四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢。
②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】
①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图①所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化学式为 ;
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图②所示);
③将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,观察到 ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离h2,记录数据h2。理论上h2:h1= ;
④按照①~③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
|
第1次 |
第2次 |
第3次 |
h1/cm |
11.0 |
11.4 |
11.6 |
h2/cm |
8.7 |
9.1 |
9.2 |
【解释与结论】根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为 %(结果精确到0.1%);
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是 ;若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是: 。
在做盐跟盐反应的分组实验时,第一组学生进行BaCl2与Na2CO3溶液的反应,第二组学生进行BaCl2与Na2SO4溶液的反应。实验结束后,两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中。浊液中白色沉淀物质是和。
化学兴趣小组对浊液进行过滤,探究滤液的成分。
【提出问题】滤液里除了NaCl外,还有什么物质?
【提出猜想】猜想①:; 猜想②:Na2SO4;
猜想③:Na2CO3; 猜想④: 。
【实验探究】
若现象a只有白色沉淀,则猜想成立;若现象a只有气泡产生,则猜想可能成立,涉及的反应方程式是;若现象b产生白色沉淀,然后加稀硝酸沉淀部分溶解,并产生气泡,则猜想成立,若沉淀全部不溶解,则猜想成立。
通过一年的化学学习,相信你已经初步掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合图示回答问题。
(1)写出图中标示的仪器名称:①,②。
(2)实验室用KMnO4制取O2,应选用的发生装置为(填字母序号,下同),收集装置可选用(写一种即可),取用KMnO4药品时,应选用仪器,写出该反应的化学方程式。
(3)注射器C可用于检查装置E的气密性,步骤如下:
①向锥形瓶中加入少量水至处。②将注射器C连接到装置E的导管口处。③缓慢拉动注射器C的活塞,观察到,表示装置E的气密性良好。
(4)实验室用装置E制取CO2时,如用注射器C替换长颈漏斗,优点是。
课外小组研究“影响H2O2生成O2反应速率的因素”的课题。通过查阅资料,他们提出如下猜想。
【提出猜想】催化剂和反应物浓度都会影响H2O2生成O2 的反应速率
【实验过程】实验装置如图:
实验操作:检查装置的气密性良好。将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中,立即收集一瓶放出的气体。
实验记录:
实验编号 |
① |
② |
③ |
反应物 |
5%H2O2 50 mL |
5%H2O2 |
3%H2O250 mL |
加入固体 |
0.5gCuO |
0.5gMnO2 |
0.5gMnO2 |
收集等体积O2所需时间 |
105 s |
45s |
78 s |
(1)实验②中加入H2O2溶液的体积为mL;
(2)充分反应后,将实验②中剩余物质里的MnO2提取的方法是;
【结论】该探究过程得出的结论是 ;
【反思】 H2O2在常温加入MnO2 后反应速率加快。小敏提出,为了更好的证明二氧化锰是否对H2O2生成O2的反应速率有影响,还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量为;
【实验拓展】小敏用收集的气体进行氧气的性质实验。
(1)铁丝在氧气中燃烧,其反应的化学方程式为;
(2)小敏发现用收集的气体进行铁丝燃烧实验时,没有产生明显的火星四射现象。造成这种结果的可能原因是。
某化学兴趣小组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行了如下实验:
(1)实验一:发生反应的化学方程式 ,
该实验可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为
(2)实验二:将实验一后①、②试管内的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,一段时间后过滤.滤渣中一定含有的物质是,可能有的物质是 ,为了进一步确定可能有的物质是否存在,同学们设计了如下方案:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
取少量滤渣于试管中,向其中滴加 |
没有气泡产生 |
滤液中含有的金属离子可能是 :
①Mg2+;②Mg2+、Fe2+;③Mg2+、Fe3+;④Cu2+、Fe2+;⑤Mg2+、Fe2+、Cu2+.
红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如图所示。同学们对一包久置“504双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】久置固体的成分是什么?
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
久置固体中可能含有Ca(OH)2的原因是(用化学方程式表示)。
【实验探究1】
甲同学的方案:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)取少量固体放于试管中,加足量蒸馏水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液 |
固体溶解时试管外壁发烫,试管底部有不溶物,溶液变红。 |
固体中一定含有 和氢氧化钙。 |
(2)另取少量固体放于试管中,滴加足量的。 |
固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。 |
固体中一定含有, 一定不含Fe2O3 |
(3)将步骤(2)中产生的气体通入到澄清的石灰水中 |
固体中一定含有CaCO3 |
【实验质疑】
(1)乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含Ca(OH)2的结论,理由是。
(2)丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是。
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证:
(1)乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有。
(2)乙同学经过实验测得上述滤渣C(CaCO3 )的质量为1.0 g,计算滤液A中含氢氧化钙的质量。(写出解题过程)
丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g,滤渣B中CaCO3的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验及乙、丙同学的数据,久置固体的成分是。