氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。
【阅读资料】
①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物;
②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气;
③氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
【氢化钙的制备】
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。某化学兴趣小组设计的制取装置如图1所示(固定装置省略)。
回答下列问题:
(1)装置A中制取氢气的化学方程式为 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中制取氢化钙的化学方程式为 。
(4)若不改变温度,整套装置气密性的检查方法是 。
【产品的定量测定】
通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙(其余可能的杂质忽略不计)。样品纯度的测定步骤如下:
①检查装置气密性,装入药品,按图2(固定装置省略)所示连接仪器;
②调整水准管高度,使量气装置两边的液面保持同一水平。读取液面所在的刻度数据为10.0mL;
③将Y形管慢慢倾斜,直到A端的水全部与B端的样品混合;
④反应结束,冷却至室温,再次读取液面所在刻度数据为110.0mL。
回答下列问题:
(5)如何判断样品与水完全反应: 。
(6)反应生成氢气的体积为 mL。
(7)已知该实验条件下,氢气的密度为0.09mg/mL,样品中氢化钙的纯度为 (结果精确到0.1%)。
【2015年北京市】众所周知,酚酞溶液遇溶液变红。但是,在分组实验中(如右图所示),出现了意想不到的现象:有的溶液变红后褪色;有的出现白色浑浊物。
【提出问题】分组实验中,出现意想不到的现象的原因是什么呢?
【查阅资料】酚酞溶液由酚酞固体溶于酒精配制而成。
【猜想与假设】
Ⅰ.红色褪去,与溶液和空气中的
反应有关。
Ⅱ.红色褪去,与NaOH溶液的浓度有关。
Ⅲ.出现白色浑浊物,与酚酞溶液的浓度有关。
【进行实验】
实验 |
实验操作 |
实验现象 |
|
1 |
向盛有2mL![]() |
溶液变红 |
|
2 |
![]() |
1号试管![]() 2号试管5min红色褪去 3号试管30min红色明显变浅 4号试管120min红色无明显变化 |
|
3 |
取3支试管,分别加入2mL水,…… |
酚酞溶液浓度/% |
浑浊程度 |
5 |
大量浑浊物 |
||
2 |
少量浑浊物 |
||
![]() |
无浑浊物 |
【解释与结论】
(1)与
反应的化学方程式为 。
(2)实验1的现象表明,猜想与假设1 (填“成立”或“不成立”)。
(3)由实验2得出结论:出现“溶液变红后褪色”现象的原因是 。
(4)实验3的操作步骤:取3支试管,分别加入水, 。
【反思与评价】
(5)依据现有实验,为了确保红色不变,若酚酞溶液浓度为,建议选用NaOH溶液的浓度
为 %。
(6)有同学认为,仅通过实验3得出“猜想与假设Ⅲ成立”证据不足,理由是 。
【2015年福建省泉州市】为提高实验探究能力,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,对一瓶久置出现变质硬化的氢氧化钙固体进行如下探究活动。
【探究活动一】试验硬化的氢氧化钙样品是否完全变质
(1)用化学方程式表示氢氧化钙变质的原因: 。
(2)检验氢氧化钙样品是否完全变质,进行如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取氢氧化钙样品少量,研细后加适量蒸馏水 充分混合后静置, |
|
该样品还含有氢氧化钙 |
【探究活动二】测定样品中含有的变质固体(以下用R表示)的质量分数
取3克部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应,测量生成气体的体积(气体不溶于植物油),从而计算出样品中R的质量,便可求出样品中R的质量分数。实验装置(气密性良好)如图1所示。
(3)将稀盐酸滴入样品中,产生气体的化学方程式为 ,反应一段时间后,当观察到 (填实验现象),才停止滴加稀盐酸。
(4)实验中量筒的作用是 。
(5)实验结束后,量筒内进入水的体积如图2所示,其读数为 mL。已知在该实验条件下,生成气体的密度为2g·L-1,通过计算,样品中R的质量分数为 。
(6)上述图1所示实验装置和相关试剂,用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的,请简要说明测定数据存在误差的原因: (写一个)。
【2015年福建省漳州市】复习课上,老师要求学生用不同的方法鉴别稀硫酸和氢氧化钠溶液。小东、小南两位同学取同一溶液分别进行如下实验:
【实验方案】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
小东 |
用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上,对照比色卡并读出pH |
pH试纸变色 pH 7(填“>”或“<”) |
该溶液是氢氧化钠溶液 |
小南 |
取适量溶液于试管中,加入经打磨过的铝条 |
有气泡产生 |
该溶液是稀硫酸 |
【提出问题】为什么我们取相同溶液而实验结论却不同呢?
【解决问题】
小东、小南讨论后决定再用硫酸铜溶液进一步验证,结果观察到的现象是 ,于是一致认为该溶液是氢氧化钠溶液。为什么小南加入铝条会有气泡产生呢?通过查阅资料,他们发现初中常见金属中只有铝能与酸、碱反应,铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
【拓展延伸】利用老师要求鉴别的那两种溶液,测定镁铝铜合金中各成分的含量。实验设计如下:
【回答问题】
(1)写出操作I中玻璃棒的作用: 。
(2)a溶液是 ,选择该溶液的理由是 。
(3)金属铜的质量为 g,固体A含有的物质是 ,溶液A中所含溶质是 。
【2015年广东省揭阳市】操作和保存药品不当,标签常常易损毁。现有四瓶溶液①②③④的试剂标签已破损(如下图),但是已经知道这四瓶试剂是NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、KCl溶液中的一种,某兴趣小组同学决定对四瓶破损标签溶液成分进行实验探究(实验另外药品只提供盐酸和酚酞溶液):
【提出问题】标签已经破损的①②③④四瓶溶液分别是什么溶液?
【实验探究1】第④瓶试剂肯定是: (写化学式)。
【实验探究2】兴趣小组对①②③④瓶溶液进行了如下的实验探究:
序号 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
1 |
取①②③瓶溶液少量 于三支试管中,分别 加入酚酞试液 |
|
酚酞试液不能将其中 的一种溶液鉴别出来 |
2 |
再取①②③瓶溶液少 量于另外三支试管中 分别加入 溶液 |
加入了①溶液的试管 中 ; 其余两支试管中无明显现象 |
①瓶溶液为Na2CO3 |
3 |
取②③瓶溶液少量于 两支试管中,分别加 入 溶液 |
加入了②溶液的试管 中 ; 加入了③溶液的试管 中 ; |
②瓶溶液为 ③瓶溶液为 Ca(OH)2 |
【反思与交流】为了防止标签发生破损,我们在倾倒溶液时应注意: 。
【2015年广西省桂林市】在一次化学实验中,同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中,观察到以下异常实验现象:
实验序号 |
滴加CuSO4溶液的量 |
实验现象 |
① |
第1~6滴 |
产生蓝色沉淀,但震荡后沉淀消失,形成亮蓝色溶液 |
② |
第7~9滴 |
产生蓝色沉淀,且沉淀逐渐增多,振荡后沉淀不消失,很快沉淀逐渐变黑色 |
在实验①中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀是氢氧化铜,请你写出生成蓝色沉淀的化学方程式 。
实验①中蓝色沉淀为什么消失?同学们继续进行如下探究。
【查阅资料】
I.氢氧化铜在室温下温度,70℃—80℃时可脱水分解生成氧化铜
II.铜酸钠[Na2Cu(OH)4]溶于水,溶液呈亮蓝色。
【猜想与讨论】
小陶认为蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生了分解。其他同学一致否定了他的猜测,理由是 。
同学们交流讨论后,提出以下两种猜想。
猜想一:少许氢氧化铜可溶于足量水中。
猜想二:氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解,溶液呈亮蓝色。
【实验探究】
为验证猜想,同学们用氢氧化铜粉末(其它试剂可任选)设计如下实验。请你填写表中的空格。
实验序号 |
实验方法与操作 |
实验现象 |
结论 |
③ |
将少许Cu(OH)2粉末加到5mL蒸馏水中,充分振荡 |
|
猜想一错误 |
④ |
|
|
猜想二正确 |
【结论与反思】
(1)根据实验,并进一步查阅资料知道,氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成Na2Cu(OH)4,反应的化学方程式是 。
(2)根据实验可知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应,依据的实验现象是 。