某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来,(反应过程中温度的变化忽略不计)。
【提出问题】易拉罐为什么先瘪后鼓?
【分析猜想】易拉罐开始时变瘪的原因是 ⑴ (用化学方程式表示),易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或H2。
【查阅资料】①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解:②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。
【设计方案并进行实验】为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
打开,迅速用燃着的木条伸入罐口 |
发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。 |
说明罐中重新生成的气体A是 ⑵ |
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。 |
先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。 |
说明铝是否与水直接反应: ⑶(填“是”或“否”)铝能够与 ⑷ 溶液反应。 |
③取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中,加入过量的稀盐酸。 |
产生了无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。 |
说明原CO2气体被NaOH溶液吸收 |
【实验结论】①铝制易拉罐变瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收,②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体。
【反思评价】小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识:铝既能与盐酸反应也 ⑸ 。
某化学实验小组的同学对实验室2瓶氢氧化钠固体产生了兴趣,为探究其成分进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动:
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么?
【猜想与假设】猜想Ⅰ:全部是NaOH;猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;猜想Ⅲ:。
【实验与探究】
(1)实验如下:
实验操作步骤 |
实验现象 |
结论及解释 |
实验一:取其中一瓶的少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后加入足量的稀盐酸。 |
实验过程中始终没有气泡产生。 |
则证明此瓶中猜想成立。 |
实验二:取另一瓶中的少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加氯化钡溶液。 |
实验过程中产生。 |
则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。 此过程中发生反应的化学方程式为。 |
(2)为了进一步的验证猜想结果,小明同学提出如下实验方案:继续实验二,过滤,然后向滤液中滴加无色酚酞试液,若酚酞变红,则此瓶中猜想Ⅲ成立;若酚酞不变红,则猜想Ⅱ成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑,通过查阅资料知道,氯化钡溶液呈中性,不能使无色酚酞试液变红,但碳酸钠溶液呈性(填“酸”或“碱”),能使酚酞变红,因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是。
【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)。
工业烧碱(NaOH)具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某化学学习小组同学围绕工业烧碱展开系列研究。
探究一:工业烧碱中是否含有碳酸钠
【查阅资料】碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
小红指出可选用下列实验药品来探究:稀盐酸、酚酞试液、CaCl2溶液。
(1)小组同学经过讨论后,一致认为使用药品不能达到探究目的,理由是。
(2)请根据选用的实验药品完成下列实验报告:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量工业烧碱样品配成溶液后,滴加过量 |
工业烧碱中含有碳酸钠,产生实验现象的化学方程式:。 |
探究二:测定工业烧碱样品的纯度
小组同学利用下图所示装置测定工业烧碱样品的纯度(固定装置省略)
【实验步骤】
①按图连接装置,并检查装置的气密性;
②称量一定量的烧碱样品和干燥管C的质量;
③打开弹簧夹K,鼓入N2一段时间;
④接入装置C、D,关闭弹簧夹K,装置A中加入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤重复步骤③操作,至干燥管C质量不再增加。
试回答下列相关问题:
(1)装置B中浓硫酸的作用是;已知碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,则装置D的作用是。
(2)步骤③操作的目的是;如果步骤⑤没有重复步骤③的操作,则测定烧碱样品的纯度将(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)步骤⑤中干燥管C质量不再增加,说明,写出NaOH与生成的气体反应的化学方程式:。
(4)下列操作会影响到测量结果的是(填序号)。
A.把稀硫酸改为稀盐酸 B.稀硫酸过量
C.鼓入N2时间较长 D.省略装置D
著名侯氏制碱法的重要反应之一:NH3 +CO2 +H2O+NaCl ="=" NaHCO3 +NH4Cl。在生产中,NaHCO3易结晶析出,经过滤得到NaHCO3晶体和滤液。某化学兴趣小组欲探究所得滤液中溶质的成分,及制得的纯碱样品中Na2CO3的质量分数,请你参与他们的探究活动。
【查阅资料】Ⅰ.碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
Ⅱ.2NaHCO3△Na2CO3 +CO2↑+H2O; NH4Cl△NH3↑+HCl↑。
Ⅲ.NaCl溶液与AgNO3溶液反应产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。
【探究实验1】滤液中含有的溶质是什么?
【作出猜想】猜想1:NH4Cl猜想2:NaHCO3猜想3:NaCl
猜想4:……
【交流与讨论】(1)化学兴趣小组认为溶质含有NaCl,理由是。
(2)化学兴趣小组经过讨论,认为猜想4可能是。
【实验推断】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及分析 |
①取少量滤液于试管中,滴加足量的NaOH浓溶液后加热,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口。 |
滤液中含有NH4Cl,有关化学方程式: NaOH + NH4Cl =" NaCl" + NH3↑+ H2O |
|
②另取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸。 |
产生无色 无味气体。 |
滤液中含有,有关化学方程式: 。 |
③另取少量滤液蒸干后充分灼烧,取灼烧后的残余固体溶于水,滴加稀HNO3,再滴加AgNO3溶液。 |
产生白色沉淀。 |
滤液中含有,滤液蒸干后充分灼烧的目的是。 |
【探究实验2】测定NaHCO3晶体受热后所得粉末中Na2CO3的质量分数。
(1)样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取一定量纯碱样品配成溶液后,滴加过量的CaCl2溶液。 |
产生白色沉淀。 |
反应的化学方程式: 。 |
(2)分析滴加的CaCl2溶液要过量的原因:。
(3)应后的混合物进行过滤,把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na2CO3 的质量分数为96%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于96%,这是因为。
某小组同学利用如图所示装置探究铁生锈的条件,其中C、D的分液漏斗中为足量且浓度和体积均相同的稀盐酸。
(1)步骤一:关闭K2和K3,打开K1,A中反应的化学方程式是,B中所盛放的试剂是。对比铁丝表面的变化,能够说明铁生锈与水有关的是装置和(填C、D或E,下同),能够说明铁生锈的快慢与氧气浓度有关的是装置和。
(2)步骤二:关闭K1,打开K2和K3,将装置C、D中分液漏斗内的稀盐酸同时全部注入广口瓶中,两个广口瓶中现象的不同点是:①;②,由此也可以判断铁丝生锈情况。C中反应的化学方程式是。
(3)温度会影响铁生锈的快慢,请设计实验加以证明:。
初中化学常见白色固体甲由三种元素组成。将10g甲与100 mL水混合,得混合物A,再将A与足量稀盐酸反应得混合物B。
(1)若A中有白色沉淀,加入稀盐酸后沉淀溶解,且有气泡放出,则甲是。
(2)若A中有白色沉淀,加入稀盐酸后沉淀溶解,且无气泡放出,则甲是。
(3)若A为无色溶液,将其分成两等分,第一份加入稀盐酸后有气体放出,第二份加入(2)中的甲2g,有沉淀生成,此时所得溶液中的溶质是。第一份和第二份溶液中发生反应的化学方程式分别是、。