淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素,从浩瀚的海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。某小组针对这一现状,提出问题并在实验室进行了以下探究。
【提出问题】________________________________________________
【实验用品】酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、烧杯、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。
【实验过程】
①图组装仪器并检查装置气密性。
②向大试管加入5~10mL海水,塞好橡皮塞,用酒精灯加热。加热一段时间后,小试管内收集到很少液体,试管口有大量白雾。
该小组同学建议对该装置进行改进,你认为改进的措施为:________________________。
③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液,现象为:________________________。
【得出结论】
通过上述实验探究,你得出的结论是:____________________________________。
【反思交流】
①对海水淡化后剩余资源,请提出一种合理利用的措施:________________________。
②“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子:________________________________________________。
某化学兴趣小组同学,用盐酸和氢氧化钠进行"酸碱中和反应"的探究,进行一段时间后发现没有明显变化,询问老师才知道忘记滴加指示剂。因此,他们停止实验,并在老师的指导下对烧杯内的溶液中的溶质的成分进行探究。
【提出问题】该烧杯内的溶质是什么?
【猜想假设】猜想一:NaCl猜想二:NaCl和HCl
猜想三:NaCl和NaOH猜想四:NaCl、NaOH和HCl
同学们讨论后一致认为猜想四不合理,请你说出不合理的理由 (用化学方程式表示)。
【查阅资料】NaCl溶液呈中性。
【实验探究】兴趣小组甲、乙、丙三位同学分别设计了如下的实验方案,请你帮助他们完成实验报告的相关内容。
实验方案 |
实验现象 |
实验结论 |
甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入酚酞试液 |
溶液无变化 |
猜想一成立 |
乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,加入 。 |
有气泡生成 |
猜想二成立 |
丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,滴加适量的CuSO 4溶液 |
没有蓝色沉淀产生 |
猜想 不成立 |
【评价反思】老师看了甲、乙、丙三位同学的实验报告,指出甲同学的实验结论不准确,请你分析甲同学实验结论不准确的原因: 。
【得出结论】猜想二成立
【拓展延伸】某同学在进行酸碱中和滴定实验时,测得溶液的pH变化如下图1所示,请回答下列问题:
(1)由图1可知,该同学实验操作是 。
A.将盐酸滴入氢氧化钠溶液中
B.将氢氧化钠溶液滴入盐酸中
(2)由图1可知,在b点处溶液中溶质是 。
(3)图2为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观过程,从微粒的角度分析,此反应的微观实质 (合理答案即可)。
央视频道《是真的吗?》栏目中有一段视频:将"锡纸"剪成一段两头宽中间窄的纸条,然后两头分别连接电池的正负极,观察到"锡纸"立即燃烧.据此,小晟同学取某种"锡纸"进行了探究:
(1)"锡纸"燃烧的原因:"锡纸"两端接入电池两极后造成短路致使"锡纸"燃烧,从燃烧的条件分析:开始"锡纸"不燃烧但短路后却能燃烧的原因是 (填"与氧气接触"或"温度达到着火点").
(2)探究"锡纸"中金属的成分:"锡纸"中的金属是锡吗?
【查阅资料】①"锡纸"是锡箔或铝箔和纸粘合而成;
②锌粉是一种深灰色固体
③锡(Sn)与酸或盐溶液反应生成+2价的锡盐
【提出猜想】猜想Ⅰ:"锡纸"中的金属是锡; 猜想Ⅱ:"锡纸"中的金属是铝;
【进行实验】设计方案并进行实验
实验操作 |
实验现象 |
实验分析与结论 |
取打磨后的"锡纸"片放入试管中,滴加氯化锌溶液 |
"锡纸"表面有深灰色固体析出 |
根据实验现象,结合金属活动性顺序 可知猜想 (填"Ⅰ"或"Ⅱ") 成立;反应的化学方程式为 . |
【交流讨论】①实验中打磨"锡纸"的目的是 ;
②下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是 (填序号).
A.氯化铜 B.硝酸银 C.硫酸钠 D.硫酸亚铁
【拓展应用】电器短路会引起火灾,我们要严加防范.如果电器着火应该采取的灭火方法是 .
如图是两个实验小组分别进行"加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物"的实验过程示意图:
【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 ,加热后产生黑色的氧化铜。
【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因,他们进行了以下实验探究:
【查阅资料】在酸性条件下,氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应:
6NaOH+4CuSO 4═3Na 2SO 4+Cu 4(OH) 6SO 4↓,生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体,加热不易发生分解。
【提出猜想】根据资料分析,同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想:
猜想Ⅰ:硫酸铜溶液呈酸性;
猜想Ⅱ:生成的硫酸钠使溶液呈酸性。
【实验与结论】
实验①:用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度,得出其pH 7(填">"、"<"或"="),硫酸铜溶液呈酸性,猜想Ⅰ成立。
实验②:向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液,观察到溶液显紫色,硫酸钠溶液呈 (填"酸"、"中"或"碱")性,猜想Ⅱ不成立。
【交流和反思】(1)乙组同学认真分析甲组实验后,一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立,理由是 氢氧化钠与硫酸铜反应会生成蓝白色沉淀;
(2) 在化学反应中, 相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同, 请另举一列 (写出反应物即可)。
如图是两个实验小组分别进行"加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物"的实验过程示意图:
【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为 ,加热后产生黑色的氧化铜.
【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因,他们进行了以下实验探究:
【查阅资料】在酸性条件下,氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应:
6NaOH+4CuSO 4═3Na 2SO 4+Cu 4(OH) 6SO 4↓,生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体,加热不易发生分解.
【提出猜想】根据资料分析,同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想:
猜想Ⅰ:硫酸铜溶液呈酸性; 猜想Ⅱ:生成的硫酸钠使溶液呈酸性.
【实验与结论】
实验①:用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度,得出其pH (填">"、"<"或"﹦"),硫酸铜溶液呈酸性,猜想Ⅰ成立.
实验②:向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液,观察到溶液显紫色,硫酸钠溶液呈 (填"酸"、"中"或"碱")性,猜想Ⅱ不成立.
【交流和反思】(1)乙组同学认真分析甲组实验后,一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立,理由是 ;
(2) 在化学反应中, 相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同, 请另举一列 (写出反应物即可).
要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分,请你参与华雪同学的探究:
【查阅资料】①碳酸亚铁(FeCO 3)具有还原性,在空气中灼烧生成的氧化物和CO 2气体.
②FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,就迅速被氧化成四氧化三铁,四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水.
③FeCl 2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl 3不能;FeCl 3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,FeCl 2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出现红色.
【猜想与假设】猜想1:固体成分是氧化铁;
猜想2:固体成分是四氧化三铁;
猜想3: .
【活动与探究】连接仪器、装好药品如图所示(加热和固定装置已省略),打开止水夹K,通入氧气,加热玻璃管X.当Y瓶中产生的沉淀不再增加时,停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却.
取玻璃管里的少量固体于试管中,滴加盐酸,微热,固体完全溶解.将所得溶液分成甲、乙两份进行实验.
实验编号 |
实验步骤 |
实验现象 |
a |
向甲溶液中滴加KSCN溶液 |
溶液变红色 |
b |
向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液 |
高锰酸钾溶液的紫红色不消失 |
【结论与反思】(1)由上述实验现象可知,FeCO 3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是 ,因此,猜想 (填"1"或"2"或"3")是正确的.
(2)FeCO 3在氧气中高温灼烧的化学方程式为 .
(3)上述实验 (填"a"或"b")是多余的,因为 .
【总结与提升】(1)若实验结束时观察到Y瓶中仍然是澄清的,可能的原因是澄清石灰水的量不足,导致生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙.碳酸氢钙的化学式为 .
(2)CO 2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 .
(3)华雪同学经过反思,觉得该实验设计还存在问题,因为如果在实验b中观察到 ,就不能确定哪个猜想是正确的.所以华雪同学又对该实验进行了定量探究:取11.6g纯净的碳酸亚铁固体,在空气中高温灼烧至恒重,称得固体质量净减3.6g.通过计算即可确定:FeCO 3和氧气充分反应后的固体成分是 .