(8分)在学习盐的性质以后,某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl
的固体混合物中Na2CO3质量分数的探究实验。他们设计了如下方案:
【方案一】气体分析法。
(1)如下图1所示(铁夹夹持的仪器是注射器),把一定量的混合物与足量稀硫酸反
应后,测定产生CO2的体积,根据CO2的密度计算质量。实验前,向后拉注射器活塞,松开后,如果 ,则装置不漏气。
(2)有同学提出以图2代替图1中的收集装置,则所测CO2气体的体积 (填“偏
大”、“偏小”或“不变”),原因是 ,你的改进方案是 。
(3)也有人用图3装置进行测定,根据盛碱石灰的干燥管质量的增重确定CO2的质量(碱石灰的成分是CaO和NaOH的混合物)。图3实验装置存在明显缺陷,缺陷之一是 __________。
【方案二】沉淀分析法(如图4所示)。则:
(1)试剂A可以是 溶液(写一种),加入过量A是为了 。
(2)把沉淀洗涤的目的是 。
小林在凉拌紫卷心菜时,加入一些食醋,发现紫卷心菜变红了,激发了他的探究欲望,特邀你协助完成下列活动与探究。
[提出问题] 紫卷心菜等植物的汁液能作酸碱指示剂吗?
[实验探究] 取紫卷心菜、牵牛花的花瓣、胡萝卜,分别在研钵中捣烂,加入酒精(乙醇与
水的体积比为1:1)浸泡,用纱布将浸泡出的汁液挤出,分别加入到蒸馏水、稀酸溶液和稀碱溶液中,有关颜色变化情况如下:
汁液 |
在不同液体中的颜色变化 |
||
蒸馏水 |
稀酸溶液 |
稀碱溶液 |
|
紫卷心菜 |
蓝紫色 |
红色 |
绿色 |
牵牛花 |
紫色 |
红色 |
蓝色 |
胡萝卜 |
橙色 |
橙色 |
橙色 |
[得出结论] 、的汁液能做酸碱指示剂,的汁液不能做酸碱指示剂。
[拓展应用] 小林用上述的牵牛花汁液来测定某雨水样品的酸碱性,发现牵牛花汁液呈红色。
则该雨水呈性(选填“酸”或“碱”或“中”)。
[反思与评价] 小林发现,上述汁液无法测出溶液的酸碱度,请你告诉他,在实验室测定溶
液的酸碱度常用。
已知某种铸造钢轨的金属粉末原料中可能含有铁、锰、铜三种金属中的两种或三种,化学小组的同学对该粉末进行探究。
(1)提出猜想:
猜想一:该粉末由铜、锰组成;猜想二:该粉末由铁、锰组成;
猜想三:该粉末由铁、锰、铜组成;猜想四:该粉末由组成。
(2)查阅资料:金属锰不能被磁铁所吸引,锰和FeSO4溶液可以发生置换反应,Mn元素在生成物中显+2价,生成物的溶液为浅粉色。
(3)进行实验:
实验目的 |
实验操作 |
实验现象 |
①证明粉末中是否含有铜 |
取一个小烧杯,加入适量的粉末,再向其中加入足量的。 |
有少量红色粉末不能溶解。 |
②证明粉末中是否含有 |
取5.5克粉末放入烧杯,再向其中加入适量的硫酸亚铁溶液,反应完全后过滤、干燥,称量固体为5.52克。 |
。 |
③证明粉末中是否含有铁 |
另取5.5克粉末,(用物理方法), 称量剩余金属粉末为1.12克。 |
。 |
(4)初步结论:猜想___________成立;实验①中发生反应的化学方程式为___________。
(5)数据处理:试计算粉末原料中任意一种金属所占的质量分数(用金属名称和百分数表示,结果保留一位小数)_______________________________。
一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如下图所示。要求同学们进行探究:确认这瓶溶液导电是什么溶液?
【提出猜想】 王老师提示:这瓶无色溶液只能是下了四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液、②硫酸钠溶液、③硫酸溶液、④硫酸铵溶液
【查阅资料】 (1)常温下,相关物质的溶解度如下:
物质 |
MgSO4 |
Na2SO4 |
(NH4)2SO4 |
H2SO4 |
溶解度 |
35.1g |
19.5g |
75.4g |
与水任意比互溶 |
(2)(NH4)2SO4的水溶液显酸性
【实验探究】(1)通过查阅资料,小明同学认为猜想(填序号)不成立,原因是。
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴溶液 |
溶液中有白色沉淀生成 |
猜想①成立 |
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上,并跟比色卡对照 |
溶液pH小于7 |
猜想③成立 |
小雅同学认为小明实验操作②的结论不正确,她的理由是;
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取该溶液少许于试管中,向试管中加入少量的NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 |
猜想④成立 |
(13分)已知某纯碱样品中含有少量氯化钠,为测定样品中纯碱的质量分数,甲、乙两组分别采用不同方法。
Ⅰ、甲组用下图装置通过测定气体质量再计算出纯碱的质量分数。
其主要步骤如下:
①按图组装仪器并检查气密性;
②称取m克试样放入锥形瓶中加适量蒸馏水使之完全溶解;
③称量装置D中装有碱石灰的U形管质量是a1克;
④从分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸
⑤从导管a中缓缓鼓入空气;
⑥再次称量装置D中装有碱石灰的U形管质量;
⑦重复⑤和⑥的操作,直到装置D中U形管质量基本不变,测得质量为a2克。
试回答相关问题:
⑴A装置中最好装______溶液,作用是________________________;
⑵装置C中浓硫酸的作用是_____________________________________;
(3)步骤④中,从分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸直至观察到_______为止,写出该反应的化学方程式______________________;
(4)若没有步骤⑤会使测定结果_______(偏大或偏小);
(5)E装置中碱石灰的作用是____________________________________________;
(6)装置B中分液漏斗内的稀硫酸不能换成浓盐酸的理由是__________________________。
Ⅱ、乙组用生成沉淀的方法来测定纯碱(Na2CO3)的质量分数,称取12.5克样品加入107.2克的氯化钡溶液恰好完全反应过滤得到的沉淀干燥后为19.7克和一定量滤液(设没有损失),试计算①样品中纯碱的质量分数;②滤液中溶质的质量分数。(写过程5分)
(7分)小明同学用排水法收集了一大瓶沼气池中气体(图1中的A),为了弄清它的成分,进行了有关实验。请你与他一起完成以下探究活动:
【对气体猜想】猜想I:全部是CH4;猜想Ⅱ:全部是CO;
猜想Ⅲ:是CO和CO2的混合气体;猜想Ⅳ:是CH4和CO2的混合气体。
【实验和推断】将A中的气体依次通入B、C中,在D处点燃。
(1)要将A中的气体通入后面的装置中,应选图2中的(填序号)“注水装置”。
(2)若B中石灰水变浑浊,则说明A中的气体中含有气体。
(3)装置C作用是。
(4)若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯,出现浑浊,且B中无明显现象,则“猜想
”可能成立;若D处倒扣的是干冷的大烧杯,杯壁有水雾出现,有同学认为
“猜想I、Ⅳ”可能成立,另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH4,理由是;要排除这种干扰可采取的改进措施是。
(5)采取(4)中的排除干扰措施后:若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯,分别出现水雾和浑浊,且B中也出现浑浊,则证明“猜想”成立。