小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料。小明观察了饮料说明后,他借助化学实验的方法,探究“汽泡爽”产生气体的成分,以及加水温度对产生气体量的影响。
【饮料说明】①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3);
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200 mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料。
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分。
(1)小明阅读资料发现:“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以发生以下反应,填写生成气体的化学式。
3NaHCO3 + C6H8O7 ="===" C6H5O7Na3 + 3H2O + 3 ↑
(2)为了检验该气体,小明选择的试剂是 。写出该反应的化学方程式_________________________________________________。
【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响。
(1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少。当他摇动杯子时,发现有大量气泡从水中逸出。他查阅资料发现:随着温度升高,气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低。于是小明设计了如下实验方案,请填写表中空白。
实验序号 |
加入水的体积 |
加入水的温度 |
收集到的气体的体积 |
1 |
200 mL |
15℃ |
a(待记录) |
2 |
|
50℃ |
b(待记录) |
(2)在老师的帮助下,小明采用相同的两套实验装置(如下图)分别完成上述实验,在A中加入水,再加入一袋“汽泡爽”,迅速塞紧胶塞。量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体,冷却至室温后读取数据。B中油层的作用是 。
A B C
(3)通过实验,小明测得:a =" 64" mL,b =" 132" mL,由此获得结论:“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系。但是老师看到小明的实验报告后却指出:两套装置中,“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等,与温度关系不大,其本质原因是 。
(4)通过反思,为了证明老师的观点,小明继续利用(3)中已反应完的两套装置,又做了一步实验,发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是 。
现实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,小红同学想探究一下
该固体的成分。
她首先查阅了资料,得知:
1.CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓ 2.CaCl2溶液呈中性。
然后小红做了如下实验:
(1)取少量样品于试管中,加水溶解,然后滴加酚酞试液,溶液变红,则样品中一定含有氢氧化钠,该结论不正确的原因是______ __________。
(2)取少量样品,加入稀盐酸,有气体生成,则样品中一定含有____________。
(3)取少量样品加水溶解后,加过量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入酚酞试液,变红,该步实验的目的是___________________________。
若向滤液中通入少量二氧化碳,产生的现象是____________,请写出反应的化学方程式_______________________________________________________。
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),有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【查阅资料】(1)酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。
(2)碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。
【提出猜想】猜想一:这瓶溶液是:氯化钠溶液;
猜想二:这瓶溶液是:碳酸钠溶液;
猜想三:这瓶溶液是:。
【实验验证】为了验证上述猜想是否正确,该兴趣小组的同学进行了如下实验探究活动
实验一:验证猜想一和猜想二
序号 |
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论和解释 |
① |
取少量该溶液于一支试管中,向其中滴加2—3滴无色酚酞试液。 |
无色酚酞试液变红 |
该溶液不可能是。理由是。 |
② |
另取少量该溶液于一支试管中,向其中滴加足量的稀盐酸。 |
。 |
溶液中一定含有的溶质是碳酸钠,有关反应的化学方程式为。 |
由此,兴趣小组的同学得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。你认为,该结论是否正确?理由是。
实验二:验证猜想三
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论和解释 |
。 |
。 |
该溶液是氢氧化钠溶液。 |
图甲所示的实验用来测定空气中氧气的体积分数。实验时要先关闭止水夹,将过量红磷在空气中点燃后迅速插入集气瓶中,盖紧胶塞,待红磷熄灭后,冷却至室温,打开止水夹,观察现象。
(1)写出实验中有关反应的化学方程式为。
(2)若按如图甲所示的实验测定的氧气体积分数大于1/5,你认为可能的原因是。
(3)此实验中不能用木炭代替红磷的理由是。
(4)用图乙所示的装置代替图甲所示的装置进行实验,其优点是。
某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu 、Fe2O3的混合物 ⑥是Cu 、Fe(OH)3的混合物
【资料获悉】(1)2Fe(OH)3Fe2O3 +3H2O
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图28-1进行实验。结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的。(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为的观点正确(填“乙”或“丙”)。
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图28-2在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前 |
反应后 |
|
Ⅰ组 |
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g |
玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g |
Ⅱ组 |
洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g |
洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g |
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的作用是。
(2)应该选择组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第组(填序号)。
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式;实验中观察到A装置中的现象为。
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?(填“需要”或“不需要”),理由是。
【反思评价】 戊同学指出:从环保角度,图28-2装置有严重不足之处。你认为应该如何改进?。
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?(填“可行”或“不可行”)
(8分)用盐酸和碳酸钙固体反应,将得到的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们提出了自己的想法。
[查资料]稀盐酸与AgNO3溶液发生复分解反应,AgCl为白色且难溶于水。
[假设]小明的假设:澄清石灰水已变质。
小白的假设:气体X中除了有CO2外,还有 。
[实验探究](1)小明的探究:
实验目的 |
实验步骤 |
可能的实验现象 |
化学方程式和实验结沦 |
探究所用 澄清石灰 水是否变 质 |
①用一支试管另取少量原澄清石灰水 ②取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2 ③ |
步骤③中现象为: |
步骤②中反应方程式为: 实验结论:所用的澄清石灰水没有变质。 |
(2)小白的探究
实验目的 |
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式和实验结论 |
探究小白的假设是否成立 |
将气体X通入AgNO3溶液 |
|
反应方程式为: 实验结论:小白的假设成立 |
[实验反思]
(3)同学们经过讨论发现,用下面实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。
A BC
A、B中都加AgNO3溶液,通X气体后:如果A浑浊、B澄清、C浑浊,结论是;如果看到现象;小明和小白的假设都成立。