碳酸氢钠(
)俗称"小苏打",在生活中用途广泛.某化学实验小组的同学对碳酸氢钠的性质进行探究.
【探究实验1】碳酸氢钠溶液的酸碱性
用试管取适量碳酸氢钠溶液,滴加酚酞试液,振荡,溶液变浅红色.结论:
【探究实验2】能与酸反应
取适量碳酸氢钠加入试管中,滴加稀盐酸,再把燃着的木条迅速伸入试管,木条熄灭,碳酸氢钠和盐酸的化学反应方程式:
【探究实验3】能与碱反应
查阅资料:
;氢氧化钙微溶于水.用试管取适量碳酸氢钠溶液,滴加氢氧化钠溶液,无明显现象.(提示:可以选择
溶液做试剂,通过证明有
生成,从而证明二者发生了反应)如图,两位同学分别进行了甲、乙两个实验.回答下列问题:
比较甲、乙两个实验的目的性区别是
有同学提出两个实验都不足以证明有
生成,其理由
初中化学课上,同学们利用下列实验探究碱的化学性质:
(1)A实验中反应的化学方程式为。(2)C实验中观察到的现象是。
(3)实验结束后,同学们将废液倒入同一只废液缸中,最后发现废液浑浊并显红色。
【提出问题】 废液中含有什么物质?
【假设猜想】 通过分析上述实验,同学们猜想:废液中除酚酞、碳酸钙及水以外一定含有。
老师问:废液中还可能有什么物质?引发了同学们热烈讨论,下面是大家的发言:
学生甲 |
可能有Ca(OH)2、NaOH |
学生丙 |
可能有Ca(OH)2、CaCl2 |
学生乙 |
可能有NaOH、Na2CO3 |
学生丁 |
可能有Na2CO3 |
学生戊 |
可能有NaOH |
…… |
………… |
【实验验证】 同学们对可能含有的物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入氯化钡溶液,得到白色沉淀,红色褪去。
【结论】上述滤液中,还含有,没有。
以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究
研究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化:
(1) 反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如下图所示,
则t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是。
研究二:反应后所得溶液的酸碱性探究:
【发现问题】
(1)反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性,发现pH小于7,
说明甲同学所得溶液呈性(选填“酸”“碱”或“中”)。
(2)反应后乙同学的试管中镁条有剩余,向试液中滴入两滴酚酞溶液,振荡显红色,说明乙同学所得溶液呈碱性。对此现象,乙同学重复如上实验,得到同样结果。
【提出猜想】
甲同学:猜想Ⅰ:稀盐酸过量,使溶液pH小于7;猜想Ⅱ:氯化镁溶液pH小于7。
乙同学:猜想Ⅰ:氯化镁溶液使酚酞变红色;猜想Ⅱ:镁与热水反应使酚酞变红色。
【实验与思考】
为验证猜想,甲、乙两同学均需测定________溶液的酸碱性,实验表明该溶液显弱酸性。
乙同学为完成猜想Ⅱ,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条,观察到溶液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气体生成,收集并点燃该气体,发现能燃烧,请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式。
【结论】
镁与稀盐酸反应,镁反应完全后所得溶液显酸性;
镁与稀盐酸反应,镁过量时所得溶液显碱性。
【拓展与延伸】
(1)金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性,与金属的活动性顺序有关,如氯化钠溶液显中性,氯化镁溶液显弱酸性,氯化钾溶液显________性。
(2)活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应,产生大量的气体。由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序_________(填“有关”或“无关”)。
研究三: 金属活动性强弱与原子结构的关系:
下图为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图,据此推测,这三种金属的活动性最强的是
__________________。
Mg Ca Ba
研究四:确定镁条的成分:
①称取3.2g表面被氧化的镁条, 放入100g稀盐酸中恰好完全反应,生成气体0.2g。求:
此镁条中金属镁的质量。(写出计算过程)
②反应后所得溶液中溶质的质量分数。(计算结果保留一位小数)
实验台上分类摆放下列药品,兴趣小组欲利用这些药品进行铝和铜性质的探究。
①②③④⑤⑥
②Ⅰ.(1)铝的利用比铁、铜晚得多,这个事实与下列哪些因素有关
A.铝在地壳中含量高 B.铝相对活泼,冶炼较难 C.铝的硬度小
(2)铝制品具有很好的抗腐蚀性能,是因为铝在空气中其表面易形成致密的。该变化的化学方程式为
(3)比较铝和铜的金属活动性强弱,可选用上述的(填序号)试剂进行实验。Ⅱ.将铝片插入硫酸铜溶液中,一段时间后取出,铝片上没有明显变化,其原因是。
兴趣小组把处理过的铝片放入硫酸铜溶液中,除铝片上有红色金属析出外,还发现有较多气泡产生,于是激发了他们的探究欲望。
【提出问题】该气体是什么呢?
【猜想】甲同学认为可能是氧气
乙同学认为可能是氢气
丙同学认为可能是二氧化硫
【探究实验】闻该气体的气味,发现没有气味,排除了同学的猜想。
对余下两种气体猜想进行如下实验:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
木条不复燃 |
该气体不是氧气 |
|
收集一试管气体,用拇指堵住管口,移近酒精灯火焰 |
发出轻微的爆鸣声,并产生淡蓝色火焰 |
该气体是 |
【思维拓展】由以上探究实验可以推知,硫酸铜溶液中有离子参与反应.
长途运输鱼苗时,人们常在水中加入少量过氧化钙(CaO2)固体,为鱼提供氧气。过氧化钙与水反应除生成氧气外,还生成什么物质?课外兴趣小组决定对这一问题中进行探究,请你参与。
实验探究一:过氧化钙与水反应除生成氧气外,还生成什么物质?
【猜想】另一生成物为氢氧化钙。
【进行实验】取适量过氧化钙放入试管中加适量水,向试管中滴加酚酞试液,液体变成
色,则猜想成立。写出该反应的化学方程式。
【意外发现】较长时间后,同学们发现滴入酚酞后变色了的液体颜色又变回无色,你认为褪色的可能原因是。
【查阅资料】过氧化钙放置在空气中,会变质产生氢氧化钙和碳酸钙两种杂质。
实验探究二:测定久置过氧化钙纯度
【实验过程】称量144g样品放在铜网中,按图示装置组装后(药水瓶底部留有小孔),称量仪器及药品总质量,将铜网插入足量水中,反应完全后称量仪器及反应后物质总质量。测得实验数据如下表。
样品 质量 |
装置及药品 总质量 |
装置及反应后物质 总质量 |
|
实验数据 |
144g |
394g |
378g |
【问题讨论】
(1)药水瓶中碱石灰的作用为。
(2)本实验测得过氧化钙含量可能会偏小的原因是。
(3)根据实验数据计算:
①生成氧气g。
②样品中过氧化钙的含量是。
实验探究三:测定久置过氧化钙样品中碳酸钙含量
【测定方案】
①如下图所示,连接好装置,检查装置气密性合格;
②称量20g样品置于烧杯中,加入适量水混合,完全反应后全部倒入下图的烧瓶中,向分液漏斗中加入足量稀盐酸待用;
③将量气管液面调节到“0”刻度,并使量气管内液面与油层相平,打开止水夹和分液漏斗活塞;
④反应结束后,再次调节量气管内液面与油层液面相平,读出气体体积;
⑤查得CO2的密度,计算样品中碳酸钙的质量分数。
【问题讨论】
(4)图中油层的作用为,油层上方
留有空气,会使测量结果(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。中和反应明显放出热量,滴加稀盐酸后,发生装置里发生的中和反应的化学方程式为,这个反应的发生可能使测定结果(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
(5)反应结束后,测得量气管读数为1120ml,根据该条件下CO2的密度得知生成CO2的质量为2.2 g。求样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
(6)步骤④中再次调节量气管内液面与油层液面相平的方法为。步骤②中将样品和水混合的目的是。
(7)充分反应后将烧瓶中的液体蒸干,得到27.75g固体,这袋样品在变质前全为过氧化钙,其质量为g。
现有盐酸、氢氧化钙、碳酸钠三种无色溶液,请你从中选择两种溶液,用化学方法进行鉴别。要求:①选择试剂时,同类物质在鉴别中只能使用一次;
②每次鉴别一步完成;
③有微溶物生成的,不按沉淀处理。请回答:
(1)你认为鉴别方法最多的两种溶液是:;。
(2)鉴别上述两种溶液,你所选择的试剂分别是(最少写4种):
________________、_________________、_________________、_______________
(3)用你所选择的任意一种试剂鉴别这两种溶液,并填写下列实验报告:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |