著名侯氏制碱法的重要反应之一:NH3 +CO2 +H2O+NaCl ="=" NaHCO3 +NH4Cl。在生产中,NaHCO3易结晶析出,经过滤得到NaHCO3晶体和滤液。某化学兴趣小组欲探究所得滤液中溶质的成分,及制得的纯碱样品中Na2CO3的质量分数,请你参与他们的探究活动。
【查阅资料】Ⅰ.碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
Ⅱ.2NaHCO3 △ Na2CO3 +CO2↑+H2O; NH4Cl △ NH3↑+HCl↑。
Ⅲ.NaCl溶液与AgNO3溶液反应产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。
【探究实验1】滤液中含有的溶质是什么?
【作出猜想】猜想1:NH4Cl 猜想2:NaHCO3 猜想3:NaCl
猜想4:……
【交流与讨论】(1)化学兴趣小组认为溶质含有NaCl,理由是 。
(2)化学兴趣小组经过讨论,认为猜想4可能是 。
【实验推断】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及分析 |
①取少量滤液于试管中,滴加足量的NaOH浓溶液后加热,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口。 |
|
滤液中含有NH4Cl,有关化学方程式: NaOH + NH4Cl =" NaCl" + NH3↑+ H2O |
②另取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸。 |
产生无色 无味气体。 |
滤液中含有 ,有关化学方程式: 。 |
③另取少量滤液蒸干后充分灼烧,取灼烧后的残余固体溶于水,滴加稀HNO3,再滴加AgNO3溶液。 |
产生白色沉淀。 |
滤液中含有 ,滤液蒸干后充分灼烧的目的是 。 |
【探究实验2】测定NaHCO3晶体受热后所得粉末中Na2CO3的质量分数。
(1)样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取一定量纯碱样品配成溶液后,滴加过量的CaCl2溶液。 |
产生白色沉淀。 |
反应的化学方程式: 。 |
(2)分析滴加的CaCl2溶液要过量的原因: 。
(3)应后的混合物进行过滤,把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na2CO3 的质量分数为96%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于96%,这是因为 。
实验是学习化学的重要手段,通过实验可以培养实践能力和创新精神。
(一)实验室制取气体是初中一类重要的实验,结合下列仪器或装置图回答有关问题:
装置I装置Ⅱ装置Ⅲ
(1)装置I是用高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为_________________________,表明氧气已经收满的实验现象是。
(2)某同学用装置Ⅱ制取并收集二氧化碳,用燃着的木条放在集气瓶口验满,始终未发现火焰熄灭,原因是______________________________________________。
(3)用装置Ⅲ进行二氧化锰和双氧水制取氧气的实验时,若反应速率过快,可以采取的处理方法是。
(4)我们已经学过实验室制取O2、CO2、H2三种气体的反应原理及制取、收集方法。请你归纳出制取这三种气体时反应的共同点_______(填选项序号)。
A.需要加热 | B.需使用催化剂 |
C.没有气体参加反应 | D.生成的气体只有一种 |
(二)选用下列装置测定水的元素组成,请回答问题:
(5)为准确测定水的组成并防止杂质、空气等干扰,导管口的正确连接顺序为:
③→___→____→____→____→①→②→⑧→⑨→⑩。
(6)若测得A装置中样品在实验后减少了6.4克,E装置质量增加了7.2克,F装置增加了0.1克,据此可求出水中H、O元素质量比为(只写计算式)____________。
(7)实验结束后,若A处仍有黑色固体,这对实验结果的影响是________________(填“氧的质量偏大”、“氢的质量偏大”、“无影响”)。
以下是金属活动性探究实验的一部分。
①②③④⑤⑥⑦
实验甲:Mg、Zn、Fe、Cu分别实验乙:金属与盐溶液的作用
与10%的盐酸反应
根据实验回答下列问题:
(1)实验甲判断金属活动性强弱的依据是_______________________________,得出的金属活动性强弱顺序为________________。
(2)实验乙得出的金属活动性顺序为_____________________。
(3)两组实验中不发生反应的是________(填试管的序号)。
(4)反思与评价:若实验甲中②④改用10%的稀硫酸,①③仍用10%的盐酸进行实验,能否保证得出同样准确的实验结论?__________;实验乙只需选择其中的2个就可以得出正确的实验结论,其中必须进行的一个实验是____(填试管的序号)。
某同学进行试验探究时,欲配制10%的Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2试剂。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在未溶物。为探究原因,该同学查得Ba(OH)2在20℃时的溶解度2.1 g。
(1)烧杯中未溶物仅为BaCO3,理由是(用化学方程式表示)。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2和少量BaCO3组成,设计试验方案,进行成分检验,在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化铜溶液、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。 |
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![]() |
有①生成,说明有Ba2+ |
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中,滴加稀盐酸,用带塞导气管塞紧试管,把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。 |
试管中有②生成,烧杯中③,结合步骤2说明沉淀是BaCO3。 |
步骤4:取适量滤液于试管中,④。 |
试管中有蓝色沉淀生成,说明有大量的OH—,综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2和少量BaCO3组成,假设成立。 |
(3)在20℃室温下,(填“能”或“不能”)配制10%的Ba(OH)2溶液。
五、计算与分析题(共2小题,共10分)
目前已制得的纯金属只有90余种,但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。由于合金更容易适合不同的用途,因此被大量应用于日常生活、工农业及科学研究中。结合所学知识,完成27、28题。
阿明同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题.她设计并完成了下表所示的探究实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论或总结 |
||
结论 |
总结 |
|||
实验一 |
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 |
有极少气泡产生,木条不复燃 |
过氧化氢分解产生氧气,但是分解速率填______________。 (“较快”或“较慢”) |
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
实验二 |
向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条 |
没有明显现象 |
||
实验三 |
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 |
有大量气泡产生, |
二氧化锰能加快过氧化氢的分解反应的化学方程式为: |
(1)请你帮阿明填写上表中未填完的空格。
(2)在小丽的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明.
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是:
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验.接下来的实验操作、现象和结论是:,,
同学们在学习碱的化学性质时,做了如下图所示的甲乙两个实验.
写出乙实验的化学反应方程式:,反应过程中产生的现象是.
实验结束后,甲、乙两个同学将废液倒入实验室的废液缸,结果发现废液浑浊并呈红色,他们产生了疑问.
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】废液中一定含有的碳酸钙、指示剂、水和氯化钠,此外还含有能使废液呈碱性的物质.能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想:
小云认为:只有碳酸钠;
小红认为:只有氢氧化钙;
小林认为:是氢氧化钠和碳酸钠.
你认为还可能是. (写一种猜想)
【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想.查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性,设计如下实验.请你将小方的实验设计补充完整.
实验内容 |
预计现象 |
预计结论 |
取少量废液缸中上层清液于试管中,加入过量氯化钙溶液,静置. |
①有白色沉淀,溶液呈红色. |
的猜想正确. |
②. |
小云的猜想正确. |
|
③. |
小红的猜想正确. |
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外还需考虑.