氢氧化钠俗名苛性钠,是一种重要的化工原料.下列研究从其结构、制备方法、性质以及变化规律等角度进行,请根据要求回答相应问题。
Ⅰ.结构:
NaOH含有钠元素,钠在元素周期表中处于第三周期的 (填“开头”、“中间”或“结尾”)。
NaOH属于碱,碱在溶液中都可以电离出相同的离子,该离子是 (填离子符号)。
Ⅱ.制备:
实验室用纯碱制备烧碱的化学反应方程式为 。Ⅲ.性质及变化:
(1)氢氧化钠固体曝露在空气中容易 ,因此它与生石灰一起用作某些气体的干燥剂
(2)如右图所示,NaOH溶液可与稀酸反应的方程式为 。
该反应没有明显的现象,为了说明该反应确实能够发生,下列哪种物质肯定无法帮助你达到目的 。
a.镁条 b.酚酞 c.CuSO4 d.Ba(NO3)2
Ⅳ.保存:
张老师整理药品时,意外发现实验桌上有瓶敞口放置的NaOH固体,他让同学们对这瓶NaOH固体进行探究
【提出猜想】
猜想I:没有变质
猜想Ⅱ:部分变质为Na2CO3,依据是 (用方程式表示);猜想Ⅲ:全部变质
【实验设计、现象和推断】
| 实验步骤 |
实验现象 |
| ①取少量白色固体于试管中,加水振荡后,至全部溶解 |
无色溶液 |
| ②向试管的溶液中滴加适量物质X的溶液 |
现象A |
| ③再向试管中滴加几滴酚酞试液. |
现象B |
(1)若现象A为有气泡产生,则加入的X溶液是 ,说明猜想 可排除。
(2)若X是Ca(OH)2溶液,现象A有白色沉淀,现象B为无色变红色,该实验 (填“能”或“不能”)说明猜想Ⅱ成立。
(3)若X是CaCl2溶液,则猜想Ⅱ成立的实验现象是 。
(4)定量研究:根据上述实验,可通过测定 ,
再通过计算得到氢氧化钠的变质情况。
小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
| 使用步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
| 取一只250mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式Ⅰ |
表中,化学方程式Ⅰ是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不
能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录】
| 实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
| ① |
检查装置的气密性 |
装置的气密性良好 |
|
| ② |
加入药品,将装置连接固定 |
||
| ③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200mL。 |
收集200mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
| ④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
|
| ⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温, 打开止水夹 |
现象Ⅰ |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,现象I是 。
白磷燃烧的化学方程式是 。
【数据记录】
| 实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。
小丽所带气体中氧气的体积分数为 %。
【实验反思】
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于 (填“物理变化”或“化
学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动。(1)该反应的化学方程式为________________________________。
(2)反应后溶液中的溶质是什么?同学们一致认为有以下三种情况:
①氢氧化钠和氢氧化钙;②氢氧化钠和碳酸钠;③_______________。
(3)小新取少量溶液于试管中,滴加过量稀盐酸,发现无气泡产生,说明情况_____(填序号)是不可能的。
为了进一步确定溶液的成分,同学们设计了如下实验方案:
| 实验步骤 |
现象 |
结论 |
| 情况①正确 |
在同学们的合作下,他们顺利完成了探究任务。
在下列中学化学实验常见的实验装置中。
(1)请写出有标号仪器的名称:①__;②____。
(2)如果在实验室里用A装置来制取的氧气,反应的化学方程式是,要得到较纯净的氧气,应选用的收集装置是_(填序号,下同)。
(3)在常温下,用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体,应选用的发生装置是___;由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体,所以应用__ __装置进行收集,以便将尾气吸收处理,避免造成大气污染。
某同学设计如图所示的实验装置,进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答:
(1)该装置存在的一个主要问题是 :改进措施是 。(2)实验开始时,是先加热氧化铜,还是先通入一氧化碳? ,目的是为。
(3)实验过程中,图中A处观察到的实验现象是 ;A处发生反应的化学方程式为 ;B处观察到的实验现象是 。
竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物(如图所示)。同学们对竹子中的气体成分展开了探究,测定其成分。
(1)收集竹子中的气体。
小华提出:将一节竹子浸没在水中,在竹子上钻孔,用排水法收集气体。
小刚提出:可用注射器从竹子中抽取气体。
大家认为两人的想法都可行,于是分为A、B两组,在相同的条件下,A组采用小华的取气方法,B组采用小刚的取气方法,分别完成下面的实验。
(2)检验气体中是否含有二氧化碳气体。
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及解释 |
| 向所取气体中加入 |
有二氧化碳,化学方程式为: |
(3)测定气体中氧气含量。
【查阅资料】红磷的着火点为240℃,白磷的着火点为40℃。
【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。
【进行实验】按上述两个方案进行多次实验。
【反思与评价】
①实验中磷的量应为足量,目的是 ;
②两个方案的实验测定结果不同,测定结果比较准确的是方案 ,原因是 。
③经过A、B两组同学的实验,A组测得的含氧量总是大于B组的,你认为原因是 。