叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某化学小组同学对其进行下列研究。
【查阅资料】
①NaN3受撞击会生成Na、N2。
②NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成。
③碱石灰是CaO和 NaOH的混合物。
④NaN3的制备方法是:将金属钠与液态氨反应制得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和氨气(NH3)。
【问题探究】
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3迅速分解,写出该反应的化学方程式 。
(2)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因是(用化学方程式表示) 。
(3)为测定某工业级NaN3样品中含有Na2CO3的质量分数,化学小组同学设计了如下实验装置。
①小明同学认为通过测定装置Ⅰ中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的纯度,小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是 。ⅠⅡ
②小刚同学在大家讨论的基础上,设计了装置Ⅱ。请分析:装置Ⅱ中A的作用是_____;若无装置C,对测定结果造成的影响是 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”);装置E的作用是 。
③根据装置Ⅱ,小组同学设计的实验步骤有:a.称量装置D。b.称量样品,检查装置气密性。c.打开弹簧夹,鼓入空气。d.打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞和玻璃塞。其正确顺序为 (填字母序号,可重复)。
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
某化学兴趣小组取用生石灰时,发现装生石灰(CaO)的塑料试剂瓶已经膨胀破裂。他们请教老师后得知该生石灰已经变质。他们对瓶内固体的成分产生了好奇,于是他们对这瓶固体的成分展开了探究。
【提出问题】这瓶久置的生石灰的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:全部是Ca(OH)2
猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物
猜想三:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物
你还可以作出的猜想是:
【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水,能与稀盐酸反应生成氯化钙和水。
【分析判断】该固体可能含有Ca(OH)2的原因是 (用化学方程式表示)
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量固体,倒入适量水,充分搅拌、静置 |
|
固体中一定不含CaO |
②取上层清液于试管中,通入二氧化碳 |
变浑浊 |
固体中 |
③另取少量固体放入试管中, |
有气泡冒出 |
固体中一定含CaCO3 |
写出操作②中发生的化学反应方程式 。
【实验结论】
通过以上实验探究,得出猜想 成立。
【拓展迁移】
小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因,认识到实验室保存氧化钙应注意 。
【数据处理】
为测定该固体中碳酸钙的质量分数,取样品10g于烧杯中加入稀盐酸50g,恰好完全反应,反应后烧杯中物质总质量为56.7g,则该固体中碳酸钙的质量分数是 (写出具体的计算过程)。
蚁酸(化学式为HCOOH)在一定条件下会分解生成两种氧化物。
【提出猜想】蚁酸分解的两种氧化物是什么
(1)甲同学根据蚁酸中含有 元素,推测出一种生成物是水;
(2)另一种生成物是气体,乙同学对该气体提出两种猜想:
猜想①:该气体是CO2;猜想②:该气体是 。
【实验设计】乙同学将蚁酸分解产生的气体通过如下图所示装置(铁架台未画出):
【讨论交流】
Ⅰ.根据实验现象,A中溶液 浑浊(填“变”或“不变”),就能否认猜想①。
Ⅱ.装置B中的发生反应的化学方程式是 ,装置C的作用是 。
【讨论交流】从环保角度看,该装置的缺陷是 。
【拓展延伸】丙同学提出:蚁酸分解生成的两种氧化物中,如果一种是水,另一种氧化物就一定不是CO2。从理论上分析,其理由是 。