实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物,极易与空气中水蒸汽和CO2反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究:
(1)猜想:
猜想Ⅰ:没有变质,“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH;
猜想Ⅱ:已完全变质,“碱石灰”全部变成了CaCO3和Na2CO3。
则CaO与水反应的反应方程式为 。
(2)实验:如图所示:
(3)判断:
a. 若Ca(OH)2、CaCO3和Na2CO3投入到水中不会放热,则由操作②现象判断:猜想Ⅱ
(填:成立、不成立)
b. 操作④发生化学反应的方程式为 ;由操作⑤⑥的现象判断:滤液中含有
(写化学式);由此判断猜想Ⅰ (填:成立、不成立)。
c. 综合a和b的结论,判断该样品变质情况为 。
(4)拓展:由上述实验说明,实验室中“碱石灰”应 保存;操作③中玻棒的作用是 。
在化学实验室,某小组同学实验时发现一瓶没有密封好的NaOH已经结块。于是对其成分进行科学探究,请你一起完成探究的过程。
Ⅰ固体的成分分析
【提出问题】结块后的固体成分是什么?
【猜想与假设】
猜想一:固体为碳酸钠
猜想二:固体为碳酸钠和氢氧化钠。
用化学方程式表示固体中有碳酸钠的原因_____________________________________。
【查阅资料】BaCl2溶液pH=7
【实验探究】从瓶中取出一定量的固体,加入足量水溶解,再将溶液分三等份分别装入A、B、C三支试管,进行如图所示实验。
甲同学根据实验现象,认为结块固体中有碳酸钠和氢氧化钠。
【实验分析】
(1)根据甲同学的实验结论可知,三支试管中观察到的实验现象分别为:A试管中________________,B试管出现大量气泡,C试管中出现白色沉淀;
C试管中现象产生的原因是(用化学方程式表示)___________________________。
(2)乙同学认为甲同学的结论是不正确的,原因是_______________________________。
【实验设计】请你设计合理的实验方案,填入下列表格中。
操作 |
现象 |
结论 |
取少量结块固体于试管(或烧杯)中,加水使其完全溶解,__________________ ______________________ _____________________ |
_______________________ |
固体为碳酸钠和氢氧化钠 |
Ⅱ固体中各成分含量
为确定该固体样品中Na2CO3的质量分数,小芳同学称取2 g样品,利用A为Y形管、B为量气管、C为水准管作为主要反应容器,进行了如图(I)所示实验。
(1)在量气管内水面上架一薄层油,目的是__________________________。
(2)使样品与稀硫酸反应的操作为 __________________________________。
(3)实验结束后,小芳同学读出量气管中的气体体积为22.4ml(已知该温度压强下,CO2的密度为1.965 g/L),请你计算出样品中Na2CO3质量分数。(写出计算过程)
(4)小明同学设计如图(Ⅱ)装置,分别测定反应前、反应后仪器以及仪器内物质的总质量,进行有关计算,实验操作中没有失误,多次测量的结果均偏大,你认为可能的原因是________________________。
两个化学兴趣小组分别进行以下3个实验:
①MgSO4溶液和NaOH溶液反应;
②稀H2SO4和BaCl2溶液反应
③稀HCl和NaOH溶液反应(用酚酞试液作指示剂)
实验结束后,同学们发现本组废液缸里废液颜色与另一小组不一样,在征得老师同意后,两组同学各自对本小组的废液进行探究:
【提出问题】废液缸里的废液成分有什么?
【查阅资料】微溶物质在反应物中视作可溶物,在生成物中视为不溶物。
【实验探究】
(一)第1小组的探究:
1.小东首先把呈浑浊状态的废液进行分离,得红色澄清滤液和滤渣。
2.小刚认为无需进行实验,就能判断出滤渣中含有BaSO4、Mg(OH)2两种沉淀,他的理由是,请你写出生成其中一种沉淀的化学方程式:。
3.小西对滤液成分(除酚酞、水外,下同)进行分析,认为滤液中一定含NaOH和NaCl,并对可能有的成分提出如下猜想:
猜想1:滤液中含有BaCl2
猜想2:滤液中含有Na2SO4
猜想3:滤液中含有BaCl2、Na2SO4
(1)小强认为猜想3是不成立的,因为;
(2)小雨取少量滤液于试管中,滴加溶液,出现的现象是,证明猜想2成立。
(二)第2小组的探究:
第2小组首先对废液进行了分离,得无色滤液和少量滤渣,然后取少量滤液于试管中,逐滴滴加Na2CO3溶液,并根据实验结果绘制成下图。请据此判断,滤液一定含有的离子是(填离子符号),实验过程中滤液颜色的变化为。
【交流反思】实验结束后,同学们一致认为实验后的废液要进行处理才能排放,否则会对环境造成污染。
化学教师为了调动同学们探究的积极性,布置了一个探究任务:粉笔的成份是初中化学中常见的盐类,请同学们探究粉笔的化学成份。某化学兴趣小组进行了以下探究实验。
【提出猜想】
(1)粉笔的成份氯化物;(2)粉笔的成份碳酸盐;(3)粉笔的成份硫酸盐。
【实验探究】
(1)取一个段白色的粉笔(约1g),在研钵中研成粉末,倒入大烧杯中,加入100mL蒸馏水充分搅拌,静置,发现烧杯底部有较多的白色固体未溶解。根据下表以及后面实验操作现象,判断粉笔的成份属于哪类物质?。
溶解度(20℃) |
﹤0.01g |
0.01g~1g |
1g~10g |
﹥10g |
物质分类 |
难溶 |
微溶 |
可溶 |
易溶 |
(2)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加几滴酚酞,无明显现象。粉笔溶液(酸碱性)不可能呈性;
(3)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加盐酸溶液,无明显现象产生;
(4)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加Na2CO3溶液,产生白色沉淀;
(5)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
【实验判断】
根据探究实验中出现的现象,请你做出粉笔化学成份可能合理的判断。完成下列填空:
(6)写出粉笔的主要成份化学式;
(7)写出【实验探究】(4)中化学反应的化学方程式;
(8)写出【实验探究】(5)中化学反应的化学方程式。
化学兴趣小组同学发现实验台上按如下顺序摆放着7瓶不同的无色溶液(如图所示),其中4、5号试剂瓶标签破损。
【提出问题】这两瓶试剂分别是什么?
【查阅资料】
①碱性的亚硫酸钠(Na2SO3)溶液、Na2CO3溶液都能与中性的CaCl2溶液发生复分解反应,产生白色沉淀。
②Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+H2O。
③CO2与SO2均可以使澄清石灰水变浑浊,SO2是一种有刺激性气味的气体。
【作出猜想】4、5号溶液可能分别是NaOH、Na2CO3、Na2SO3或NaCl溶液中的一种。
【实施方案】取少量4、5号溶液分别于试管中,然后分别进行下列三组实验。
实验1:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的号溶液,两试管中的溶液均变成红色,说明4、5号溶液均不可能是上述猜想中的溶液。
实验2:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的3号溶液,两试管中均产生白色沉淀,4、5号溶液可能分别是Na2SO3溶液和Na2CO3溶液中的一种。写出其中一个反应的化学方程式。
实验3:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的2号溶液,在盛4号溶液的试管中有现象,说明4号是Na2CO3溶液;在盛5号溶液的试管中有现象,说明5号是Na2SO3溶液。
【实验反思】同学们经过分析,认为4号溶液还可能是变质的NaOH溶液。请你利用上述图中的试剂设计鉴定实验方案,完成实验报告。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
4号溶液是部分变质的NaOH溶液。 |
小明同学想研究一氧化碳的还原性,通过查阅资料知道:草酸(H2C2O4)与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳,反应方程式为:H2C2O4CO↑+CO2↑+ H2O。
于是他设计了下图的实验装置,结合装置回答下列问题:
(1)图A是用草酸制取CO的反应装置,你认为应选择(填“甲”、“乙”或“丙”)装置;
(2)装置C的作用是;
(3)装置D中反应的化学方程式为;
(4)为检验装置D中产生的气体,E装置中的液体应为;
(5)装置F中酒精灯的作用是。