氢氧化铜固体受热分解能得到两种氧化物,一种为固体,另一种是无色液体。某化学活动小组为确定这种固体产物是什么,进行了如下探究活动。
《假设》:生成的固体产物 ①可能是氧化亚铜(Cu2O)(红色) ;
②可能是 。
《设计实验》:小明用氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液
反应制得氢氧化铜,放入试管中,使其在加热条件下分解(如下图),观察到蓝色粉末逐渐变成黑色。
请指出仪器名称:a ,b 。
《推测结论》:猜想______成立。
《形成结论》:写出氢氧化铜受热分解的化学方程式:_______________________________。
《查阅资料》知:(1)此黑色固体可用氢气还原,则小明选择下列________装置进行实验;
(2)已知Cu2O有如下性质:Cu2O+H2SO4==Cu+CuSO4+H2O ,在用氢气还原黑色固体后得到的铜中常混有少量Cu2O,取此Cu和Cu2O的
混合物共10g放入足量的稀硫酸中充分反应, 过滤得9.5g固体,则此混合物中Cu2O的质量分数为________。
《拓展与思考》:小华也用氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应,但得到的沉淀不呈蓝色,而是浅绿色的;他又将此浊液加热直至沸腾,观察不到有分解变黑的迹象。为什么?小华查找资料得知,该浅绿色沉淀物是溶解度极小的碱式硫酸铜,其化学式为Cu4(OH)6SO4,同时还生成硫酸钠;此浅绿色沉淀能与酸反应,形成蓝色溶液。则碱式硫酸铜中铜元素的化合
价为______,请帮小华写出生成浅绿色沉淀的有关反应的化学方程式:_________________。
小华想设计一个实验,证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根, 于是将沉淀过滤、洗涤,把沉淀再溶解在足量的无色溶液A中,取所得溶液滴加无色溶液B,若有大量白色沉淀生成,则表示原浅绿色沉淀中有SO42-,试推测:(1)无色溶液A的化学式是 ,无色溶液B的化学式是 ;
(2)写出产生白色溶液的化学方程式 。
某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如图所示实验,并对反应后瓶中残留废液进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么?
【猜想与假设】
猜想1:废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl。
猜想2:废液中的溶质只有(填名称)。
猜想3:废液中的溶质是NaCl和HCl。
猜想4:废液中的溶质是NaCl、Na2CO3。
【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的,他的理由是。
【实验与结论】
(1)为验证猜想2,小强同学取少量废液装入试管中,然后滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是小强认为猜想2正确。小强的实验(填“能”或“不能”)验证猜想2的正确性,原因是。
(2)小丽为验证猜想3,选用碳酸钠做试剂。若猜想3是正确的,验证时反应的化学方程式为。
(3)若验证猜想4是否正确,下列试剂中可选用的有(填序号)。
①氢氧化钠溶液 ②氯化钙溶液 ③稀盐酸 ④氯化钾溶液
实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题1】该样品中含有哪些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3。
(1)则NaOH变质反应的化学方程式为。
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。
②二氧化碳在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解,在27℃、101kPa时的密度为1.8 g·L-1。
【实验探究1】
(2)为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
(a)取少量样品溶于水,加入 ; |
有白色沉淀产生 |
该反应的化学方程式为 |
(b)静置,向。 |
证明猜想Ⅱ成立 |
【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究2】
小红同学设计了如下图所示的装置(铁架台略去),在27℃、101kPa下按下列步骤进行实验:
①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入X溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞。反应结束后,量筒中收集到X溶液220mL。
(3)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是。
(4)B中集气瓶盛装的X溶液应为溶液。
(5)试管中原有的空气对实验结果(选填“有”或“没有”)明显影响。
(6)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为(精确至1%)。
【提出问题3】怎样提纯该样品得到较纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】
为了得到较纯净的氢氧化钠固体,小亮明设计了如下图所示的实验流程。
(7)操作②的名称是,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是。
(8)该实验中发生反应的化学方程式为。
(9)最终所得氢氧化钠固体的质量变质样品中氢氧化钠的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【反思与交流】
(10)敞口放置的氢氧化钠溶液容易变质,所以试剂瓶要塞密封保存。
(11)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质后某成分的含量,以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考问题有(填数字序号);
①选择试剂种类
②确定试剂用量
③试剂产地
④实验装置与步骤的设计
⑤实验安全环保
⑥测量中减少误差
(12)【实验探究1】中的检验和【实验探究3】中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,它们分别是。
工业上用碳酸钠溶液与石灰水反应制烧碱。对于碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应,某化学兴趣小组的同学将其产物进行过滤,并对滤液进行如下探究。
【提出问题】滤液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】假设一:滤液中只含氢氧化钠
假设二:滤液中含氢氧化钠和碳酸钠
假设三:滤液中含
假设四:滤液中含氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠
【进行实验】甲同学设计了如下实验方案:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
取少量滤液放在试管中,再滴入氯化钙溶液 |
若生成白色沉淀 |
碳酸钠过量 |
若无明显现象 |
恰好反应 |
【反思与评价】
(1)碳酸钠溶液与石灰水反应的基本类型为。
(2)乙同学认为假设四不合理,理由是。
(3)丙同学认为甲同学设计方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应,她的理由是。
(4)丁同学认为要说明碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应,还需在甲同学实验方案的基础上进行实验。她的实验方案是:
实验步骤 |
实验现象和结论 |
【定量研究】
(5)戊同学称取100g烧碱固体样品(样品中的杂质是碳酸钠),加水溶解得到溶液A,取A溶液的1/5向其中加入CaCl2溶液。反应时CaCl2溶液与沉淀的质量关系如图所示。
①样品中氢氧化钠的质量为g;
②计算所加CaCl2溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验,向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加一定量的稀盐酸后,发现忘记滴加指示剂,此时,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。
(1)写出该中和反应的化学方程式____________________________________。
(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分:
【作出猜想】
(A)溶质可能是CaCl2与Ca(OH)2
(B)溶质可能是CaCl2
(C)溶质可能是CaCl2与HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【实验设计】
①取少量烧杯中的溶液于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到酚酞试液不变色。于是排除了猜想(A),你认为排除猜想(A)的理由是_____________。
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想,请你帮他完成实验,填写以下表格:
实验步骤 |
预计现象 |
预计结论 |
取少量反应后的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液 |
猜想(B)正确 |
|
猜想(C)正确 |
【交流反思】
为确定猜想(C)正确,下列几种实验方案不合理的是__________(填字母)。
A.取反应后的溶液于试管中,滴加紫色石蕊试液变红色
B.取反应后的溶液于试管中,加入锌粉冒气泡
C.用洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液,涂抹在pH试纸上,测溶液的pH <7
D.取反应后的溶液于试管中,加入硝酸银溶液,生成白色沉淀
小宁和小明同学学习完酸、碱、盐后发现:碱溶液能使酚酞试液变红,Na2CO3溶液也能使酚酞试液变红.碱溶液使酚酞试液变红,是因为碱在水中解离出OH﹣,那么Na2CO3溶液中究竟是哪种粒子使酚酞试液变红呢?小宁设计了如图三个实验,请小宁、小明和你一起探究并完成下列问题:
(1)Na2CO3属于(填“酸”、“碱”、“盐”);
(2)实验Ⅰ的目的是为了;
(3)实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是探究水分子是否能使酚酞试液变红,小明同学认为实验Ⅱ没必要做,你认为小明的理由是;
(4)实验Ⅲ滴入Na2CO3溶液,震荡,酚酞试液变红,向变红后的溶液中再逐滴滴加过量的CaCl2溶液后,震荡,红色逐渐消失,同时还观察到生成了(提示:CaCl2溶液呈中性)由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论:溶液中的CO32﹣使酚酞试液变红;
(5)小明同学在和老师交流上述结论时,老师说:“其实Na2CO3溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH﹣.”你认为Na2CO3溶液中存在OH﹣的原因是与H2O发生反应产生.