实验中学兴趣小组的同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于溶液是否变质,同学们提出了如下假设:
【提出假设】
假设一:该溶液没有变质;
假设二:该溶液全部变质;变质的原因是(用化学方程式表示) 。
假设三:该溶液部分变质。此时该溶液中含有的溶质是(用化学式表示) 。
【设计方案】兴趣小组的三位同学根据以上假设设计了如下三个实验方案:
方案一:取溶液样品,向样品中加入足量的氯化钙溶液,若无沉淀出现,则假设一正确;若有沉淀出现,再向反应后的残留液中加入几滴无色酚酞溶液,若无色酚酞溶液变红,则假设 正确,若无色酚酞溶液不变色,则另一种假设正确。
方案二:取溶液样品,向样品中逐滴加入稀盐酸至过量,若假设一正确,则出现的现象是自始至终都无气体生成;若假设二正确,则加盐酸,就立即有气体生成;若假设三正确,则出现的现象是 。
【方案评价】万相宏同学认为将方案一中的氯化钙溶液换为氢氧化钙溶液也能完成实验,你认为他的评价 (填“正确”或“错误”),其原因是 。
【实验结论】假设三正确。
【反思拓展】玻璃的主要成分是二氧化硅,盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶,不能用玻璃塞,其原因是 。
实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题1】该样品中含有那些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:全部是NaOH猜想Ⅱ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅲ:部分变质,该样品中含有①。
【查阅资料】CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
1)取少量样品溶于水,加入② |
白色沉淀产生 |
该反应的化学方程式:③ 氢氧化钠已经变质 |
2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入④ |
⑤ |
证明猜想Ⅲ正确 |
回答下列问题
(1)实验室中,氢氧化钠固体应怎样保存?⑥
(2)用酚酞试液⑦(填“能”或“不能”)检验氢氧化钠变质。
(3)若取少量的固体溶于水, 滴加几滴稀盐酸,没有气泡产生。__⑧___(填“能”或“不能”)证明氢氧化钠固体没有变质。
【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究2】小红同学设计如图所示装置(铁架台略去),实验在20℃,101kPa下进行,步骤如下:
①按图连接好装置;
②检查装置气密性
③用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;
④向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞。反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液224mL。
请回答下列问题:
(1)B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由⑨
(2)试管中原有的空气对实验结果没有明显影响理由是⑩
(3)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为⑪(20℃,101kPa下,22.4L二氧化碳的质量为44g)
【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2。现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成Na2SO4和NaHCO3、⑫、。
某化学兴趣小组用下图装置完成木炭还原氧化铜的实验,并对生成的红色固体成分进行探究。
【提出问题】木炭与氧化铜反应生成的红色固体中含有什么物质?
【查阅资料】木炭与氧化铜反应也可能生成氧化亚铜(Cu2O);氧化亚铜是红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。
【进行猜想】木炭与氧化铜反应生成的红色固体成分:
①全部是铜; ②全部是; ③是两者的混合物。
【实验探究】
(1)用上图装置完成木炭还原氧化铜的实验,观察到澄清石灰水。
(2)试管冷却后,观察到黑色固体全部变为红色,对生成的红色固体成分进行探究:
步 骤 |
现 象 |
结 论 |
①取1.8g红色固体于试管中, 滴加足量,充分反应 |
猜想①错误 |
|
②过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量 |
所得固体质量 |
猜想③正确 |
【反思与评价】木炭还原氧化铜的实验中,生成的气体可能含有一氧化碳,为了防止对空气造成污染,可将上图虚线方框内的装置改为(选填字母)。
某学习小组围绕“气体实验室制取”进行了研讨。请你参与完成下面的问题。
(1)原理分析:实验室制取CO2的化学方程式为。
不用Na2CO3与盐酸反应制取CO2的原因是。
(2)发生装置:图①装置中仪器a的名称是。实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况下制CH4,应选图(填序号)发生装置。
(3)收集装置:实验室收集NH3(极易溶于水)应采用的方法是。收集有毒气体SO2时,常采用③收集装置,气体应从(填字母)端通入。
在“质量守恒定律”的教学中,老师引导同学们进行“化学反应中反应物与生成物的质量关系”的实验探究,请你参与探究并回答有关问题:
(1)如图A、B所示,将锥形瓶(反应物未接触)放在天平上,右盘加砝码使之平衡,取下锥形瓶,将锥形瓶中两种物质混合,反应完全后将锥形瓶再放回天平左盘上。
①A瓶重新放回到天平上,天平(填“能”或“不能”)保持平衡。
②B瓶重新放回到天平上,天平能否保持平衡?,理由是。
③从原子的角度分析“质量守恒定律” 。
(2)如上图C所示,用细线系住铜棒使之平衡,然后在铜棒一端用酒精灯加热。铜在加热的条件下,能与空气中的氧气反应生成氧化铜。
①写出铜在空气中加热的化学方程式。
②加热一段时间后,铜棒(填“能”或“不能”)保持平衡。
铜制器物在潮湿环境中表面会产生绿色的锈迹,俗称铜绿。某化学学习小组对铜绿成分产生了浓厚兴趣。
【提出问题】铜绿中除铜元素外还有其它什么元素?
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水变蓝色;
②碳与一般的酸不反应;
③CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O。
【实验探究】该小组同学找到了一些铜绿粉末并进行了如下实验:
【观察分析】A装置中绿色粉末变为黑色;
B装置中无水硫酸铜变为蓝色;
C装置中澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为。
【实验结论】铜绿中除铜元素外还有、和碳等元素。
【交流讨论】根据铜绿的组成,小组同学对A装置中产生的黑色粉末的成分有如下两种不同的猜想:
(1)全部为CuO(2)CuO和C的混合物
【深入探究】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量黑色粉末于试管中,滴加足量的稀硫酸 |
① |
猜想(1)正确 |
②①取少量黑色粉末于试管中,滴加足量的稀硫酸 |
② |
猜想(2)正确 |
【实验结论】化学学习小组同学通过实验证明猜想(1)正确。
【反思应用】根据铜绿中所含元素,可知铜生锈不仅与空气中的氧气、水有关,还可能与空气中的等有关;要保护博物馆里的青铜器,减缓生锈,我们可以减少青铜器与接触。