某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置”感到非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠与人呼出的哪种气体发生反应?
【查阅资料】① 人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等。
②CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O。
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气。
【进行实验】
实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气。
(1)实验操作如右图所示。
(2)实验现象及结论:观察到 现象,可判断过氧化钠与氮气没有发生反应。
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。其中A装置的作用是________,发生的变化是________变化(填写“物理”或“化学”)。
(2)实验现象及结论:带火星的木条复燃;过氧 化钠与水蒸气发生反应并生成氧气。
实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
(1)同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置。
(2)实验步骤及记录
①检查装置的气密性,向装置中加入药品。
②打开分液漏斗活塞,向A装置中缓慢加入稀盐酸。A装置中观察到的现象有 ,则A装置中发生反应的化学方程式为 。
③一段时间后用带火星的木条在D内进行检验。带火星的木条复燃。过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气。
【实验反思】
(1)根据实验Ⅱ和Ⅲ,过氧化钠与二氧化碳或水蒸气反应后,除生成氧气外还产生了另一种物质,该物质是________(填“单质”或“化合物”)。
(2)某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是 。
【计算】本实验中,若提供22gCO2气体,则需要含CaCO390%的大理石多少克?(结果保留一位小数)
三瓶遗失标签的无色溶液分别是盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙,为鉴别这三瓶溶液进行如下实验.
(1)①气体a的名称是,原A和B两只试管所盛溶液中对应溶质的化学式分别是、.
②生成白色沉淀的化学方程式是.
③如果只用一种试剂来鉴别三种溶液,可选用的试剂是.
(2)若遗失标签的是盐酸、碳酸钠、氢氧化钙三瓶溶液,鉴别时不需外加任何试剂,只需将其中的溶液①分别滴加到另外两种溶液②、③中,若实验现象是,则①是.
某化学小组同学利用如图所示装置进行实验.
(1)若装置Ⅰ中加入石灰石和过量稀盐酸,装置Ⅱ中加入澄清石灰水.打开a,关闭b,装置Ⅰ中观察到的现象是;一段时间后,关闭a,打开b,装置Ⅱ中观察到的现象是.
(2)若利用装置Ⅱ完成模拟合成氨气(N2+3H22NH3)过程中的气体混合实验.从装置Ⅱ右侧导管通入氮气,左侧导管通入氢气,则装置Ⅰ中加入的药品是,装置Ⅱ中加入浓硫酸,则装置Ⅱ的作用有:①;②使氮气和氢气充分混合;③通过观察来控制气体的体积比,从而提高氮气和氢气的利用率.
化学小组用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将生石灰放入烧杯中,加入碳酸钠溶液,充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B.请完成以下探究.
[查阅资料]NaOH、Ca(OH)2的溶解度
温度(℃) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
NaOH溶解度(g) |
42 |
109 |
129 |
174 |
314 |
347 |
Ca(OH)2溶解度(g) |
0.18 |
0.16 |
0.14 |
0.12 |
0.09 |
0.07 |
(1)固体A中的成分是什么?
[猜想与假设]
甲同学:
乙同学:CaCO3,Ca(OH)2
乙同学猜想可能含有的Ca(OH)2理由是[实验与探究]甲、乙同学为了验证各自的猜想,分别进行了实验:
实验内容 |
实验现象 |
实验结论 |
甲同学:取少量固体于试管中,再加入稀盐酸. |
有气泡产生 |
自己的猜想正确 |
乙同学:取少量固体于试管中,加水充分振荡,过滤,向滤液中滴加. |
溶液由无色变为红色 |
自己的猜想正确 |
[反思与评价]小组同学讨论后认为,甲同学的实验不能证明固体A的成分,理由是 结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确,因此确定了固体A的成分.
(2)溶液B中溶质的成分是什么?
[猜想与假设]丙同学:NaOH、Na2CO3丁同学:NaOH、Ca(OH)2戊同学:NaOH
[表达与交流]
①结合对固体成分的探究,同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确,理由是②同学们欲将溶液B加热浓缩,加热不久,溶液出现浑浊,只好停止加热,请解释加热时溶液出现浑浊的原因③同学们立即变换方案,向B溶液中加入,过滤,将滤液加热浓缩至饱和,、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体.
现有失去标签的5种无色溶液,分别是Na2CO3、NaCl、Ca(OH)2、NaOH和稀盐酸,任取其中的4种贴上A、B、C、D标签,进行如下实验.
(1)依据如图装置进行实验,其中夹持固定装置已略去.从长颈漏斗加入稀盐酸,可以观察到C溶液中有气泡产生,A溶液中有白色沉淀生成,B、D溶液均无明显变化.则C溶液与稀盐酸反应的化学方程式为;A溶液中发生反应的化学方程式为.
(2)取少量B溶液倒入蒸发皿,加热,闻到有刺激性气味,停止加热.再取少量D溶液倒入另一蒸发皿,加热,有白色固体析出,停止加热.则B是.
(3)同学们认为实验(1)反应后的D溶液中溶质的成分有多种可能,请你设计实验方案证明。
小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验.将一张滤纸(组成元素为C、H、O)用FeCl3浓溶液润湿,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质.小红告诉大家:黑褐色物质中含有铁单质.
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗?
【探究过程】
(1)小红先从反应物分析,因为所以反应后可能生成铁单质.
(2)为获得实验证据,小红做了实验1.
实验1:将黑褐色物质放入稀盐酸中,发现有连续微小气泡产生.若黑褐色物质中含有铁单质,则反应的化学方程式为.
(3)小明提出疑问:由反应物的组成分析,能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质,还可能是.
小红通过查阅资料得知,在高温条件下不可能生成此类物质.
(4)小明仍有疑问:实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气.为此,小红又做了实验2:观察到有微小气泡产生但很快停止.证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的.
(5)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质,小红又做了实验3.
实验3:将黑褐色物质放入溶液中,观察到.
【得出结论】通过以上实验探究,证明黑褐色物质中确实含有铁单质.
【实验反思】小红所做实验1和实验2用了对比实验,这种实验的要求是.