由氫氧化鈉,故實驗2使酚酞變紅的不一定是氫氧化鈉,故實驗2不合理,故填:2;Na2CO3溶液顯堿性,也能使酚酞變紅色;
為了檢驗白色固體是否含有NaOH,應該先除去碳酸鈉,在檢驗氫氧化鈉,由碳酸鈉能和鋇鹽溶液或是鈣鹽溶液反應生成沉淀,故先加入過量的氯化鈣或是氯化鋇,過濾后再向濾液中滴加酚酞試液,如果酚酞試液變紅色,說明含有NaOH,故填:CaCl2(BaCl2等)
(2)過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣,化學方程式為: SKIPIF 1 < 0 。
2.某化學興趣小組的同學在進行微專題復習時,圍繞酸、堿中和反應這一主題展開了深度學習。請你參與其中,按要求回答問題和開展探究。
(1)下列選項的應用與中和反應的原理無關的是______。
A.使用濃硫酸干燥CO2氣體 B.使用熟石灰改良酸性土壤
C.服用含有Al(OH)3的藥物治療胃酸過多癥 D.利用氫氧化鈉溶液洗滌石油產(chǎn)品中的殘余硫酸
(2)做酸堿中和反應實驗時,向燒杯內的氫氧化鈣溶液中加入一定量的稀鹽酸后,發(fā)現(xiàn)忘記了滴加酸堿指示劑。因此,他們停止滴加稀鹽酸,并對燒杯中溶液的溶質成分進行探究。
【提出問題】該燒杯中溶液的溶質是什么?
【猜想】猜想一:只含有CaCl2
猜想二:含有CaC12、HCl和Ca(OH)2
猜想三:含有______
猜想四:含有CaCl2和HCl。
同學們討論后一致認為猜想二不合理,理由是______。
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性。
【進行實驗】同學們設計了如下不同的實驗方案,證明猜想四是成立的。
請幫他們填寫有關實驗步驟和實驗現(xiàn)象。
【反思與拓展】㈠要使燒杯內溶液的溶質只含有CaCl2,需要除去雜質,其中的一種方法是向燒杯中加入過量的某種物質,然后過濾,該除雜原理用化學方程式表示為______。
㈡為了驗證猜想四中不含有Ca(OH)2,小智的方案是:取少量燒杯中溶液于試管中,滴入幾滴酚酞溶液,振蕩,觀察到酚酞溶液不變色,即說明猜想四中不含有Ca(OH)2。你還有什么方案,請說出一種:取少量燒杯中溶液于試管中,______,即說明猜想四中不含有Ca(OH)2。
㈢結合如圖,分析HCl和Ca(OH)2反應的實質:______。
【答案】 A CaCl2和Ca(OH)2 稀鹽酸與氫氧化鈣在溶液中不能共存,要發(fā)生反應 溶液變紅色 鐵銹逐漸溶解,溶液無色變黃色 鋅粒、鎂條(合理即可) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 加入氯化鐵溶液,觀察到?jīng)]有沉淀產(chǎn)生(合理即可) H+和OH-結合生成水
【解析】
中和反應指酸和堿互相交換成分,生成鹽和水的反應(酸+堿→鹽+水)。其實質是H+(氫離子)和OH-(氫氧根離子)結合生成水 。
(1)A、濃硫酸具有吸水性,也不和二氧化碳反應,可以干燥CO2氣體,但與中和反應無關;
B、熟石灰化學名氫氧化鈣,屬堿類,使用熟石灰改良酸性土壤,是酸堿中和反應;
C、服用含有Al(OH)3的藥物治療胃酸過多癥,反應方程式Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O,是酸堿中和反應;
D、利用氧氧化鈉溶液洗滌石油產(chǎn)品中的殘余硫酸,反應方程式2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,是酸堿中和反應。
故選A。
(2)猜想:
猜想一:恰好完全反應時只含有CaCl2;
猜想二:含有CaC12、HCl和Ca(OH)2;
猜想三:氫氧化鈣過量時含有CaCl2和Ca(OH)2;
猜想四:鹽酸過量時含有CaCl2和HCl。
同學們討論后一致認為猜想二不合理,理由是稀鹽酸與氫氧化鈣在溶液中不能共存,要發(fā)生反應。
故填:CaCl2和Ca(OH)2;稀鹽酸與氫氧化鈣在溶液中不能共存,要發(fā)生反應。
進行實驗:
方案一:紫色石蕊溶液遇酸變紅色,故現(xiàn)象為溶液變紅色。
方案二:因為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,故現(xiàn)象為鐵銹逐漸溶解,溶液無色變黃色。
方案三:因為Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,產(chǎn)生氣泡,故可加入鋅?;蛘哝V條。(答案合理即可)
反思與拓展:
㈠可以加CaCO3,和鹽酸反應生成CaCl2,水與二氧化碳,由于CaCO3是難溶的,所以加過量沒有關系,過濾掉就好了,該除雜原理用化學方程式表示為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
㈡取少量燒杯中溶液于試管中,滴入氯化鐵溶液,振蕩,觀察到?jīng)]有沉淀產(chǎn)生,說明猜想四中不含有Ca(OH)2。(答案合理即可)
㈢HCl和Ca(OH)2反應的實質:氧離子和氫氧根離子結合生成水。
3.(1)敞口放置于空氣中的氫氧化鈉溶液能夠發(fā)生下列變化而變質:
SKIPIF 1 < 0
上述反應①的化學方程式為______。
(2)某學習小組發(fā)現(xiàn),上個月做實驗用的氫氧化鈉溶液忘了蓋瓶蓋,對其是否變質進行探究。
【提出問題】NaOH是否變質?
【做出猜想】猜想1:該溶液沒有變質;猜想2:該溶液部分變質;猜想3:______。
【制定計劃】經(jīng)老師初步探究,上述氫氧化鈉溶液中沒有NaHCO3。學生在老師探究的基礎上進一步探究。
【進行實驗】
【表達交流】上述實驗a中,可否將CaC12溶液可改為澄清石灰水,為什么?______。
【思考評價】某一同學另取少量待測液,滴加幾滴稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)沒有氣泡產(chǎn)生,他得出:該溶液沒有變質,你認為他的說法______(選填“正確”或“不正確”)原因:______。
【答案】 SKIPIF 1 < 0 該溶液完全變質 SKIPIF 1 < 0 2 不可,如果用澄清石灰水,會產(chǎn)生NaOH,導致無法判斷原來是否有NaOH存在或如有用澄清石灰水,會引入OH-,導致無法判斷原來是否有NaOH存在(或加入過量的澄清石灰水呈堿性,會干擾氫氧化鈉的檢驗) 不正確 氫氧化鈉可能是部分變質,少量的稀鹽酸與未變質的氫氧化鈉先發(fā)生了中和反應,不足以與碳酸鈉反應
【解析】
(1)反應①是氫氧化鈉溶液和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,反應的化學方程式為: SKIPIF 1 < 0 ;
[做出猜想]根據(jù)猜想1:該溶液沒有變質和猜想2:該溶液部分變質,可推知猜想3為:該溶液完全變質;
[進行實驗]a、取一定量的待測液于試管中,加入足量CaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,是因為碳酸鈉和氯化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉,反應的化學方程式:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;
b、充分反應后靜置,取上層清液加入無色酚酞溶液,溶液變紅色,說明溶液中含有氫氧化鈉,由上述實驗可知該溶液有碳酸鈉和氫氧化鈉,故猜想2成立;
[表達交流]不同意這種看法,是因為氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,影響對氫氧化鈉的檢驗(合理即可);
[思考評價] 根據(jù)此現(xiàn)象不能判斷氫氧化鈉是否變質,其原因是:氫氧化鈉可能是部分變質,少量的稀鹽酸與未變質的氫氧化鈉先發(fā)生了中和反應,不足以與碳酸鈉反應。
4.在學習完中和反應相關知識后,化學學習小組同學對實驗室的兩份溶液展開了相關探究,記錄如下:在甲圖中,A、B、C、D四點分別表示溶質質量分數(shù)均為10%的氫氧化鈉溶液和稀鹽酸的混合物,圖乙表示各溶液混合后的最高溫度(所有溶液的起始溫度均為22℃)。試回答下列問題:(甲圖中A、B、C、D各點溶液混合后的對應溫度如乙圖所示)
Ⅰ.探究酸堿能否發(fā)生化學反應
(1)在C點對應的溶液中加入紫色石蕊試液,溶液呈________色。
(2)反應中溶液溫度升高的原因是________________。
(3)D點對應的混合物反應完全后所得溶液中離子有Na+、Cl-、________ (填離子符號)。
(4)下列反應中微觀本質與該小組探究反應本質相同的是______ (填序號)。
①小蘇打治療胃酸過多 ②熟石灰改良酸性土壤
Ⅱ.探究上述反應后鹽酸是否過量
【實驗設計】甲、乙、丙三組同學選取不同試劑設計出如下驗證方案,并分別進行實驗:
【實驗評價】
(1)探究Ⅱ中,_______(填“甲”或“乙”或“丙”)組的實驗結論錯誤。
(2)寫出乙組實驗中鎂與鹽酸反應的化學方程式是_____________。
【實驗拓展】借助pH傳感器探究酸堿反應,實驗更直觀。
如圖是石灰水與稀硝酸反應過程中溶液pH變化示意圖。下列說法正確的是______(填字母)。
①該實驗是將稀硝酸滴入石灰水中
②該中和反應生成的鹽屬于硝酸鹽
③a、b兩點對應溶液中含有一種相同的溶質
【答案】 紫 中和反應放熱 SKIPIF 1 < 0 ② 過量 氧化銅或氫氧化銅 甲 SKIPIF 1 < 0 ②③
【解析】
Ⅰ.探究酸堿能否發(fā)生化學反應
(1)鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水。A點10g稀鹽酸完全反應放出的熱量使80g溶液溫度升高1℃;C點40g鹽酸完全反應會使80g溶液溫度升高4℃,所以鹽酸完全反應。D點20g氫氧化鈉溶液完全反應使80g溶液溫度升高2℃,所以40g氫氧化鈉溶液完全反應會使溶液溫度升高4℃。所以C點氫氧化鈉溶液完全反應。即C點鹽酸和氫氧化鈉正好完全反應,反應后溶液顯中性,在C點對應的溶液中加入紫色石蕊試液,溶液還顯紫色。
(2)酸堿中和反應屬于放熱反應,所以反應中溶液溫度升高。
(3)C點恰好完全反應,則40g氫氧化鈉溶液恰好與40g稀鹽酸反應。D點為20g氫氧化鈉溶液和60g稀鹽酸反應,所以稀鹽酸過量,則含有的離子為鈉離子、氯離子、氫離子。
(4)氫氧化鈉與鹽酸反應是中和反應,本質是氫離子與氫氧根離子反應。
①小蘇打為碳酸氫鈉與胃酸即鹽酸反應是鹽與酸反應,不是中和反應,①不符合題意;
②熟石灰改良酸性土壤,熟石灰為氫氧化鈣,氫氧化鈣與酸反應中和酸性土壤,屬于中和反應,②符合題意。故填②。
Ⅱ.探究上述反應后鹽酸是否過量
實驗設計:
鎂條與鹽酸反應生成氫氣和氯化鎂。取樣,加入適量的鎂條產(chǎn)生大量氣泡,說明乙實驗中稀鹽酸過量;
鹽酸與氧化銅或氫氧化銅反應都生成藍色的氯化銅溶液所以加入的是氧化銅或氫氧化銅。
實驗評價:
(1)紫色石蕊溶液在酸性溶液中變紅,所以探究Ⅱ中,甲組的實驗結論錯誤。
(2)鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣。化學方程式 SKIPIF 1 < 0
實驗拓展:
①由圖像中數(shù)據(jù)的變化趨勢可知,溶液的pH從小于7逐漸增大,所以該實驗是將石灰水硝酸滴入硝酸中。①錯;
②氫氧化鈣與硝酸反應生成硝酸鈣和水 ,硝酸鈣屬于硝酸鹽。②正確。
③a、b兩點對應溶液中含有一種相同的溶質硝酸鈣。③正確。
綜上所述:選擇②③。
1.(2021?廣東)某興趣小組探究鎂與稀鹽酸的反應。
(1)鎂與稀鹽酸反應的化學方程式為 。
(2)實驗前,用砂紙打磨鎂條的目的是 。
(3)將打磨后的鎂條放入稀鹽酸中,一段時間后發(fā)現(xiàn)有“灰白色沉淀”產(chǎn)生的異常現(xiàn)象。
【提出問題】灰白色沉淀可能含有什么物質?
【查閱資料】Mg(OH)2受熱分解生成MgO和H2O;變色硅膠遇水由藍色變?yōu)榉奂t色;堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]不溶于水,受熱易分解生成MgO和HCl氣體。
【提出假設】甲同學認為灰白色沉淀中不含MgCl2,你認為原因是 。
乙同學認為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
【實驗探究】乙同學將灰白色沉淀洗滌、干燥后,分別置于編號為①②③的試管中。
【討論分析】實驗2中濾紙條變紅是由于HCl氣體溶于水使溶液呈 性,生成HCl氣體的原因是 (用化學方程式表示)。
【答案】(1)Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。(2)除去表面的氧化物。
【提出假設】氯化鎂易溶于水。
【實驗探究】稀鹽酸;成立;由藍色變?yōu)榉奂t色。
【討論分析】酸;Mg(OH)ClMgO+HCl↑。
【解析】(1)鎂與稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣,反應的化學方程式為:Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。
(2)鎂的化學性質比較活潑,能和空氣中的氧氣反應生成氧化鎂,覆蓋在表面,實驗前,用砂紙打磨鎂條的目的是除去表面的氧化物。
(3)【提出假設】
甲同學認為灰白色沉淀中不含MgCl2,原因是氯化鎂易溶于水。
【實驗探究】
【討論分析】
實驗2中濾紙條變紅是由于HCl氣體溶于水使溶液呈酸性,生成HCl氣體的原因:加熱時Mg(OH)Cl分解生成MgO和HCl,反應的化學方程式:Mg(OH)ClMgO+HCl↑。
2.(2021?深圳)用如圖所示裝置進行實驗:
(1)丙裝置作用 ;
(2)如乙中澄清石灰水變渾濁,甲中發(fā)生反應的化學方程式為 ;
(3)探究反應后甲中黑色固體成分。
已知:Fe3O4不與CuSO4反應。
猜想一:黑色固體成分為Fe;
猜想二:黑色固體成分為Fe3O4;
猜想三: 。
步驟一:
步驟二:向樣品A、B、C中分別加入足量 CuSO4溶液。
若通入CO時間為90s,要得到純鐵粉,則加熱時間 s。
【答案】(1)把一氧化碳轉化成二氧化碳,防止污染環(huán)境。
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。(3)猜想二;猜想三;有紅色固體析出;猜想一;180。
【解析】(1)丙裝置作用:把一氧化碳轉化成二氧化碳,防止污染環(huán)境。
(2)如乙中澄清石灰水變渾濁,甲中高溫條件下氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳,發(fā)生反應的化學方程式為:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(3)猜想一:黑色固體成分為Fe;
猜想二:黑色固體成分為Fe3O4;
猜想三:黑色固體成分為Fe、Fe3O4。
故填:黑色固體成分為Fe、Fe3O4。
步驟二:
若通入CO時間為90s,要得到純鐵粉,則加熱時間180s,是因為熱時間是180s時氧化鐵完全轉化成鐵。
3.(2021?廣州)多種物質都可催化過氧化氫分解,如MnO2、CuSO4等。實驗小組的同學探究漂白液(主要成分是NaClO和NaCl)、FeCl3、K2SO4能否催化過氧化氫分解。
(1)MnO2催化過氧化氫分解的化學方程式是 。
(2)如圖所示,分別向三支試管中多次加入5%過氧化氫溶液,每次2mL,如有氣泡產(chǎn)生,則將① 伸入試管,檢驗是否有氧氣生成。結果如下表。
(3)下列物質中,也可能是過氧化氫分解的催化劑的是 (填標號)。
A.CuCl2 B.Fe2(SO4)3 C.Na2SO4 D.KCl
(4)探究不同催化劑催化效果的實驗方案:將等體積5%過氧化氫溶液加到不同催化劑中,比較用排水法收集50mL氧氣的快慢。請從如圖中選擇合適的儀器(每種儀器限用一次),組成該探究的完整實驗裝置,不需要用到的是 。(填標號)。
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑。
(2)帶火星的木條;無氣泡產(chǎn)生;FeCl3。
(3)AB。(4)AE。
【解析】(1)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣,反應的化學方程式為:2H2O22H2O+O2↑,(2)①驗證氧氣的方法是將帶火星的木條伸入試管中,若復燃則有氧氣生成,
②由實驗結論知K2SO4不能催化過氧化氫分解,所以實驗現(xiàn)象為無氣泡產(chǎn)生,③由表中提供的實驗現(xiàn)象FeCl3溶液中多次加入過氧化氫溶液都有較多氣泡產(chǎn)生,說明FeCl3可能是過氧化氫分解的催化劑(3)題目提供的MnO2、CuSO4、FeCl3可做催化劑,而NaCl、K2SO4不能做催化劑,從微觀粒子角度分析起催化作用的可能是Cu2+、Fe3+,而Na+、Cl﹣、K+和SO42﹣不能催化分解過氧化氫,(4)實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣是常溫下反應所以不選酒精燈A,反應容器是錐形瓶G,為了便于添加過氧化氫溶液要選擇雙孔塞B和注射器C,用排水法收集氧氣要用彎角的導管F和水槽H,不用直角的導管E,為了量取50mL氧氣還要選量筒D,不需要用到的是AE
4.某興趣小組在學習碳(C)的化學性質時,了解到高溫下C與CuO反應生成CO2,C還能使CO2轉變成CO.于是對過量木炭還原CuO的氣體產(chǎn)物中是否含有CO進行了探究。
【猜想與假設】C還原CuO時產(chǎn)生的CO2與C進一步反應生成CO,化學方程式是 。
【查閱資料】CO不與NaOH、Ca(OH)2及H2SO4反應。
【實驗方案】取研細和干燥后的木炭(0.3g)和CuO(2.0g),混合均勻并裝入試管,連接裝置,高溫反應,檢驗氣體。
【實驗過程】
(1)由如圖裝置③中粉末的顏色變化可檢驗CO,除此之外,還可通過幾種裝置的組合,由另一種明顯的現(xiàn)象來進一步確定CO的存在,則裝置連接的最佳順序為 →尾氣處理(填字母)。
A.①→②→③→④
B.④→①→②→③→①
C.①→④→①→③→②
D.③→④→①→②
(2)上述進一步確定CO存在的現(xiàn)象是 (裝置③中粉末的顏色變化除外)。
(3)裝置③中發(fā)生反應的化學方程式是 。
(4)寫出CO尾氣處理的方法: (一種即可)。
【實驗結論】高溫下,過量木炭還原CuO的氣體產(chǎn)物中有CO。
【延伸應用】冬天,室內用炭火取暖時,應注意 。
【答案】【猜想與假設】CO2+C2CO?!緦嶒炦^程】(1)B。(2)經(jīng)過③之后的澄清石灰水變渾濁。(3)CO+CuOCu+CO2。(4)增加點燃的酒精燈。
【延伸應用】通風。
【解析】【猜想與假設】二氧化碳和碳在高溫條件下反應生成一氧化碳,書寫化學方程式注意配平,所以化學方程式為CO2+C2CO;
【實驗過程】(1)驗證一氧化碳存在,顯排除二氧化碳,然后利用一氧化碳還原氧化銅生成二氧化碳,檢驗二氧化碳的存在,從而推出含有一氧化碳,因此混合氣體先通入氫氧化鈉溶液,將氣體中二氧化碳去除,接著通過澄清石灰水,驗證二氧化碳是否除凈,然后通入濃硫酸干燥氣體,緊跟著通入氧化銅中,觀察固體顏色變化,再通入澄清石灰水,證明一氧化碳與氧化銅反應生成了銅和二氧化碳,所以順序為④→①→②→③→①;
(2)一氧化碳與氧化銅反應還生成了二氧化碳,通入澄清石灰水后變渾濁,證明一氧化碳的存在;
(3)一氧化碳與氧化銅在高溫條件下反應生成銅和二氧化碳,書寫化學方程式注意配平,所以化學方程式為CO+CuOCu+CO2;
(4)一氧化碳具有毒性不能直接排放,具有可燃性,可以點燃生成二氧化碳,避免污染,因此可以設置點燃的酒精燈,處理一氧化碳;
【延伸應用】室內炭火取暖時,若燃燒不充分會生成一氧化碳,因此需要做好通風,實現(xiàn)空氣流通,避免一氧化碳中毒;
5.某化學興趣小組用石灰石和鹽酸制取一瓶CO2,驗滿后,將澄清石灰水倒入集氣瓶中,發(fā)現(xiàn)沒有變渾濁。興趣小組對這個異?,F(xiàn)象進行了探究。
【提出問題】澄清石灰水為什么沒有變渾濁?
【查閱資料】(1)CO2過量時,CaCO3沉淀會轉化為可溶于水的Ca(HCO3)2
(2)AgCl不溶于稀硝酸
【提出猜想】Ⅰ.石灰水已完全變質Ⅱ. Ⅲ.CO2中混有HCl
【實驗方案】興趣小組用原藥品繼續(xù)制取CO2,并進行探究。制備CO2的化學方程式為 。
【實驗結論】制取的CO2氣體中混入了HCl,所以澄清石灰水沒有變渾濁。
【交流討論】若要收集到純凈、干燥的CO2,需將混合氣體依次通入飽和NaHCO3溶液和 。
【拓展思考】回憶課本中收集呼出氣體的操作后,同學們嘗試用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水變渾濁。你認為該實驗成功的原因是 (寫一點)。
【答案】【提出猜想】二氧化碳過量;【實驗方案】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
【交流討論】濃硫酸。
【拓展思考】排水法收集中已經(jīng)將氯化氫氣體除去。
【解析】【提出猜想】根據(jù)題干提供的信息可以看出,可能是二氧化碳過量導致的,【實驗方案】制備CO2的化學方程式為CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,
若是石灰水變質,則加入碳酸鈉不會產(chǎn)生白色沉淀,故猜想I成立的話加入碳酸鈉不會產(chǎn)生白色沉淀,
猜想Ⅱ不成立,則將少量氣體通入盛有澄清石灰水的試管中,溶液會變渾濁;
猜想Ⅲ成立,則含有氯化氫氣體,通入硝酸銀溶液則會產(chǎn)生白色沉淀,加入稀硝酸沉淀不溶解,故填:
【交流討論】若要收集到純凈、干燥的CO2,需將混合氣體依次通入飽和 NaHCO3溶液和濃硫酸進行除雜和干燥,【拓展思考】用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水變渾濁,該實驗成功是因為氯化氫溶于水,通過水除去了氯化氫,
6.請參與下列探究實驗:
【實驗探究】
【拓展】堆積的面粉不容易點燃,即使少量點燃也只是小火燃燒;如果把面粉撒向空中遇火星可能會發(fā)生爆炸?!靶』鹑紵焙汀鞍l(fā)生爆炸”的原因分別是:
【答案】【實驗探究】(1)能燃燒,不能燃燒;(2)著火點;(3)先于,不燃燒,密度比空氣大;(4)二氧化碳受熱氣體膨脹,密度變小,聚集在燒杯的上部;
【拓展】“小火燃燒”是由于面粉與氧氣的接觸面較小,“發(fā)生爆炸”是由于面粉與氧氣充分接觸。
【解析】【實驗探究】(1)用玻璃棒分別蘸取95%的酒精、蒸餾水置于火焰上,酒精具有可燃性,能燃燒,水不具有可燃性不能燃燒;
(2)由實驗的現(xiàn)象可知,在鐵片兩端放大小相同的硬紙片、乒乓球碎片,在鐵片中間加熱。乒乓球碎片先燃燒、硬紙片后燃燒,說明了乒乓球碎片的著火點比硬紙片的低;
(3)由于二氧化碳不燃燒、不支持燃燒密度比空氣大,所以下面的蠟燭先熄滅;
(4)由于二氧化碳受熱氣體膨脹,密度變小,聚集在燒杯的上部,所以上面的蠟燭先熄滅;
7.【2022廣州中考】某校學生用鹽酸和碳酸鈣制備CO2,產(chǎn)生了大量廢液。興趣小組通過以下探究確定廢液處理方案。
(1)廢液成分的確定
①寫出制備CO2的化學方程式_______。
②推測廢液所含溶質
推測一:_______ 推測二:CaCl2和HCl
③若要用一種藥品驗證哪種推測成立,可選擇的有哪些?_______(填標號)
A.石蕊溶液 B.AgNO3溶液 C.鋅粒 D.CuO粉末
(2)廢液的處理
實驗表明廢液中的溶質是CaCl2和HCl,小組決定用Na2CO3除去它們。
【提出問題】如何估算Na2CO3固休的用量?
【進行實驗】取100mL廢液樣品于燒杯中,逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液,用pH傳感器測定滴加過程中溶液的pH。實驗結果如圖所示。
【結果討論】
①a→b階段,觀察到燒杯中的現(xiàn)象是_______。
②b點后曲線平緩階段,反應的化學方程式為_______。
③c點時,取少量燒杯中的清液于試管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,說明處理100mL廢液,所需5.3%的Na2CO3溶液的體積_______120mL。(填“大于”“等于”或“小于”)
④將燒杯中的沉淀過濾、干燥、稱重,質量為4g。若處理10L該廢液,理論上需要Na2CO3固體___g。(實驗所用Na2CO3溶液的密度近似看做1g/cm3)
【答案】(1) ①. SKIPIF 1 < 0 ②. CaCl2 ③. ACD
(2)①. 有氣泡產(chǎn)生 ②. SKIPIF 1 < 0 ③. 小于 ④. 424
【解析】(1)①實驗室用大理石(或 石灰石)和稀鹽酸制取CO2,大理石的主要成分碳酸鈣和鹽酸反應產(chǎn)生氯化鈣、水和二氧化碳,化學方程式: SKIPIF 1 < 0 。
②碳酸鈣和鹽酸恰好完全反應時溶質只有氯化鈣,則推測一:氯化鈣;鹽酸過量時推測二:CaCl2和HCl;
③根據(jù)推測,主要是證明鹽酸的有無即可判斷是哪種推測;
A、鹽酸會使石蕊試液變紅色;則樣品滴加石蕊試液后變紅了,則有鹽酸,推測二成立;如果石蕊試液不變色,推測一成立;正確;
B、溶液中有氯化鈣,提供了氯離子,硝酸銀和氯化鈣反應產(chǎn)生氯化銀沉淀和硝酸,鹽酸和硝酸銀也會產(chǎn)生氯化銀沉淀,所以不能用硝酸銀溶液驗證是否有鹽酸,錯誤;
C、鹽酸和鋅反應產(chǎn)生氯化鋅和氫氣,會產(chǎn)生氣體;則鋅粒中加入樣品后產(chǎn)生氣泡,則有鹽酸,推測二成立;如果沒有氣泡,推測一成立;正確;
D、氧化銅和鹽酸反應產(chǎn)生氯化銅和水,固體會減少或消失,溶液變藍色;則氧化銅中加入樣品后固體會減少或消失,溶液變藍色,則有鹽酸,推測二成立;如果固體不減少,溶液不變藍色,推測一成立;正確;故選ACD。
(2)①廢液中的溶質是CaCl2和HCl,向其中加入碳酸鈉,碳酸鈉先和鹽酸反應產(chǎn)生氯化鈉、水和二氧化碳,然后碳酸鈉和氯化鈣反應產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和氯化鈉,根據(jù)圖像a→b階段,是碳酸鈉和鹽酸反應,則會觀察到燒杯中有氣泡產(chǎn)生。
②碳酸鈉溶液顯堿性,b點后曲線平緩階段,是碳酸鈉和氯化鈣反應,氯化鈉溶液顯中性,反應的化學方程式為: SKIPIF 1 < 0 。
③c點時,溶液顯堿性,碳酸鈉過量,結合圖像分析,說明處理100mL廢液,所需5.3%的Na2CO3溶液的體積小于120mL。
④100mL廢液,產(chǎn)生碳酸鈣的質量是4g,設要碳酸鈉的質量是x。
SKIPIF 1 < 0
則10L(即:10000mL)該廢液,理論上需要Na2CO3固體: SKIPIF 1 < 0 。
8.【2022湖南岳陽中考】小明在做課后習題時,看到了化學方程式 SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)想到醫(yī)院在用 X 射線檢查腸胃病時讓患者服用的“鋇餐”,其主要成分是 BaSO4。
【查閱資料】BaSO4不會被人體吸收,對身體無害,但 Ba2+是重金屬離子,對身體危害較大。
【提出問題】與 BaSO4一樣,BaCO3也不溶于水,有同學提出 BaCO3是否也可用作“鋇餐”?
【實驗探究】模擬胃液環(huán)境設計以下方案:
【反思交流】從 BaSO4性質角度分析,BaSO4不被人體吸收可作“鋇餐”的原因是______。
【答案】①. 稀鹽酸 ②. 有氣泡產(chǎn)生 ③. SKIPIF 1 < 0 ④. BaSO4不溶于水,不與胃液中的鹽酸反應
【解析】[實驗探究]胃液中含有鹽酸,則實驗中滴加稀鹽酸,稀鹽酸和碳酸鋇反應生成氯化鋇、水和二氧化碳,氯化鋇是重金屬鹽,溶于水,會使人中毒,則BaCO3 不可用作 “鋇餐”。
[反思交流] BaSO4不溶于水,不與胃液中的鹽酸反應,BaSO4不會被人體吸收,對身體無害,故從 BaSO4性質角度分析,BaSO4不被人體吸收可作“鋇餐”的原因是BaSO4不溶于水,不與胃液中的鹽酸反應。
9.【2022湖南常德】實驗室常用的干燥劑分堿性、酸性、中性三種類別。堿石灰是一種常用的堿性干燥劑,其成分為NaOH和CaO,它吸水能力強,不能干燥二氧化碳氣體,在實驗室應密封保存。
【學習交流】堿石灰不能干燥二氧化碳氣體的原因分析
原因一:氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉;
原因二:_______。
實驗室有一瓶因敞口久置后變質的堿石灰,某化學興趣小組對其成分展開討論與探究:
【提出猜想】變質的堿石灰除含水以外,可能還含有哪些成分?
猜想一:NaOH Ca(OH)2
猜想二:NaOH Ca(OH)2 CaCO3
猜想三:NaOH CaCO3
猜想四:Na2CO3 Ca(OH)2
猜想五:Na2CO3 CaCO3
【提出質疑】
興趣小組部分同學認為猜想_______不合理,應改為_______。
【查閱資料】興趣小組為了更好地進行實驗探究,將常見鹽的水溶液的酸堿性整理如下:
【實驗探究】
取少量堿石灰樣品于試管中,加入足量蒸餾水。
(1)若發(fā)現(xiàn)樣品完全溶解,則證明猜想_______正確;
(2)若發(fā)現(xiàn)樣品未完全溶解,過濾后得到濾渣M和溶液N,進行相關實驗。
實驗一:向溶液N中先滴加幾滴酚酞溶液,可觀察到溶液_______,僅根據(jù)此現(xiàn)象不能證明任一猜想是否正確,原因是_______,在此基礎上,應如何設計實驗證明猜想五正確?請寫出實驗操作及現(xiàn)象:_______。
實驗二:向濾渣M中加入適量鹽酸,可看到有氣泡產(chǎn)生,反應方程式為_______。
【拓展延伸】干燥劑的選擇要視被干燥氣體的性質而定,堿性干燥劑不能干燥酸性氣體,同理,酸性干燥劑不能干燥堿性氣體。總之,干燥劑不能與被干燥氣體發(fā)生化學反應。
【答案】①. 氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣,氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣 ②. 四 ③. NaOH、Na2CO3、CaCO3 ④. 一 ⑤. 變紅 ⑥. 溶液中一定含氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉中的一種或兩種,溶液一定呈堿性,一定能使無色酚酞試液變紅 ⑦. 取少量溶液于試管中,加入過量的氯化鈣溶液,充分反應后,溶液呈無色,說明猜想五正確 ⑧. SKIPIF 1 < 0
【解析】學習交流:原因二:氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣,氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣和水,故堿石灰不能干燥二氧化碳氣體;
提出質疑:氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉,不能共存,故猜想四不合理,如果氫氧化鈉部分變質,氧化鈣完全變質生成碳酸鈣,則含有NaOH、Na2CO3、CaCO3;
實驗探究:(1)樣品完全溶解,說明不含碳酸鈣,則猜想一正確;
(2)實驗一:向溶液N中先滴加幾滴酚酞溶液,溶液中一定含氫氧化鈉、碳酸鈉或氫氧化鈣中的一種或兩種,溶液一定呈堿性,一定能使無色酚酞試液變紅,故僅根據(jù)此現(xiàn)象不能證明任一猜想是否正確;
氯化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氯化鈉,可加入過量的氯化鈣溶液,過量的氯化鈣可檢驗碳酸鈉且將碳酸鈉除盡,完全反應后,溶液呈無色,說明溶液中只含碳酸鈉,則猜想五正確,故填:取少量溶液于試管中,加入過量的氯化鈣溶液,充分反應后,溶液呈無色,說明猜想五正確;
實驗二:濾渣M為碳酸鈣,碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水,該反應的化學方程式為: SKIPIF 1 < 0 ;
10.【2022四川眉州中考】同學們在學習過程中了解到Mg能在CO2中燃燒,根據(jù)金屬活動性順序表,Na比Mg活潑,由此猜想Na也能在CO2中燃燒,實驗小組進行以下實驗探究:
【查閱資料】
①金屬鈉性質活潑,常溫下,金屬鈉極易與氧氣反應,生成白色物質氧化鈉,氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉。金屬鈉還可以與水劇烈反應,放出氫氣。
②Na2CO3溶液顯堿性;CaC12溶液顯中性。
【實驗探究一】Na能在CO2中燃燒嗎?
步驟1:制取并收集一瓶純凈干燥的CO2氣體。
步驟2:將燃著的鈉迅速伸入集氣瓶中,觀察到鈉在CO2中繼續(xù)燃燒,發(fā)光放熱,冷卻后觀察到瓶內附著黑色顆粒,并粘附著白色物質。
【問題討論】
(1)步驟2中生成的黑色固體是______。
【初步結論】Na能在CO2中燃燒。
【實驗探究二】Na在CO2中燃燒的產(chǎn)物中白色物質成分的探究。
【提出問題】白色物質是什么?
【猜想與假設】
猜想一:氧化鈉; 猜想二:碳酸鈉; 猜想三:氧化鈉和碳酸鈉的混合物;
清想四:氫氧化鈉。
(2)大家討論后一致認為猜想四是錯誤的,理由是______。
【設計方案與實驗】
方案1:取該樣品少里于試管中,加入適量的水,振蕩,過濾,向濾液中加入無色酚酞試液,觀察到溶液變成紅色。結論:白色物質中一定有氧化鈉。
方案2:取該樣品少量于試管中,滴加足量鹽酸,溶液中有氣泡冒出。結論:白色物質中一定有Na2CO3。
方案3:取該樣品少量于試管中,加入適量的水,振蕩,過濾,向濾液中加入過量的氯化鈣溶液,出現(xiàn)白色沉淀,過濾,再向濾液中滴加無色酚酞溶液,無明顯現(xiàn)象。
【反思與評價】
(3)甲同學思考后提出方案1得出的結論不正確,其理由是______。
(4)方案3中加入過里CaC12溶液的目的是______。
【實驗結論】
(5)綜上所述,你認為猜想______成立。
(6)寫出Na在CO2中燃燒的化學方程式______。
【答案】(1)碳 (2)反應物中不含有氫元素,不能生成氫氧化鈉 (3)碳酸鈉溶液呈堿性,也能使酚酞變紅色 (4)檢驗并除去碳酸鈉 (5)二 (6) SKIPIF 1 < 0
【解析】實驗探究一:
問題討論:
(1)根據(jù)質量守恒定律,化學反應前后元素種類不變,反應物中含Na、C、O,故生成的黑色固體可能是碳;
實驗探究二:
猜想與假設:
(2)根據(jù)質量守恒定律,化學反應前后,元素的種類不變,反應物中不含氫元素,不可能生成氫氧化鈉,故猜想四是錯誤的;
反思與評價:
(3)由于碳酸鈉顯堿性,能使酚酞變紅,故加水后溶液顯堿性也有可能是因為碳酸鈉的緣故,故方案1得出的結論不正確,故填:碳酸鈉溶液也呈堿性,也能使酚酞變紅色;
(4)加入氯化鈣能和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,故方案3中加入過量CaCl2溶液的目的是檢驗并且除去碳酸鈉;
實驗結論:
(5)取該樣品少量于試管中,加入適量的水,振蕩,過濾,向濾液中加入過量的氯化鈣溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說明溶液中含有碳酸鈉,過濾,再向濾液中滴加無色酚酞溶液,無明顯現(xiàn)象,說明溶液中不含有氫氧化鈉,說明只有碳酸鈉,猜想二成立,故填:二;
(6)根據(jù)題意,鈉和二氧化碳在點燃的條件下反應生成碳酸鈉和碳,化學方程式為: SKIPIF 1 < 0 。
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結論
1.取少量白色固體于燒杯中,加入足量蒸餾水
___________
猜想1不正確
2.向上述燒杯中滴加無色酚酞試液
酚酞試液變紅色
猜想2正確
3.向上述燒杯中滴加___________
有氣泡產(chǎn)生
猜想3正確
方案
實驗步驟
實驗現(xiàn)象

取少量燒杯中的溶液于試管中,滴加幾滴紫色石蕊溶液。
______

將一顆生銹鐵釘放入另一支試管中,取一定量燒杯中的溶液加入其中。
______

另取少量燒杯中的溶液于第三支試管中,加入______。
產(chǎn)生氣泡
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗分析及結論
學生實驗
a:取一定量的待測液于試管中,加入過量CaC12溶液
產(chǎn)生白色沉淀
反應的化學方程式為______
b:充分反應后靜置,取上層清液加入無色酚酞溶液
溶液變紅
綜上所述,猜想______成立
實驗方案
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結論
甲組
取樣,滴入幾滴石蕊試液
溶液顏色不變
甲實驗中稀鹽酸過量
乙組
取樣,加入適量的鎂條
產(chǎn)生大量氣泡
乙實驗中稀鹽酸______
丙組
取樣,加入適量的_____
得到藍色溶液
丙實驗中稀鹽酸過量
序號
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結論
實驗1
向試管①中加入適量 (填物質名稱)
沉淀消失無氣泡產(chǎn)生
猜想Ⅰ不成立
實驗2
加熱試管②,并將蘸有紫色石蕊試液的濾紙條置于試管口
濾紙條變紅
猜想Ⅱ
實驗3
加熱試管③,將產(chǎn)生的氣體通過變色硅膠
變色硅膠
猜想Ⅲ成立
序號
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結論
實驗1
向試管①中加入適量稀鹽酸
沉淀消失無氣泡產(chǎn)生,說明固體中不含有鎂
猜想Ⅰ不成立
實驗2
加熱試管②,并將蘸有紫色石蕊試液的濾紙條置于試管口
濾紙條變紅,是因為反應生成的氯化氫溶于水形成鹽酸,鹽酸能使石蕊試液變紅色
猜想Ⅱ成立
實驗3
加熱試管③,將產(chǎn)生的氣體通過變色硅膠
變色硅膠由藍色變?yōu)榉奂t色,說明反應生成水
猜想Ⅲ成立
加熱/s
通入CO/s
樣品
90
30
A
90
90
B
180
90
C
樣品
現(xiàn)象
結論
A
無明顯現(xiàn)象
正確
B
有紅色固體析出,有少量黑色固體剩余
正確
C
,無黑色固體剩余
正確
樣品
現(xiàn)象
結論
A
無明顯現(xiàn)象,說明黑色固體是四氧化三鐵
猜想二正確
B
有紅色固體析出,有少量黑色固體剩余,說明固體中含有鐵和四氧化三鐵
猜想三正確
C
有紅色固體析出,無黑色固體剩余
猜想一正確
研究對象
第1次
第2次
第3次
第4次
漂白液
大量氣泡
較多氣泡
少量氣泡
無氣泡
FeCl3溶液
較多氣泡
較多氣泡
較多氣泡
較多氣泡
K2SO4溶液

/
/
/
實驗結論
ⅰ.實驗中產(chǎn)生的氣體都是氧氣。(查閱得知:NaClO+H2O2═O2↑+NaCl+H2O)
ⅱ.K2SO4不能催化過氧化氫分解。
ⅲ.③ 可能是過氧化氫分解的催化劑。
ⅳ.……
步驟
實驗操作
實驗現(xiàn)象
結論及化學方程式
(1)
取少量澄清石灰水于試管中,加入
溶液。
產(chǎn)生白色沉淀。
猜想Ⅰ不成立。
(2)
將少量氣體通入盛有澄清石灰水的試管中。


猜想Ⅱ不成立。
(3)
將氣體通入盛有 溶液的試管中,再加稀硝酸。


猜想Ⅲ成立。反應方程式為 。
步驟
實驗操作
實驗現(xiàn)象
結論及化學方程式
(1)
取少量澄清石灰水于試管中,加入
碳酸鈉溶液。
產(chǎn)生白色沉淀。
猜想I不成立。
(2)
將少量氣體通入盛有澄清石灰水的試管中。
溶液變渾濁
猜想Ⅱ不成立。
(3)
將氣體通入盛有 硝酸銀溶液的試管中,再加稀硝酸。
產(chǎn)生白色沉淀
猜想Ⅲ成立。反應方程式為 HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3.
步驟
實驗操作
實驗現(xiàn)象
結論及化學方程式
(1)
取少量澄清石灰水于試管中,加入
碳酸鈉溶液。
產(chǎn)生白色沉淀。
猜想I不成立。
(2)
將少量氣體通入盛有澄清石灰水的試管中。
溶液變渾濁
猜想Ⅱ不成立。
(3)
將氣體通入盛有 硝酸銀溶液的試管中,再加稀硝酸。
產(chǎn)生白色沉淀
猜想Ⅲ成立。反應方程式為 HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3.
步驟
實驗操作
實驗現(xiàn)象
結論或解釋
(1)
用玻璃棒分別蘸取95%的酒精、蒸餾水置于火焰上。
酒精 ,
蒸餾水 。
結論:酒精是可燃物,水不是可燃物。
( 2)
在鐵片兩端放大小相同的硬紙片、乒乓球碎片,在鐵片中間加熱。
乒乓球碎片先燃燒、硬紙片后燃燒。
結論:乒乓球碎片的 比硬紙片的低。
(3)
在如圖中打開分液漏斗的旋塞。

①溶液中產(chǎn)生氣泡;
②蠟燭火焰a (填“先于”“后于”) b熄滅。
現(xiàn)象②的原因是:CO2不助燃; 。
(4 )
用大燒杯罩住高低兩支點燃的蠟燭。
①燒杯底部變黑; ②蠟燭火焰d比c先熄滅。
CO2不助燃,蠟燭不完全燃燒;d先熄滅的原因是: 。
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗分析
實驗結論
取少量 BaCO3粉末于試管中,向其中滴加適量______
______
產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學方程式為______
BaCO3 不可用作 “鋇餐”
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗分析
實驗結論
取少量 BaCO3粉末于試管中,向其中滴加適量稀鹽酸
有氣泡產(chǎn)生
產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學方程式為 SKIPIF 1 < 0
BaCO3 不可用作 “鋇餐”
氯化鈉
硝酸鈉
碳酸鈉
氯化鈣
硝酸鈣
氯化鋇
硝酸鋇
硫酸銅
中性
中性
堿性
中性
中性
中性
中性
酸性

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