将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对固体沉淀的成分进行了如下探究。请完成下列各题:
(一)猜想与假设:
猜想一:固体为CuCO3,理由: (用化学反应方程式表示)。
猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈碱性。
猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
(二)资料查阅:
①结晶水合物受热后易失去结晶水,如CuSO4•5H2OCuSO4 + 5H2O↑;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物。
③无水氯化钙可做吸水剂;碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、室温晾干得蓝色固体。
Ⅱ.定性探究固体的成分:
用下图所示方案,进行实验,并得到下列现象:
(1)上图中无色气体为 ,所以猜想二不成立。
(2)向蓝色溶液中加入足量的铁屑,实验现象为 , 。
发生反应的方程式为 、 。
Ⅲ.定量测定固体的组成:
设固体为Cu(OH)2•CuCO3•XH2O,为测定其组成,称取24.0 g蓝色固体。继续进行实验:
图中注射器处为两个单向阀:推注射器时x关闭,y处打开;拉注射器时,x打开进空气,y关闭。
实验步骤:①组装好装置,检查气密性;②反复推拉注射器;③称量B、C、D、E、F的质量;④关闭弹簧夹,加热B处玻璃管直到反应不再进行;⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器;⑥再次称量B、C、D、E、F的质量。
问题探究:
(3)进行步骤⑤的操作中,注射器活塞要缓缓推动的主要目的是 。
数据处理:
(4)某兴趣小组利用上述方法,测得以下数据:(假定每步反应都完全)
|
B |
C |
D |
E |
F |
反应前 |
124.0g |
250.0g |
300.0g |
350.0g |
360.0g |
反应后 |
116.0g |
253.6g |
304.4g |
350.1g |
360.0g |
E装置质量增加的原因是 ;
通过计算确定固体化学式中的X的值。
计算过程:
化学小组在做实验时,不小心将固体食盐中混入了氢氧化钠,但不知是否又混入了氢氧化钙和碳酸钙中的一种或两种,请按要求回答问题:
(1)确定成分:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
没有混入碳酸钙 |
||
混入了氢氧化钙 |
(2)除去杂质:
①将余下的固体药品放入大烧杯中并向其中加入足量的蒸馏水,使其完全溶解,再向烧杯中加入过量的,目的是,最后进行过滤。
②向实验①所得的滤液中加入过量的。
③将实验②所得的溶液采用的方法,便可以得到纯净的食盐固体。
为了检验含二氧化碳的废气中混有一氧化碳,用下图所示装置进行实验。其中,A和E中的液体是氢氧化钠溶液;B和D中的液体是澄清的石灰水,试回答:
(1)当观察到时,说明混合气体中一定混有一氧化碳。
(2)装置C中发生反应的化学方程式是 。
(3)装置B的作用是;装置E的作用是,该装置中发生反应的化学方程式是。
根据下列实验装置图回答:
A B C D E
(1)实验室加热高锰酸钾制氧气的发生装置应选用的是;反应的化学方程式是。用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学反应的方程式是;收集若选用装置E,则气体应由(填导管口代号)进入集气瓶。
(2)验证二氧化碳与水能反应若选用装置E,则气体应由(填导管口代号)进入集气瓶,装置E内所选择的试剂是。
某实验小组将制作皮蛋的原料生石灰、纯碱和食盐放入水中,充分反应后过滤,得到澄清溶液和白色固体:
(1)上述过程中发生反应的化学方程式为。
(2)我的推测是:该溶液中一定存在的溶质是。
(3)为进一步确定该溶液所有可能的组成,同学们设计了如图所示的实验装置进行验证。
①甲装置中发生反应的化学方程式为。
②关闭止水夹b,打开止水夹a,若观察到乙装置出现浑浊现象,则滤液中的溶质有。
③关闭止水夹a,打开止水夹b的实验目的是,预测的实验现象为。
④打开a和b,(填写现象和结论)。
某课外小组的同学收集了含水蒸气、一氧化碳和二氧化碳的废气,为确认这种废气中存在CO,他们在实验室按下图所示装置进行实验〔气体通过装置A速度很慢,假设在此处发生的反应完全;碱石灰(CaO和NaOH的混合物)过量〕。
(1)A中碱石灰的作用是___________________________。
(2)B中发生反应的化学方程式是______________________________________。
(3)该实验能证明混合气体中存在CO的现象是。
(4)若反应前称得硬质玻璃管内的氧化铁质量为10克,反应一段时间后冷却再次称量发现硬质玻璃管内的固体质量变为7.6克,则反应了的氧化铁的质量分数为____________。