某课外兴趣小组的同学向Na2SiO3溶液中滴加盐酸,预计会生成H2SiO3胶体,用激光笔照射会出现“丁达尔现象”。但令人意想不到的是,试管中在出现硅酸胶体的同时也出现了大量气泡,为什么会出现这种现象呢?甲乙两同学进行了大胆的推测。
甲同学推测是生成了硅酸胶体,造成HCl在溶液中的溶解度变小,最终从溶液中逸出;
乙同学咨询了实验员得知这瓶Na2SiO3溶液已经放置很长一段时间,他推测溶液可能已经变质,故导致以上现象的出现。
(1)请设计一个最简单的实验验证甲同学的推测是否正确: ;
(2)乙同学取这瓶久置的硅酸钠溶液,用激光笔照射,发现有光柱出现,说明在这瓶硅酸钠溶液中已经有 胶体生成。推测产生的气体可能是 ,然后乙同学又做了两个实验进行验证:
I取少量该瓶溶液,向其中滴加 ,并检验产生的气体。请写出检验该气体的常用方法: ;
II取硅酸钠固体,配成饱和溶液,现配现用,滴入盐酸,观察现象;
通过以上实验,证明了乙同学观点,请写出所对应的化学反应方程式:
、 ;
该小组同学还发现按教材所述的操作方法和条件制备硅酸胶体,有时需要很长时间才能使溶胶慢慢凝聚,甚至不易形成凝胶,效果很不理想。因此,该组同学又对实验条件和操作进行探究,相关实验数据如下表:
|
硅酸钠溶液浓度 |
盐酸浓度 |
试剂加入顺序 |
出现凝胶时间(s) |
实验1 |
饱和溶液 |
1:2(盐酸和水体积比,下同) |
将Na2SiO3溶液滴加到稀盐酸中 |
21 |
实验2 |
稀溶液(1体积饱和溶液和3体积水混合) |
1:2 |
将稀盐酸滴加到Na2SiO3溶液中 |
38 |
实验3 |
饱和溶液 |
1:4 |
将Na2SiO3溶液滴加到稀盐酸中 |
10 |
实验4 |
稀溶液(1体积饱和溶液和3体积水混合) |
1:4 |
将稀盐酸滴加到Na2SiO3溶液中 |
50 |
该组部分同学通过实验得出结论:使用饱和Na2SiO3溶液和稀盐酸,将Na2SiO3溶液滴加到稀盐酸中效果较好。但该组另外一部分同学认为基于限定的条件,该探究实验设计组数不够,不能保证结论的准确性,要使实验具有说服力至少要做组实验。
用如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,回答下列问题:
(1)图中D装置在实验中的作用是。
(2)若 A为30%H2O2溶液,B为MnO2,C盛有氢硫酸(H2S)饱和溶液,旋开E后,C中出现浅黄色浑浊的现象,写出C中发生反应的化学方程式为
。
(3)若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中盛有KI淀粉溶液,旋开E后,C中的现象是;继续通气体于C中,足够长的时间后,发现C中溶液的颜色消失,这是因为在溶液中I2能被Cl2氧化为HIO3(碘酸为强酸),写出该反应的离子反应方程式。
(4)若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛有AlCl3溶液,旋开E,足够长的时间后,C中的现象是,C中发生反应的离子方程式为。
某研究性学生小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O他们设计了如图所示装置制取氯气并验证其性质的实验。
试回答:
(1)该实验中A部分的装置是________(填写装置的序号);
(2)B中反应的化学方程式是。
(3)写出C中反应的离子方程式,并请你帮该小组同学设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤):_________________。
(4)写出在D装置中发生反应的离子方程式。
(5)该实验存在明显的缺陷是__________________________________。
(6)该小组又进行了如下实验:称取漂白粉2.0 g,研磨后溶解,配制成250 mL溶液,加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液,静置。待完全反应后,用0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液做标准溶液滴定反应生成的碘,已知反应式为2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI,反应完成时,共消耗Na2S2O3 200 mL。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为________。
在实验室里可用右图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
⑴ 制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验室制Cl2的化学方程式;实验时为了除去氯气中的HCl气体,可在①与②之间安装盛有_______(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 | B.氢氧化钠溶液 | C.饱和食盐水 | D.浓硫酸 |
⑵如果将过量二氧化锰与20 mL 12 mol·L-1的浓盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气明显少于0.06 mol。
其主要原因有:①_______________________________________________,
②__________________________________________________________________________。
⑶比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是
①;
②。
反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是_______(填写编号字母);
从②的试管中分离出该晶体的方法是__________(填写实验操作名称)。
⑷实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白。
实验![]() |
原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为_______色 |
氯气与水反应![]() |
随后溶液逐渐变为无色 |
____________________________![]() |
然后溶液从无色逐渐变为_______色 |
______________________![]() |
.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的固态混合物是,发生反应的化学方程式是;
(2)B中加入的物质是,其作用是;
(3)实验时在观察到C中的现象是 ,发生反应的化学方程式是
;
(4)实验时在D中观察到的现象是,D中收集到的物质是,检验该物质中的某一种物质的方法和现象是。
.有一含NaCl、Na2CO3•10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)加热前通入空气的目的是 ____________,操作方法为___________________。
(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为A___________,C__________,D__________。
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中测定结果中NaHCO3的含量将___________;若撤去E装置,则测得Na2CO3•10H2O的含量
。
(4)若样品质量为 w g,反应后C、D增加的质量分别为 m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3质量分数为_____________________(用含w、m1、m2的代数式表示)。