化学是一门以实验为基础的学科,通过一年的学习,相信你的实验能力一定有了很大提高,请你一同参与回答以下问题。
(一)某实验小组设计了下图所示的实验装置。
⑴ 写出仪器A的名称
⑵ 甲同学认为打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可以制取并收集氧气,该化学反应方程式为 : 。
⑶乙同学认为利用Ⅰ、Ⅲ装置可以测定空气中氧气的含量。关闭K、K1、K2,用凸透镜引燃B中的白磷,待冷却后打开K2,整个实验过程中能观察到的现象是:① ;② 。
⑷ 丙同学认为可以利用Ⅰ、Ⅲ装置验证二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应。他在广口瓶B中预先收集满二氧化碳气体,在仪器A中盛放氢氧化钠浓溶液,烧杯中盛放稀盐酸, K1关闭、K2打开,然后打开K将氢氧化钠浓溶液滴入广口瓶中,关闭K,依据 现象,可以证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生化学反应。
(二)甲、乙两同学对有关镁与盐酸的反应进行了系列研究(如图)
探究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化:`
⑴实验时需将镁条进行打磨,其目的是 。
⑵反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是放热反应,化学方程式为 。
⑶实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示,你认为在t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是: 。
探究二:.反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
⑴反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性,发现pH小于7,说明甲同学所得溶液呈 性,(选填“酸”“碱”或“中”)。
⑵反应后乙同学的试管中镁条有剩余,向试液中滴入两滴酚酞溶液,溶液变红。
【查阅资料】氢氧化镁微溶于热水,且溶解度随温度升高而增大。
【提出猜想】
甲同学:猜想Ⅰ:稀盐酸过量,使溶液pH小于7;
猜想Ⅱ:氯化镁溶液pH小于7。
乙同学:猜想Ⅰ:氯化镁溶液呈碱性使酚酞变成红色;
猜想Ⅱ:镁与热水反应后生成碱使酚酞变红色。
【实验与思考】
⑴为验证猜想,甲、乙两同学均需测定____溶液的酸碱性,实验表明该溶液显弱酸性。
⑵乙同学为验证猜想Ⅱ,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条,观察到溶液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气泡产生,收集并点燃该气体,发现气体能燃烧,请根据以上现象写出镁与热水反应的化学方程式 ;
⑶乙同学在进行上述猜想Ⅱ的探究时,发现实验一段时间后,酚酞的红色总是会逐渐消失,于是他猜想可能是镁与热水反应后生成的碱逐渐被空气中的二氧化碳反应掉了,但甲同学猜想可能是水温逐渐降低,导致 ,请你设计一个简单的实验方案验证甲或乙的猜想是否成立 (写出相应的操作、现象和结论): 。
【结论】
镁与稀盐酸反应,若镁反应完全后所得溶液显酸性,若镁过量时所得溶液显碱性。
同学们为进一步认知酸、碱、盐的化学性质,进行了如图所示的实验,请你来参与他们的探究活动,并回答下列问题:
(1)甲试管中发生中和反应的化学方程式为 ;
(2)当观察到甲试管中溶液由 恰好变为无色时,说明二者恰好完全反应;
(3)乙试管中两种溶液不能发生反应,理由是 ;
(4)实验结束后,同学们将乙、丙两支试管内的物质全部倒入同一个干净的小烧杯中,静置片刻,观察到白色沉淀明显增多。大家对得到的上层溶液的成分产生了兴趣,于是又进行了如下的实验探究。
【提出问题】小烧杯中上层溶液的溶质成分有哪些?
【做出猜想】猜想一: 、 、
猜想二: 、
猜想三:
【设计实验】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量溶液于试管中,滴加过量稀盐酸 |
① |
猜想一不成立 |
另取少量溶液于试管中,滴加少量② |
③ |
猜想三成立 |
【反思拓展】
(5)小烧杯中的白色沉淀成分是 (写化学式)。
某活动小组对教材中关于钟乳石形成过程的介绍产生了浓厚的兴趣,设计并进行了下列实验,请你帮助完成相关问题。
【探究活动一】钟乳石形成过程中物质的变化
查阅资料:(1) 与 、 以发生化合反应,生成可溶于水的 。
(2)溶有 的水遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的 就会重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳。
实验过程:
实验步骤与方法 |
实验现象 |
分析与结论 |
步骤1:取一定量澄清石灰水于试管中,通入 。 |
溶液变浑浊 |
生成的沉淀物是 |
步骤2:向步骤1所得混合物中继续通入 |
浑浊液又变澄清 |
化学方程式为 |
步骤3:加热步骤2所得溶液 |
溶液又变浑浊 |
溶洞中能通过 个反应把 从一个地方“转移”到另一个地方,从而形成奇妙的、形态各异的钟乳石。 |
交流讨论:同学们认为 和 溶液中都含有 ,所以具有相似的化学性质。那么 溶液是否也能与 反应生成 ?
【探究活动二】 通入 溶液中,产物中是否有 ?
实验过程:
实验步骤与方法 |
实验现象 |
分析与结论 |
步骤1:取一定量 溶液于试管中,通入一段时间 |
无明显现象 |
一定发生的反应化学方程式是 |
步骤2:向步骤1所得溶液中加入过量 溶液 |
澄清溶液变浑浊 |
加入过量 溶液的目的是检验并除去 |
步骤3:过滤步骤2所得混合物,向滤液中加入 。 |
有气体生成 |
通入 溶液中的 足够多时, (填“有”或“没有”) 生成。 |
反思提升:(1)若要用 与 溶液反应获得 ,实验中应该注意的问题是 。
(2)通过上述实验探究活动,你对化学反应的新认识是 。
化学实验室有一包白色粉末,可能由碳酸钡、氯化钾、硫酸钠、氯化钡、硫酸铜中的一种或几种组成,化学兴趣小组的同学对其成分进行了如下探究。
【提出问题】
该粉末的成分是什么?
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤1:取适量粉末于烧杯中,加入足量的水,充分搅拌,过滤 |
产生白色沉淀和无色溶液 |
原粉末中一定不含有 |
步骤2:取少量步骤1的白色沉淀于试管中,加入过量的 |
沉淀部分溶解,并产生气泡 |
白色沉淀 ;原粉末中一定含有 |
【实验分析】
(1)步骤1中生成白色沉淀反应的化学方程式为 。
(2)步骤2中沉淀部分溶解反应的化学方程式为 。
【反思评价】
小亮认为上述实验还不能确定氯化钾是否存在,因此继续进行了如下实验:取少量步骤1所得溶液于试管中,向其中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀生成。由此得出结论:原白色粉末中一定含有氯化钾。小明认为小亮的实验不能确定氯化钾的存在,理由是 。
用下列实验探究与
溶液的反应。
实验一:将打磨后的铝片插入溶液,铝片表面出现红色固体且产生气泡,最终溶液呈无色。
(1)生成红色固体的化学方程式为 。
(2)收集气体, (填操作)后点燃,产生淡蓝色火焰。该气体为 。
实验二:将实验一所得无色溶液倒入水中,出现白色固体。过滤、洗涤,低温烘干。对所得白色固体作如下探究。
【资料】①能与
作用生成
。
,白色固体,不溶于水,受热易分解生成
和
。
②与
溶液反应会生成
。
,白色固体,不溶于水,能溶于含
浓度较大的溶液,受热不分解。
【猜测】白色固体可能是:
a. ;b.
;C.
和
。
【实验】取适量白色固体,利用如图装置充分加热,U型管中 ,则猜测b成立。
【反思】无色溶液倒入水中后出现白色固体的原因是 。
实验三:在空气中被氧化成碱式氯化铜[
]蓝绿色固体,其受热会分解生成
、
和
。取一定量蓝绿色固体,充分加热,将生成的气体依次用足量的吸水剂氯化钙和烧碱溶液充分吸收。
(1)实验测得氯化钙增重0.36g,烧碱溶液增重0.73g。则碱式氯化铜的化学式为 。
(2)若烧碱溶液吸收了空气中的,则测得的
中
值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
含有铵根离子( )的盐属于铵盐,兴趣小组对铵盐及相关问题进行探究。
【了解组成】
(1)一种常见铵盐的微观模型示意图为,则它表示的物质是 (填化学式)。
(2)碳酸氢铵的化学式为 ,某种碳酸氢铵样品中氮元素的质量分数是21.8%,则该碳酸氢铵样品属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
【比较性质】
(1)已知硝酸铵溶液显酸性,则该溶液中含有的阳离子有 和 (填离子符号)。
(2)常见的铵盐中,仅有碳酸氢铵在常温下就能分解,放出氨气,则常温下鉴别碳酸氢铵与硫酸铵的最简便方法是 。
(3)铵盐与碱混合通常会放出氨气,因此,施肥时要避免铵态氮肥与碱性物质混用。写出加热条件下硫酸铵与烧碱反应的化学方程式: 。
【提出问题】氨气与氯化氢反应可以得到一种铵盐,该反应常用于探究微粒的运动性。那么,微粒运动速率与气体的相对分子质量有什么关系呢?
【查阅资料】浓盐酸靠近浓氨水时,会出现大量的白烟:
【进行实验】
将一根玻璃管放在水平桌面上,在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉,再塞紧橡皮塞。稍后,在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟,见图甲:
(1)浓盐酸与浓氨水未直接接触就产生白烟,是因为浓盐酸和浓氨水都具有 。
(2)由图甲实验可知,相同条件下相对分子质量越小的气体,其微粒运动速率越 。
【拓展延伸】
再取一根V型玻璃管,开口向上竖直放置,在左右两端同时塞入分别滴有浓盐酸、浓氨水的脱脂棉,再塞紧橡皮塞。稍后,在靠近浓氨水的一端最先出现白烟,见图乙。
(1)图乙实验中,最先出现白烟的位置与图甲实验相反,说明相同条件下 。
(2)实验中发现V型玻璃管发热,其原因是 。