“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性,是生产中常用的金属材料之一。镀锌层犹如铁皮的保护层,这层膜的厚度是判断镀层质量的重要指标。某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮镀锌层的厚度,查阅了资料,并设计了下面的实验方案。
【查阅资料】
A.锌既能与酸反应,也能与碱溶液反应。与碱溶液反应的化学方程式为:
Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑
B. ZnCl2、FeCl2都能与NaOH溶液反应,生成难溶于水Zn(OH)2和Fe(OH)2。
C. Zn(OH)2既可以溶于酸也可以溶于碱,Fe(OH)2则只能溶于酸。
【问题讨论】在铁皮表面镀锌是为了 。(填字母)
a.锌没有铁活泼,镀在铁的表面可防止生锈
b.锌比铁活泼,并且在空气中容易形成致密的氧化膜,防止生锈
图1 图2
【设计实验】
(1)甲同学设计的方案是将镀锌铁皮浸泡在盐酸中,先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉,通过测量因产生气体而形成差量计算出锌的质量,然后再计算得到锌层的厚度(如图1)。但是乙同学回顾起上课时老师演示的“用足量盐酸除铁锈”的实验现象,马上对甲同学的方案的可行性提出了异议,乙同学的理由是 。该实验中锌镀层已完全反应的标志是 。
(2)乙同学拟通过称量镀锌铁皮和氧化铁的质量,计算锌皮的厚度。方案如下图所示:
步骤②中加入足量氢氧化钠溶液的目的是 。
(3)丙同学拟通过测量镀锌铁皮与某溶液反应产生气体的体积来计算锌层的厚度,装置如
图2所示。
Ⅰ.为了尽可能减少误差,仪器A中盛放的是镀锌铁皮,仪器B中最好盛放 。
A.氢氧化钠溶液 B.浓硫酸 C.浓盐酸 D.稀硫酸
Ⅱ.检查量气装置气密性:连接好装置,关闭弹簧夹,从量气管注水,若观察到 ,说明该量气装置气密性良好。
Ⅲ.检查气密性后,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录量气管中的液面位置;②待A中不再有气体产生并恢复至室温;③由B向A中滴加足量某溶液;④上下移动量气管,使干燥管和量气管中液面相平。上述操作的顺序是 (填序号)。
Ⅳ.若分液漏斗上方不连接导管a,则测出气体体积会 (选填“偏小”、“偏大”或“没有影响”)。
下面是某兴趣小组同学做的2个小实验。根据实验内容回答下列问题(仪器的固定装置已经省略)。
(1)若甲中盛有二氧化锰,连接甲乙装置,关闭K1打开K2,从分液漏斗向甲中加入适量双氧水,关闭分液漏斗活塞,观察到乙中导管口有气泡冒出,白磷不燃烧;关闭K2打开K1,则乙中的现象是 ,且白磷燃烧。
①甲中发生反应的化学方程式是 。
②实验过程中,白磷产生现象差异的原因是 。
(2)若甲中充满二氧化碳(K1、K2关闭),连接甲丙,从分液漏斗向甲中加入适量的澄清石灰水,关闭分液漏斗活塞,一段时间后,打开K1,整个实验过程中观察到甲中的现象是 。
请你完成对实验室制取二氧化碳的实验探究。
(1)选择药品。下表是对四组药品进行实验的记录:
组别 |
药品 |
实验现象 |
① |
块状石灰石和稀盐酸 |
产生气泡速率适中 |
② |
石灰石粉末和稀盐酸[来] |
产生气泡速率很快 |
③ |
块状石灰石和稀硫酸 |
产生气泡速率缓慢并逐渐停止 |
④ |
碳酸钠粉末和稀盐酸 |
产生气泡速率很快 |
从制取和收集的角度分析,一般选择第组药品(填字母序号,下同),该组药品发生反应的化学方程式为。
(2)选择装置。选择发生装置。
(3)制取气体。选择装置收集二氧化碳,其验满方法是。
(4)气体检验。将生成的气体通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,确定该气体是二氧化碳。这种检验方法是否正确?若正确请说明理由,若不正确请写出正确的检验方法。。
分类是研究物质的一种重要方法,同类物质具有相似的化学性质。学习完二氧
化碳的性质后,某化学兴趣小组的同学发现氢氧化钾与氢氧化钙的组成相似,设计
实验探究二氧化碳能否与氢氧化钾发生反应。
(1)实验准备
查阅资料:通常状况下,1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。
(2)实验过程
【方案一】同学们取少量氢氧化钾溶液于试管中,向该溶液中通入二氧化碳气体,无明显现象。得出结论:二氧化碳不能与氢氧化钾发生反应。有的同学提出该结论不正确,理由是_______________________。
【方案二】在老师的帮助下,同学们利用下面的装置,通过实验证明二氧化碳与氢氧化钾确实发生了化学反应。
A B
分别取氢氧化钾和氢氧化钙溶液放入A、B中,
① 关闭K,通入二氧化碳,A、B中均无明显变化。B中盛放的溶液是_____。
② 打开K,继续通入二氧化碳。B中溶液变浑浊。B中反应的化学方程式为_____。
同学们依据上述实验现象,得出二氧化碳与氢氧化钾确实发生了化学反应。有同学
认为上述实验不足以证明二氧化碳和氢氧化钾发生了反应,其理由是_____。
③ 同学们用洗涤干净的上述装置重新实验,分别量取50 mL上述溶液放入A、B中,
关闭K,通入约500 mL二氧化碳,A、B中均无明显变化。此实验可以说明二氧化碳和氢氧化钾发生了反应,其理由是_____。
(3)实验反思
通过上述实验说明,对于没有明显现象的化学反应,可以从的角度证明反应的发生。
下图装置可以完成多个简单实验,具有药品用量少、实验现象明显、尾气不外逸等优点。
小资料:Na2CO3 + H2SO4=Na2SO4 + H2O + CO2↑;
氧化钙(俗称生石灰)与水反应放热。
(1)若甲中吸有浓氨水,乙中吸有无色酚酞溶液,将甲、乙中的液体同时挤出,一段时间后,观察到无色酚酞溶液变红,说明分子具有的性质是________。
(2)若甲中吸有水,乙中吸有稀硫酸,烧杯①中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,烧杯②中盛有碳酸钠粉末。为了验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳,应采取的实验操作是________。
(3)若先将甲中的液体挤出,观察到气球明显鼓起,一段时间后恢复原状;再将乙中的液体挤出,气球又明显鼓起。请将下表中的试剂补充完整。
滴管甲 |
烧杯① |
滴管乙 |
烧杯② |
|
试剂 |
H2O |
MnO2 |
气球鼓起是因为装置内气压增大,两次气压增大的原因依次是________。
根据下图回答问题。
(1)仪器a的名称是。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为,所选用的收集装置是E或(填字母序号,下同)。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为,所选用的发生装置是。收集一瓶二氧化碳,将燃着的木条放在瓶口,若观察到________,说明瓶中已充满二氧化碳。