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。
过氧化钠(Na2O2)可用作呼吸面具的供氧剂.实验室有一瓶放置较长时间的过氧化钠样品,某研究小组对其成分和性质进行了如下探究.
【查阅资料】1.过氧化钠能与空气中水和二氧化碳反应生成氧气:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+02↑, 2Na202+2C02==2Na2CO3+O2.
【提出问题】1.过氧化钠是否变质?
【猜想与假设】
假设1:过氧化钠未变质;假设2:过氧化钠部分变质;假设3:过氧化钠全部变质.
【实验探究】
【提出新问题】部分变质的过氧化钠中是否含有氢氧化钠?
【实验探究】③取少量①中溶液于试管中,加人足量的氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液变红.
【定性分析】
(1)由实验③可以确定①中溶液含有的溶质是_______(填化学式);
(2)小明认为,由上述实验无法确定原固体样品中是否含有氢氧化钠,理由是_________。
【定量研究】称取6.04g的过氧化钠样品于锥形瓶中,加入足量的蒸馏水,共收集到气体0.64g,再向上述锥形瓶中加入足量的澄清石灰水,充分反应后,经过沉淀、过滤、干燥等,得到固体2.00g。
(1)写出加入澄清石灰水的反应方程式_____________________
(2)6.04g上述样品中,含氢氧化钠的质量_______________。
【反思与提高】过氧化钠长期暴露在空气中,最终会变质为(填化学式)
某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中(如下图),有一瓶溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定利用现有药品对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【获得信息】1.性质实验中用到含用钠元素的物质是氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠
2.硫酸钠溶液、氯化钡溶液都呈中性
【提出问题】这瓶溶液是:
猜想①:;
猜想②:氢氧化钠溶液;
猜想③:碳酸钠溶液;
【实验探究】
(1)小丽取样滴加溶液,溶液呈红色,得出结论:猜想不成立。理由是。
(2)小刚另取样品滴加BaCl2溶液,有产生,小刚得出结论:猜想②不成立。小组同学讨论后认为结论不正确,理由是。
小组同学讨论后一致认为应如下进行实验:
【继续探究】
(3)取样品加入过量的BaCl2溶液,加“过量”的目的是 ;静置后,取上层清液滴入酚酞试液,溶液呈红色。在剩余物质中滴入足量的稀盐酸,固体全部溶解,固体溶解的反应的化学方程式是。
【实验结论】
(4)这瓶溶液是。
【探究启示】
(5)实验取完药品后应。
化学老师师整理药品时,拿出一瓶氢氧化钙粉末,让小丽和大卫对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究。
(1)【提出问题】这瓶氢氧化钙是否已经变质生成碳酸钙而变质?
(2)【进行猜想】①氢氧化钙全部变为碳酸钙;
②氢氧化钙部分变为碳酸钙;
③氢氧化钙没有变质。
(3)【设计方案,进行实验探究】下表是对猜想①进行实验探究的过程示例:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样,加适量水,搅拌,过滤 ① 取少量滤液于试管中,加酚酞试液 ② 取少量滤渣于试管中,加入盐酸 |
① 滤液不变色 ② 有气泡产生 |
氢氧化钙全部变为 碳酸钙 |
请你参照示例另选择其中一种猜想参与探究,完成下表。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样,加适量水,搅拌,过滤 ①取少量滤液于试管中,加酚酞试液 ②取少量滤渣于试管中,加入盐酸 |
① |
|
② |
(4)【归纳总结与拓展应用】
①氢氧化钙俗称,农业上一般用它改良性土壤(选填“酸”或“碱”)
②氢氧化钙变质是由于他和空气中的发生反应,反应的化学方程式是:,因此,氢氧化钙应保存。
某小组在学习"二氧化碳制取的研究"课题时,探究了二氧化碳气体的收集方法。
【查阅资料】
通常状况下,
体积水约能溶解
体积二氧化碳,所得溶液
约为
。
【提出问题】
二氧化碳能不能用排水法收集?
【实验设计与操作】
实验一、在通常状况下,测定二氧化碳溶液水所得溶液调查PH,判断二氧化碳在水中溶解度的体积。
(1)甲装置中反应的化学方程式是。
(2)实验时,需先将甲装置中的空气排尽。其操作是:开启弹簧夹、关闭弹簧夹,打开活塞,滴加稀盐酸至空气排尽。检验空气已排尽的方法是.
(3)关闭
,打开
,
。待丙装置中收集半瓶气体时,关闭活塞
和
,充分振荡丙装置。然后用
计测得如下数据:
物质 |
丁装置中溶液 |
丙装置中溶液 |
分析可知,在丙和丁装置中所溶解二氧化碳的体积(填"大于""小于""等于")丙和丁装置中溶液的总体积。
(4)实验中,乙装置的作用是。若没有乙装置,则测出的溶液
会。
实验二:在通常状况下分别测定排空气法和排水法收集的气体中氧气的体积分数,从而得到二氧化碳的体积分数。
(5)用氧气测量仪测得收集的气体中氧气体积分数随时间的变化关系如图(起始时氧气的体积分数都以
计),则最终两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是(填"排空气"或"排水")法,两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是。
【结论与反思】
(6)由实验一、二分析,你认为二氧化碳(填"能"或"不能")用排水法收集,能减少二氧化碳在水中溶解度的措施是。(写一条即可)
实验中,小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究
【提出猜想】小红猜想是氧气;小敏猜想是氢气;小雨猜想是二氧化碳
其他同学认为小雨的猜想是错误的,理由是;
【进行实验】利用图I所示的装置分别进行实验
(1)小红:反应一段时间后,将带火星的木条放在a处,观察到,则她的猜想错误。
(2)小敏:①用图II所示装置干燥从a导管出来的气体,将管口a与(填"b"或"c")端管口连接。
②反应一段时间,点燃干燥的气体,通过对现象的分析,得出他的猜想正确。
【得出结论】铝和氢氧化钠反应生产氢气和偏铝酸钠(NaAlO2),
反应的化学方程式为:。
【交流讨论】有同学认为,小敏的实验方案有欠缺,步骤②中存在安全隐患,理由是。
【反思提升】许多重大科学发现,源自对试验中异常现象的大胆质疑,深入研究。下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是(填序号)。
A.侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法
B.拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气
C.张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值