已知在溶液中氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠。现实验室有一瓶失去标签但密封保存良好的白色粉末,可能是碳酸钠,也可能是氧化钙或氢氧化钙。为确定其组成,某同学设计了以下实验方案进行探究,请你按要求帮助完成探究活动。
(1)提出假设:假设①白色粉末是碳酸钠;假设②白色粉末是氧化钙;假设③白色粉
末是氢氧化钙。
设计的相关实验操作 |
实验中观察到的现象 |
假设是否成立 |
取一定量粉末加入稀盐酸 |
没有气体产生 |
假设① |
取一定量粉末溶于水 |
溶液浑浊且温度升高 |
假设② |
假设③ |
(2)设计实验,通过实验分析进行判断并填空:
根据假设②的现象写出对应的化学方程式________________________________;
(3)实验后思考:假定这包白色粉末是混有少量氧化钙的碳酸钠粉末,将混合物溶于水可观察到的现象是_____________________________________________________;若将反应后的混合物进行固液分离,分离的方法是________;再将分离后的溶液蒸干,得到的固体物质是________、__________(填化学式)。
假设是否成立 |
否 |
是 |
否 |
天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化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 。
你认为同学的猜想是错误的,理由是。【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)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能”或“否”);
(2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是;
(3)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中黑色粉末变成红色,由此推断同学猜想成立;
(4)请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式:
、。
天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化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 。
你认为同学的猜想是错误的,理由是。
【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)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能”或“否”);
(2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是;
(3)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中黑色粉末变成红色,由此推断同学猜想成立;
(4)请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式:
、。
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。