(12分)小明同学在整理厨房时不小心将一瓶醋打翻,醋洒在火炉旁的一堆草木灰上,发现有大量的气泡生成。激发了兴趣,于是他决定与学习小组的同学,对草木灰的成分进行探究。
[探究活动一] 根据所学酸碱盐知识,同学们猜想草木灰中含有能与酸反应产生气体的盐类物质,于是,设计并进行如下图所示的实验。观察到锥形瓶A内有大量的气泡冒出,试管B中澄清的石灰水变浑浊。
根据上述实验现象推断:产生的气体中含有 ,
试管B中有关反应的化学方程式为 。
[探究活动二]资料摘要Ⅰ:草木灰中的主要成分是碳酸钾,碳酸
钾的水溶液和碳酸钠溶液酸碱性相似。
(1)向碳酸钾的水溶液中滴入酚酞试液,溶液显 色。
(2)请你写出上述“探究活动一”中,锥形瓶A内发生的一个反应的化学方程式: 。
(3)某同学欲测定这些草木灰中碳酸钾的含量,称天平称取69g试样于烧杯中,加入100g稀盐酸恰好完全反应,充分反应后,称得混合物的总质量为164.6 g(忽略二氧化碳的溶解对质量的影响)。请计算:
①反应过程中产生的二氧化碳质量为 g。②该草木灰试样中碳酸钾的质量分数。
③若配制实验中所用的稀盐酸100g,需要溶质质量分数为14.6%的盐酸多少克?
某实验小组的同学在学习了铁的冶炼后,想探究炼铁高炉排放出的高炉气体中含有污染环境的气体有哪些,请我们共同参与探究并回答下列问题:
【提出问题】高炉气体中含有污染环境的气体是什么?
【作出猜想】猜想一:只有CO;
猜想二:只有SO 2;
猜想三:CO和SO 2都有;
【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊(与CO 2相似),能使品红溶液褪色,可被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验探究】该实验小组的同学组装了如图1装置进行实验。
(1)甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色,高炉气体中含有气体 ,B中酸性高锰酸钾溶液的作用是 ,C 中品红溶液的作用是 ;
(2)乙同学发现C中品红溶液没有褪色,E中澄清石灰水变浑浊,得出高炉气体中含有CO.丙同学认为乙同学的结论不正确,理由是 。
(3)该实验小组的同学经过讨论后,改进了实验装置,如图2所示。用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是 ,写出SO 2与 NaOH溶液反应的化学方程式 。
【实验结论】炼铁厂排放的高炉气体中含有有害气体CO和SO 2,直接排放到空气中会污染环境,需达标后才能排放。
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).