碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量。
【查阅资料】获得的资料有:
(1)补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效。这些物质不与稀盐酸反应产生气体,高温灼烧时会燃烧或分解。
(2)碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳。
(3)常见的碳酸钙含量测定方法:将碳酸钙粉碎,加入已知浓度的过量盐酸充分反应,然后测剩余盐酸的量,根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量。
(4)澄清石灰水中的Ca(OH)2含量很少,100 g澄清石灰水中最多含0.15 g Ca(OH)2。
【方案设计和实施】根据资料和已学知识,该小组同学设计如下两种方案进行测定。
方案1:根据下图所示装置实验。
(1)锥形瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)长颈漏斗下部插入液面下的目的是 。
(3)加入药品前,检验该装置气密性的方法是 。
(4)记录数据如下:
钙片质量 |
空洗气瓶质量 |
澄清石灰水的质量 |
反应后洗气瓶及瓶内物质总质量 |
25 g |
100 g |
200 g |
300.4 g |
方案2:将钙片粉碎,加入足量的稀盐酸充分反应,根据放出气体的量计算碳酸钙的含量。记录数据如下(空烧杯质量为100 g,加入钙片质量为25 g):
加入稀盐酸的质量 |
100 g |
200 g |
300 g |
400 g |
充分反应后烧杯及杯内物质总质量 |
222.8 g |
320.6 g |
418.4 g |
518.4 g |
【分析和评价】
(1)方案1和方案2中合理的是 ,原因是 。
(2)该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法(实验室可以进行该实验),原因是 。
(3)要使用【查阅资料】(3)中介绍的方法,还需要学习的是 。
【结论】经过计算,该钙片中碳酸钙的质量分数是 。
天然气的主要成分是甲烷(CH4),某学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】:甲 CO2 H2O ;乙 CO H2O;
丙 NH3 CO2 H2O;丁 CO2 CO H2O 。
你认为 ① 同学的猜想是错误的,理由是 ② 。
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
(1)实验中用纯净O2而不用空气的原因是 。
(2)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断 同学猜想成立。
【反思与交流】:为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是 。
某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
(1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式 。
(2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。我 (“同意”或“不同意”)小明的观点,因为 。
(3)小红按右下图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2
【实验探究】请设计实验,验证猜想
实验操作 |
实验现象及结论 |
【反思与交流】空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,为什么呢?请给出合理的解释 。(填序号)
A.氧气比氮气更易溶于水 B.氧气比氮气的化学性质更活泼 C.氧气的密度比氮气大
(4)小芳根据小红的实验探究进行了精确的称量,反应前称量打磨后的镁条为8g,在容器中充分燃烧后再次称量所得的固体质量为a,则a的范围是 。
科学探究常用控制实验条件(控制变量)进行对比实验的方法。某同学在探究燃烧条件的时候做了如下实验,实验证明,白磷和红磷都是可燃物。
如图利用白磷和红磷进行燃烧条件的探究实验中,也运用了两个对比实验的方法。
(1)铜片上的白磷和红磷是把_________________作为控制变量的一个对比实验,实验的现象是白磷燃烧,红磷不燃烧,实验的结果证明__________________________。
(2)铜片上的白磷和水中的白磷是把____________作为控制变量的一个对比实验,实验的现象是_______,实验的结果证明________________。
在浓硫酸的催化作用下,固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水.某化学课外兴趣小组对碳的氧化物的成分进行了实验探究.
【提出问题】如何通过实验确定碳的氧化物的成分.
【猜想】
猜想1 |
猜想2 |
猜想3 |
只有CO |
只有 |
CO和CO2都有 |
【设计实验】基于猜想3,兴趣小组同学设计了如图实验装置:
【实验探究】
(1)实验过程中观察到 装置(填字母)中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解时有CO2气体产生,A中发生的化学方程式为_____________________________
(2)实验过程中还观察到以下实验现象:①C装置中澄清石灰水不变浑浊;②E装置中__________________;③F装置中 ,证明有CO气体.
【实验结论】通过实验探究证明:猜想3成立.草酸分解的化学方程式是 .
【问题讨论】
(1)C装置的作用是
(2)装置末端酒精灯的作用是 .
【计算】兴趣小组的四位男同学对学校角落的一堆石灰石产生了兴趣,他们想知道其中含碳酸钙的质量分数,于是他们取来了一些石灰石,并取稀盐酸200g,平均分成4份,每人进行了一次实验,结果如下:
实验 |
1 |
2 |
3 |
4 |
加入样品的质量/g |
5 |
10 |
15 |
20 |
生成CO2的质量/g |
1.54 |
3.08 |
4.4 |
m |
①m的数值是 .
②请你协助他们计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数?(写出完整的计算过程)
同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后,联想到单质碳的一些化学性质,对反应后的气体成分产生了疑问,某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。
〔猜 想〕
①气体产物全部是CO2 ②气体产物全部是CO ③气体产物 ①
〔查阅资料〕CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想,他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。
〔现象与分析〕
现象 |
结论 |
如果装置B ② ,装置C无现象 |
则猜想①成立 |
如果 ③ |
则猜想②成立 |
如果_________ ④ __ |
则猜想③成立 |
〔结论〕实验现象证明猜想③成立,同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
(1)同学们对CO产生的原因进行了分析:
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO;
②原因二:反应中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应,产生了CO;
请你从原因一、原因二中选择其一,用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理_________________⑤_________________。
(2)根据上述实验,请你归纳出单质碳在工业上的重要用途 ⑥
(3)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是 ⑦