在师生联谊晚会上,化学老师表演了“吹气生火”的魔术。用棉花将一种淡黄色的固体包裹其中,将一根长玻璃管插入棉花团中吹气,稍后棉花团剧烈燃烧起来。同学们为了揭开这个魔术的秘密,进行了如下探究。
【相关信息】①淡黄色固体成分是过氧化钠(Na2O2)。
②吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气。
③过氧化钠与氮气不反应。
【分析讨论】根据棉花团剧烈燃烧的现象分析,反应中除了生成氧气外,还说明过氧化钠发生的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
【提出猜想】同学们发现残留固体呈白色,对该固体成分进行猜想:
猜想Ⅰ:固体成分是Na2CO3, CO2参加反应。
猜想Ⅱ:固体成分是NaOH, H2O参加反应。
猜想Ⅲ:固体成分是 ,CO2和H2O均参加反应。
【实验探究】同学们在老师带领下用足量且潮湿的CO2气体通入过氧化钠粉末中,充分反应后,取白色固体于试管中配成溶液,设计实验对猜想进行验证。
验证Ⅰ:向溶液中滴加稀盐酸,发现有气泡产生。有同学认为固体成分仅含有Na2CO3。
验证Ⅱ:蘸取少量溶液滴到pH试纸上,与标准比色卡比较,pH大于7,有同学认为固体是NaOH。请问此结论是否正确? (填“正确”或“错误”),原因是: 。
验证Ⅲ:先向溶液中加入足量的 溶液,看到白色沉淀产生,写出反应方程式 ;然后向上层清液中加入 溶液,看到溶液呈红色,验证了猜想Ⅲ是正确的。
【实验反思】由验证Ⅲ的结果可知,验证Ⅰ的结论错误,因为它不能排除 的存在。
【拓展延伸】根据探究所获得的知识,有同学认为可以用过氧化钠做“滴水生火”的魔术,从燃烧的要素考虑,你认为要使魔术成功必须控制 的用量。
实验探究:
(1)为了验证二氧化碳的性质,某同学将实验中制取的二氧化碳气体导入
装置(如图1),回答下列问题:
①装置
中的现象是,发生反应的化学方程式为;
②
装置中的现象是,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持蜡烛燃烧,且密度比空气大,由此可知,二氧化碳在生活中可用于.
(2)在我们的日常生活中离不开金属材料:
①铁锅是有益于人类健康的理想炊具,但也很容易生锈,写出预防你家铁锅生锈的一种具体做法.
②小明做了如图2所示的实验(铁片和镁片的形状和大小相同),请回答:
小明根据"甲中产生气泡比乙快"得出镁的金属活动性比铁,完全反应后,过滤,把滤液都倒入同一个烧杯中,加入过量的锌,待充分反应后再过滤,得到的固体中一定含有的物质是,得到的溶液的质量(填"大于"、"小于"或"等于")与锌反应前溶液的质量.
小冉和小海同学在实验室中进行化学实验。小冉将CO2通入澄清的石灰水中,现象是,化学方程式为;小海向盛有少量NaOH溶液的试管中滴入几滴酚酞,溶液变,再倒入一定量的稀盐酸。实验结束后,两名同学将反应后的剩余物同时倒入废液缸中,发现有气泡产生,原因是:(用化学方程式表示),废液仍然为无色。请你和两名同学一起对废液缸中废液的组成进行探究。
【提出问题】废液中的溶质除指示剂外,还有什么?
【进行猜想】①两位同学一致认为溶质为CaCl2和NaCl:
②你认为溶质的组成还可能为。
【实验验证】向废液中加入(不使用紫色石蕊试液和pH试纸),出现现象。
【实验结论】说明猜想②是正确的。
【实验反思】为减少废液对环境的污染,可采取的方法是。
为探究氢氧化钙溶液和稀盐酸反应所得溶液中溶质的成分,小鸣和同学们通过测定了反应后溶液的pH,得到了如图所示的pH曲线,请回答:
(1)由图可知该实验操作是将滴加到另一种溶液中;
(2)该反应的化学方程式为;
(3)实验过程中,小鸣取了a、b、c三处反应后的溶液于三个烧杯中,却忘了作标记,请你设计不同的方案(不再用测定pH的方法),探究三种样品分别属于哪处溶液。
【查阅资料】
溶液显中性,
。
【探究过程】
①分别取少量样品于三支试管中,加入酚酞试液,观察到其中一支试管内出现的现象。结论:该样品是a处溶液。
②为进一步确定b或c处溶液,又设计了以下方案:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
另取余下样品少量于两支试管中,分别滴加足量的
溶液。 |
该样品为b处溶液。 |
|
该样品为c处溶液,并推知溶液中的阳离子有。 |
【反思评价】探究反应后溶液中溶质的成分,除了要考虑生成物之外,还要考虑。
实验室中有一瓶长期使用的氢氧化钠固体样品,某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行探究.
【发现问题】该样品中含有哪些物质?
【查阅资料】①
在空气中不会转化成
.
②
溶液呈中性,
是可溶性碱
③
在饱和的
溶液中几乎不溶解
【提出猜想】猜想Ⅰ:
猜想Ⅱ:
猜想Ⅲ: 和
【设计实验】
实验操作 |
实验现象 |
![]() |
步骤①:样品全部溶解 步骤②:观察到现象 |
【收集证据】(1)若现象
是有气泡产生,则
溶液为,则(填"猜想Ⅰ"、"猜想Ⅱ"或"猜想Ⅲ")不成立.
(2)若
溶液为
溶液,现象
是有白色沉淀生成,则产生沉淀的化学方程式是,取反应后的上层清液,测定其
,当
7(填">"、"<"或"="),则证明猜想Ⅲ成立.
【定量分析】确定部分变质样品中
的质量分数.
兴趣小组的同学用如图所示装置进行实验.
步骤如下:①按图连接好装置,并检查气密性;②准确称取该样品1.0
,放入烧瓶内;③打开活塞,滴加30.0%的稀硫酸至过量,关闭活塞;④反应结束后,量筒内液体的读数为55.0
.(已知:室温条件下,
的密度为1.6
)
(1)
装置集气瓶内原有的空气对实验结果(填"有"或"没有")影响.饱和
溶液如果用水代替,则所测
体积(填"偏大"、"偏小"或"不变").
(2)计算该样品中
的质量分数(写出计算过程,计算结果保留一位小数).
【实验反思】有同学指出,上述三种猜想并不全面,请再提出一种猜想.
某学习小组探究氢氧化钙溶液的化学性质,并作了延伸探究。
探究一:甲同学设计了如下实验方案,请你帮助完成实验报告。
方案 |
(1) |
(2) |
(3) |
实验操作 | ![]() |
![]() |
![]() |
现象 | 澄清石灰水变浑浊 | 红色褪为无色 | |
结论或解释 | 氢氧化钙溶液能使石蕊等酸碱指示剂变色 | 氢氧化钙溶液能与某些非金属氧化物反应生成盐和水.二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式是. | 氢氧化钙溶液能与酸发生中和反应 |
【提出问题】实验方案(3)褪色后溶液中的溶质是什么?
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【作出猜想】乙同学从反应情况分析,溶液中除含少量酚酞外,溶质可能有以下三种情况:
①氯化钙 ②氯化钙和氯化氢 ③氯化钙和氢氧化钙
【分析讨论】丙同学从实验现象分析得出:猜想③肯定不合理,其理由是。
探究二:丁同学为进一步验证乙同学的猜想,设计实验如下:将实验方案(3)褪色后溶液倒入烧杯中,向其中逐滴滴加稀碳酸钠溶液至过量,边滴加边振荡。实验后得出产生沉淀质量与碳酸钠溶液体积之间的关系,如图所示。写出实验过程中的现象。
【得出结论】乙同学的猜想中,(填序号)合理。
【反思讨论】学习小组结合图像,分析了丁同学实验过程中烧杯内溶液的变化。下列说法正确的是(填序号)
A. | 溶液质量逐渐增大 |
B. | 氯化钠质量逐渐增大, 后不变 |
C. | 氯化钙的质量先增大后减小 |
D. | 溶液的 一直增大 |