亚硝酸钠(NaNO2)是一种外观极像食盐,且具有与食盐一样咸味的有毒物质,因此,这种工业盐常被冒充食盐掺假或被误作食盐使用,导致多起中毒事故发生。某校化学实验室有一瓶标签破损的试剂瓶,盛放的药品可能是氯化钠固体,也可能是亚硝酸钠固体,该校化学小组同学通过实验手段确定该瓶盛放的药品的成分。
其主要探究过程如下:
【提出假设】该药品的成分是NaCl。
【查阅资料】
|
亚硝酸钠 |
氯化钠 |
溶解性 |
15℃时溶解度为81.5g |
15℃时溶解度为35.8g |
熔点 |
271℃ |
801℃ |
沸点 |
320℃时发生分解有氧气等气体产生 |
1413℃ |
【实验过程】化学小组同学根据自己的假设,设计实验验证。请你帮助他们完成实验报告。
(1)小华同学设计的实验如下:
实验装置 |
实验主要过程 |
![]() |
①检查装置气密性。操作如下:先将导管伸入液面下,用手紧握试管,观察到 ,松开手后,导管口有液面上升。 ②加入药品,加热,导管口有大量气泡生成。 ③收集气体。 ④停止加热。熄灭酒精灯前,应 ,目的是 。 |
(2)小明同学根据小华的实验判断该药品的成分是 。他又结合两物质的溶解性知识,设计了另一种实验方案,得到了同样的结论。其实验方案是 。
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
(1)为探究催化剂的种类对双氧水分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将3.0g 10%H2O2溶液与1.0g MnO2均匀混合
Ⅱ.将x g 10%H2O2溶液与1.0g CuO均匀混合
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢.
Ⅰ中反应的化学方程式是。
Ⅱ中x的值应为。
(2)乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素.实验数据记录如下:
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生O2体积 |
|
Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9mL |
Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16mL |
Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31mL |
本实验中,测量O2体积的装置是(填编号)
实验结论:在相同条件下,,双氧水分解得越快。
(3)丙用如图2装置进行实验,通过比较也能达到实验目的。
(7分+4分)在古代,人们常用贝壳(主要成分是碳酸钙,杂质不参加反应且不溶于水)和纯碱为原料制取烧碱。某小组同学按题下图所示流程进行实验,请你参与探究并回答相关问题。
(1)贝壳高温锻烧时,发生反应的化学方程式是。
(2)操作I中用到的玻璃仪器有烧杯、、玻璃棒;
(3)溶液蒸发结晶得到固体C的过程中,常用玻璃棒搅拌,其目的是;
【问题与发现】该小组同学所得固体C一定是纯净的NaOH吗?
[猜想与假设]根据反应原理,甲、乙、丙三位同学提出以下猜想:
甲:纯净的NaOH
乙:NaOH和Na2CO3的混合物
丙:NaOH和的混合物
【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案,对自己的猜想进行验证。实验操作、现象和结论如下表,请参与他们的探究并完成所缺内容。
实验操作 |
现象 |
结论 |
|
甲 |
取少量固体C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴酚酞试液 |
溶液变红 |
猜想成立 |
乙 |
取少量固体C,溶于适量水形成溶液后,滴加足量的 |
无气泡产生 |
猜想不成立 |
丙 |
取少量固体C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴饱和Na2CO3溶液 |
猜想成立 |
(注意:若答对下列问题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。)
【反思与评价】同学们认真研究实验流程,讨论后一致认为同学的实验方案不正确,理由是。
【拓展】请设计实验方案验证实验室久置的氢氧化钠溶液已经部分变质:。
杨明同学在阅读课外资料时了解到铁的氧化物有氧化铁、四氧化三铁(能被磁铁吸引)和黑色的氧化亚铁三种,这三种氧化物都能与酸发生反应而溶解。联系课堂上学过的知识,他提出了以下两个问题,请你与他一起探讨问题。
[问题1]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料]1.四氧化三铁和氧化铁的分解温度、铁的熔点见表;
2.氧化铁高温时分解成四氧化三铁和氧气
[理论探讨]根据实验现象,并结合下表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。
Fe3O4 |
Fe2O3 |
铁 |
|
分解温度/℃ |
1538 |
1400 |
— |
熔点/℃ |
— |
— |
1535 |
[拓展延伸]
(1)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式。
(2)有些超市的食品密封包装袋内使用铁粉做双吸剂粉末,双吸剂的作用是。
[问题2]实验室用一氧化碳在高温下还原氧化铁,实验结束后的固体生成物中除铁外还有可能含有其他铁的氧化物。为了进一步验证其固体成分,杨明同学又设计了如下实验:
[步骤一]将黑色固体研磨后,取少量加入足量稀盐酸溶液中固体全部溶解,观察到有气泡出现,溶液未变黄色,据此得出的结论是一定有。
[步骤二]取步骤一研磨后的黑色固体用磁铁吸引,如果,说明黑色固体只有单质铁;
如果说明黑色固体为单质铁和氧化亚铁。
(5分)某化学兴趣小组的学生,发现金属R不在初中学到的金属活动性顺序表中,该小组为了了解R与常见金属铝、铜的金属活动性顺序,进行如下探究活动:
【作出猜想】他们考虑到铝的活动性比铜强,对三种金属的活动性顺序作出如下猜想:
猜想一:Al>Cu>R,猜想二:,猜想三:R> Al>Cu,
【查阅资料】R是一种银白色的金属,在R的盐溶液中只有+2价R的盐溶液呈蓝色,常温下铝的表面会形成一层致密的氧化膜;硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的溶液均为无色。
【实验探究】为了探究哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别针对猜想一、猜想二、猜想三设计实验方案并展开实验探究。
猜想 |
主要操作 |
主要现象 |
实验结论 |
猜想一 |
打磨R丝,并将其插入到硫酸铜溶液中. |
R丝表面覆盖了一层红色的物质. |
猜想一(填“成立”或“不成立”) |
猜想二 |
打磨粗细相同的R丝、铝丝、铜丝,分别将它们插入到体积相同、溶质质量分数也相同的稀硫酸中. |
①R丝表面产生气泡缓慢,溶液由无色逐渐变成蓝色. ②铝丝表面产生气泡较快. ③铜丝表面没有气泡产生. |
猜想二成立. |
猜想三 |
将打磨过的铝丝插入到 溶液中. |
无明显现象. |
猜想三成立 |
【交流反思】究竟哪种猜想成立?三位同学经讨论交流,发现丙同学在实验前没有打磨铝丝,这可能会导致实验结论错误。于是他们先打磨铝丝,再将其插入到丙同学做实验用过的溶液中,一段时间后,溶液的颜色;进而确认猜想三不成立,猜想二成立。
【归纳总结】探究结束后,他们总结得出:通过金属与反应或金属与盐溶液反应可以比较金属活动性强弱。
实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小欣和小芳同学很感兴趣,决定对其成分进行探究:
(1)这瓶试剂可能是什么溶液呢?答:________________。
(2)根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是________ (填字母代号)。
A.酸B.碱C.盐
(3)Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ.测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下:
物质 |
NaCl |
NaOH |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
溶解度g |
36 |
109 |
215 |
9.6 |
【得出结论】小欣根据试剂瓶标注的溶质质量分数l0%和上表中的溶解度的数据判断,这瓶试剂不可能是________(填写物质名称)。
(4)①可能是NaOH溶液;②可能是Na2CO3溶液;③可能是NaCl溶液。
【设计并实验】
①小芳用胶头滴管吸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,这瓶试剂不可能是________。
②小欣为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,她又进行了如下实验:
操作步骤 |
实验现象 |
结沦及化学方程式 |
取样于试管中,滴加氢氧化钙溶液 |
________ |
猜想②正确。 相关的化学方程式________________________ |
(5)请你选择与小欣不同类别的试剂,来鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液,你选择________溶液。