二十一世纪是海洋开发与利用的世纪,我市规划确立了“蓝色经济”发展战略,海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题,请你参与解决并填空:
问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子?
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想:
甲:直接往海水中加入石灰乳。
乙:高温加热蒸发海水后,加入石灰乳。
丙:向晒盐后的卤水中,加入石灰乳。
通过分析比较,你认为 ① 的设想最为经济合理(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
问题二、粗盐纯化过程中如何除去可溶性杂质?
粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等杂质。提纯时,先向粗盐水中加过量的氢氧化钡溶液,目的是完全除尽硫酸钠;再加过量的碳酸钠溶液,除去杂质阳离子;滤去沉淀,向滤液中加入 ② ,将溶液的pH调为7,即得到精盐水。
问题三、海水“制碱” 的产物成分是什么?
同学们从某企业取回少量碳酸氢钠受热完全分解后的固体样品,为确定其成分,进行了如下探究:
【提出猜想】
甲的猜想:样品中只含有碳酸钠;
乙的猜想:样品中含有碳酸钠和氢氧化钠;
丙的猜想:样品中只含有氢氧化钠。
他们做出上述三种猜想的科学依据是 ③ 。
【实验、记录与分析】
步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
1 |
取少量样品于试管中,加水完全 溶液,再加入过量 ④ |
生成白色沉淀 |
丙的猜想 不成立 |
2 |
取步骤1反应后的溶液于试管中 ⑤ |
⑥ |
只有甲的 猜想成立 |
某兴趣小组同学阅读课外资料得知:很多物质都能影响过氧化氢分解速度。于是,同学们探究催化剂对过氧化氢分解速度的影响。分别取相同质量和浓度的过氧化氢溶液加入不同质量的MnO2,测量相同时间内收集氧气的体积。
【实验过程】实验数据记录如下:
MnO2的质量 |
测量数据 |
|
Ⅰ |
0.1g |
9 mL |
Ⅱ |
0.2g |
16 mL |
Ⅲ |
0.4g |
31 mL |
【实验分析】
(1)过氧化氢分解的化学方程式______________________________________。
(2)本实验中,测量O2体积的装置是________(填编号)。
【实验结论】在其他条件相同的情况下____________________________________。
【交流评价】
有同学提出在上述实验中测量______________同样能得出相同的结论。
【实验反思】
除了催化剂的质量会影响过氧化氢分解速度外,催化剂的_________(写一种)也会影响过氧化氢分解速度,你的实验方案是____________________________________。
某实验小组同学对双氧水制氧气的若干问题进行探究。
(1)利用图甲中A、B仪器可以组装一套测量氧气体积的装置,该装置导管的连接顺序是 接C(填接口编号)
(2)A瓶中原有的空气对氧气体积测定(填”有或没有”)影响?
(3)图乙装置也可以用来测量反应中生成的氧气体积。
为了较准确的测量氧气体积,在读取量气管中液面读数时,应注意哪些问题?, 。(答两点)如管中出现左低右高,应将水准管(填“上移”,“下移”“不动”)
某校初三化学学习小组的同学前往某地的石灰石矿区进行调查,他们取回矿石样品,对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测,采用了以下的办法:
甲组同学:
测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,其方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,再根据体积换算为质量,最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。右图为大理石与稀盐酸反应的反应装置,并测量CO2的体积。(其他仪器省略)
(1)下图中左侧的橡皮管的作用是。下图中装置中油层的作用是。
(填操作方法)可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。
乙组同学:
【查阅资料】1.氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体
2.碱石灰可以吸收二氧化碳气体和水分
取样品,研成粉状后,按下图进行实验。
(1)实验步骤:
①连接好装置,检查气密性;
②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;
③称量F的质量;
④关闭弹簧夹C,慢慢滴加稀盐酸至过量,直至D中无气泡冒出;
⑤打开弹簧夹C,再次快速通一段时间空气;
⑥称量F的质量,计算前后两次质量差。最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量
(2)问题探究:
①产品研成粉状的目的;
②B装置的作用是;
G装置的作用是。
③若没有E装置,则测定的CaCO3的质量分数会(填“偏大 偏小 不变”)。
④在步骤②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气的目的是。
总结反思:
(1)甲组同学们认为即使排除实验仪器和操作的影响,测定的结果仍不一定准确,甲组中,可能造成实验结果与真实值相比偏小的原因是。
(2)在乙组实验步骤中,可能造成实验结果与真实值相比偏大的原因是。
水通常是可用来灭火的,但有时水却是可引火的。同学们将少量超氧化钾(KO2)粉末用棉花包裹没有任何变化。(已知棉花和超氧化钾不反应)但如果将少量水滴到包有超氧化钾粉末的棉花上,则棉花迅速发生剧烈的燃烧(比在空气中燃烧还剧烈)。同学们对此产生好奇,在老师的指导下,完成了如下实验探究。
【提出问题】。
【猜想与假设】1.超氧化钾和水反应生成。2.。
【设计与实施】为了验证猜想,有同学提出如下实验方案:向盛有KO2的试管中滴加适量水,若看到有气泡产生,证明猜想1成立。在上述实验的试管口拴上一个气球,若气球变鼓,证明猜想2成立。你是否同意该实验方案,你的理由是。
在老师的指导下,同学们又进一步完善该方案并用下图所示装置进行实验验证。
【实验结论】超氧化钾与水发生的化学反应,满足了棉花燃烧的条件。
英国科学家法拉第在《蜡烛的故事》系列讲座中,对蜡烛燃烧所涉及的知识进行了全面介绍。生产蜡烛的主要原料是石蜡和少量的硬脂酸添加剂等有机物,现在让我们一起对蜡烛原料的组成元素进行探究。(共6分)
【提出问题】生产蜡烛的原料中主要有哪些元素?
【假设与猜想】主要原料为有机物,猜想:①一定有______元素;②可能还有氢元素和氧元素。
【实验设计】根据上述三种元素的猜想制订实验方案。
(1)如图1所示,在蜡烛火焰上方放置一块洁净、干燥的玻璃片,一会儿观察到玻璃片上生成一些细小的水珠。
(2)如图2所示,在蜡烛火焰上方罩一个内壁附着有___________________的烧杯,观察现象。
【证据与结论】
实验(1),观察到玻璃片上有细小水珠时,说明原料中一定存在(填元素符号)_______。
实验(2),观察到烧杯内壁附着的_______________________________,则猜想①成立。
【分析与交流】实验(1)和实验(2)获得的证据均不能证明原料中一定存在________元素,因为__________________________________________。