(11分)氧气和二氧化碳是初中化学常见的两种重要物质。请你参与下列氧气和二氧化碳有关制备、转化的实验探究活动。
Ⅰ:实验室制取氧气和二氧化碳。
(1)用高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式是 。如果要制得较纯净的氧气,应该选择装置 (填上述装置图示中序号)收集。
(2)制取二氧化碳,可选择图示中B与F组合为装置,需要的化学药品是 ;向B中加入药品前的一步实验操作是 。该组合装置既可用于制取二氧化碳又可用来制取氧气,其中选用相同发生装置制取二氧化碳和氧气的原因是 。
Ⅱ:用过氧化钠反应来制取氧气,是潜水员使用的供氧装置的原理。
【查阅资料】常温常压下过氧化钠是淡黄色固体,在不需要加热的情况下能与二氧化碳反应生成氧气和另一化合物(生活中常见的盐);过氧化钠能与水反应生成氧气和氢氧化钠。
【设计装置】为验证过氧化钠(Na2O2)和CO2反应原理,设计如下实验装置。
【实验操作】向装置X中通入足量CO2气体,观察到X瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末,同时见到Y、Z装置中有气泡出现。
【实验分析】
(3)过氧化钠与二氧化碳反应除生成氧气外,另一化合物的化学式为 ;Y中的溶液是 ;Z中浓硫酸的作用是 。
(4)验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气的操作是 。
(5)反应结束后,可设计一个简单实验,验证X瓶中过氧化钠是否有剩余(除用二氧化碳验证外),其实验原理是 (用化学方程式表示)。
(1)下列是实验室常见气体的制取及收集装置图.
①写出标有序号的仪器名称:
,
;
②实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰粉末来制取
,其中二氧化锰的作用是,应选用的制气装置是(填编号)收集
不能选用的装置是(填编号)
(2)柳州生产的两面针成人牙膏中摩擦剂的主要成分是碳酸钙,现通过以下实验装置测定碳酸钙的质量分数(假设牙膏的其它成分与盐酸不反应)
①碳酸钙属于(选填"酸""碱"或"盐")乙装置中碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为。
②下列措施中不能提高测定准确度的是(填序号)
A. | 缓慢地逐滴滴加盐酸 |
B. | 在甲乙间增加装有浓硫酸的洗气瓶. |
C. | 在乙丙间增加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶. |
D. | 在乙装置反应结束后仍继续通入空气 |
③若称取的牙膏样品为
,丙装置中的沉淀经干燥后质量为
,则样品中碳酸钙的质量分数为%(用含
的代数式表示)
④若不测定丙装置中沉淀的质量,而通过测定丙装置在实验前后的质量差来计算碳酸钙的质量分数,会导致测定的结果明显偏高,原因是.
化学兴趣小组的同学们探究用
从含
和
的溶液中获取金属
的原理.请你一起参与探究.
(1)实验依据:金属活动顺序.请在下表对应的方框内填入铁和铜的元素符号.
(2)意外发现:小明将光亮的铁丝插入含
和
的废液中,一段时间后取出,意外地发现铁丝表面没有变红.
(3)提出问题:
为什么没有从废液中置换出
?
(4)提出假设:小丽认为在铁丝表面可能有
析出,但被
溶液溶解了.
(5)验证假设:提供的主要实验用品:洁净的铁丝和铜丝各两根,相同体积、相同浓度的
溶液三份[
溶液显黄色].
实验操作 |
实验现象和数据 |
结论 |
①准确称量洁净的铁丝和铜丝的质量 |
铁丝质量为ag, 铜丝质量为bg |
\ |
②将铁丝插入
溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、称量 |
铁丝质量为mg,(m<a),溶液有黄色变为浅绿色 |
一定有生成(填化学式) |
③将铜丝插入
溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、称量 |
铜丝质量为ng(n<b) |
铜(填"能"或"不能")与
溶液反应 |
④另取相同质量、相同粗细的洁净铁丝和铜丝互相缠绕,插入
溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、分别称量铁丝和铜丝的质量 |
铁丝质量较轻 铜丝质量不变 |
Fe、
共存时优先与
溶液反应 |
(6)实验结论:小丽的假设(选填"成立"或"不成立"),理由是;
(7)思考与交流:
①兴趣小组的同学们通过对上述实验的分析,找到了用
从含
和
的溶液中提取金属
的关键,并且最终实验获得了成功,其实验成功的关键是:.并且反应充分.
②已知
和
发生化合反应.请按反应顺序写出用
从含
和
的溶液中获取金属
的化学方程式:;.
某化学兴趣小组的同学为了探究"复分解反应发生的条件",做了两个实验:
溶液分别与
溶液、
溶液反应.实验结束后将两实验中的废液倒入同一个干净的烧杯中,充分混合后过滤,得到滤液呈无色.
(1)写出废液混合后使滤液变无色时一定发生的反应的化学方程式:.
(2)取少量滤液于试管中,滴入紫色石蕊试液,石蕊溶液仍为紫色,则滤液呈性(填"酸"、"中"、"碱").
(3)该小组的同学对滤液中溶质的成分继续进行了如下探究实验:
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ:;猜想Ⅱ;猜想Ⅲ.
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
实验①:取少量滤液于试管中,加入适量的纯碱溶液,振荡. |
无明显现象 |
猜想Ⅱ不成立 |
实验② |
产生白色沉淀 |
猜想Ⅲ成立 |
在实验②的溶液中滴加无色酚酞溶液,观察到酚酞溶液变成红色.
【交流拓展】要使蓝色溶液变成无色,还可以用不同于上述原理的方法,即在蓝色溶液中加入足量的.
探究(1):碳酸氢钠(
)俗名小苏打,常用于食品和医学工业.某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠进行加热,发现有气泡,同时还剩余白色固体.他们对白色固体进行探究.
【提出问题】这白色固体是什么?
【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解生成水、二氧化碳和一种常见的固体.
【提出猜想】
猜想1:白色固体是碳酸钠,
猜想2:白色固体是氢氧化钠
猜想3:白色固体是氢氧化钠和碳酸钠的混合物
【实验探究】
兴趣小组为了确定反应后的固体产物成分,进行了如下实验,请填写下表:
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
步骤一:取少量反应后的固体产物溶于水,加入过量的中性氯化钙溶液,过滤. |
产生白色沉淀 |
猜想1成立 |
步骤二:取滤液少许,往滤液中滴入:① | ② |
【实验总结】写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式③.
探究2:某化学兴趣小组把金属钠投到硫酸铜溶液中,实验并非如想象的有红色铜析出,而是生成一种蓝色沉淀.同学们非常好奇并进行实验探究.
【提出问题】金属钠投到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应?
【查阅资料】钠是非常活泼的金属,能与水发生剧烈反应,并放出气体,生成的溶液显碱性
【提出猜想】
猜想1:钠先与水反应生成氢气和某碱溶液,某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀;
猜想2:钠先与水反应生成某气体和某碱溶液,某碱再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀;
【实验探究】
实验一:同学们把一小块切干净的钠投到装有少量蒸馏水的试管中,点燃生成的气体,听到"噗"的一声后燃烧起来;
实验二:在剩余的溶液中加入硫酸铜溶液,发现有蓝色沉淀.
【实验总结】
①两个猜想中的"某碱"是,猜想2中生成的气体是;
②水与金属钠反应的化学方程式.
③请你判断猜想成立.
根据下图回答下列问题:
(1)仪器a的名称 .
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,反应的化学方程式是 ;如果用F收集氧气,则气体由 进入 ( 填 ①或 ②).
(3)如果实验室要制取并收集二氧化碳气体,选择的装置连接是 (填字母).