(8分)石灰石有许多重要的用途。
(1)以石灰石为原料,可以生产生石灰,生石灰可做干燥剂,某化学兴趣小组的同学对食品厂某批次包装完整、粉状的生石灰成分进行质量检测。
【提出问题】该批次的生石灰成分及含量是否与标签相符?
(标签如图所示)
【猜想与假设】固体成分为:
A:全部是碳酸钙和杂质 B:既有碳酸钙,也有氧化钙和杂质
C:全部是 和杂质。
【设计并完成实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
第一步操作:取少量固体于试管中,加适量水振荡后静置,再滴几滴无色酚酞试液 |
溶液变红 |
说明固体成分中一定含有 |
第二步操作:再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸 |
有气泡生成 |
说明固体成分中一定含有 |
【实验结论】该兴趣小组同学得出的结论:剩余固体成分与【猜想与
假设】中的 (填A、B或C)相同。
【定量测定】称取10克该批次的生石灰样品,置于锥形瓶中,向其中缓慢加稀盐酸,直至无气泡产生,电子天平读数变小0.88克,将锥形瓶中残留物进行过滤、洗涤、干燥,得到固体质量为0.2克。
【问题讨论】由于生石灰与酸反应放出热量,导致水蒸气随CO2一起从导管口逸出,这一因素使测得的生石灰的最终含量将 (选填“偏小”“偏大”或“无影响”)。反应生成的CO2也会代替原有的空气残留在锥形瓶中,这一因素对测定结果也有影响。
(2)实验小组的同学对实验室制取二氧化碳反应后的溶液进行了如下探究:
取大理石和盐酸反应且过滤后所得废液20克于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液至过量,滴入碳酸钠溶液的质量与生成沉淀的质量的变化关系如图所示。请根据图中信息计算废液中氯化钙的质量分数是多少?(写出计算过程)
小强同学分别取溶质质量分数相同的稀盐酸,大小、形状都相同的某种金属X、Al、Cu 进行实验,实验现象记录如下
Al |
X |
Cu |
||
现象 |
开始时 |
几乎无气泡产生 |
产生气泡速度慢 |
无气泡产生 |
一段时间后 |
产生气泡速度快 |
产生气泡速度慢 |
无气泡产生 |
回答下列问题:
(1)实验开始时,铝表面几乎无气泡产生的原因是__________。
(2)Cu表面始终无气泡产生的原因是____。
(3)三种金属的活动性由强到弱的顺序是______。
(4)如果金属X的活动性比铁弱,且金属X与稀盐酸反应后生成易溶于水的XCl2。向只含有XCl2、CuCl2两种溶质的溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入稀盐酸,没有气泡产生。则滤液中一定含有的金属阳离子是(用离子符号表示)。
已知2Al+Fe2O3 高温2Fe+Al2O3被称为“铝热反应”。镁和氧化铜也能发生类似的反应,其化学方程式是。
某小组同学在实验室中进行镁和氧化铜反应的实验,充分反应后对于固体剩余物进行了实验探究。
【提出问题】固体剩余物是什么?
【猜想假设】假设① 铜和氧化镁;假设② ;假设③ 。
【查阅资料一】大多数金属氧化物都能与盐酸反应生成金属氯化物和水(反应中元素化合价不发生改变)。
【实验探究】请完成下列实验。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量固体剩余物于试管中,向其中加入足量的稀盐酸。 |
(1)固体部分溶解,溶液为无色。 |
假设①成立。 |
(2)。 |
假设②成立。 |
|
(3)。 |
假设③成立。 |
【总结一】(1)对于有多种物质参加的化学反应,要推测充分反应后得到的剩余物的成分,需要考虑两个方面:一是;二是。
(2)一种金属单质可以和另一种金属氧化物反应。
【思考】是否任何一种金属单质都能与另一种金属氧化物反应?
【查阅资料二】该小组同学通过查阅资料,获得以下几组反应信息。
实验组别 |
I |
II |
III |
IV |
V |
药品 |
Al |
Fe |
Ag |
Al |
Cu |
CuO |
CuO |
CuO |
Fe2O3 |
Fe2O3 |
|
相同条件下是否反应 |
是 |
是 |
否 |
是 |
否 |
【总结二】根据上表对比分析得出:金属单质与金属氧化物能发生反应,需满足的条件是。
某课外小组设计了如下图所示的实验装置,该装置既可用于制取气体,又可用于探究物质性质。
(1)当打开K1、关闭K2时,可完成用(写反应物的名称)制取氧气的实验,其中量筒的作用是。
(2)当打开K2、关闭K1时,可制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是;可验证的二氧化碳的性质是。
(3)在实验(2)中,若用II代替I,干燥管内反应的化学方程式是2Na2O2 + 2CO2 =" 2X" + Y,反应中若消耗39 g Na2O2,生成Y的质量是8 g,则X的化学式是,II中烧杯内可观察到的现象是。
化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O和Na2CO3。
【查阅资料】
① Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。
②向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
③Na2CO3是白色固体,易溶于水,能与CaCl2溶液发生反应,化学方程式为:Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
④Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。
⑤CaCl2、NaCl、Na2CO3、NaOH四种溶液分别与无色酚酞溶液作用比较:
分别向右侧溶液中 加入无色酚酞溶液 |
CaCl2 |
NaCl |
Na2CO3 |
NaOH |
主要实验现象 |
无色 |
无色 |
由无色变为红色 |
由无色变为红色 |
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。
(1)实验记录
序号 |
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
① |
打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸 |
A中产生大量气泡 E中出现浑浊 |
E中反应的化学方程式为 |
② |
当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯 |
D中Na剧烈燃烧,产生白烟 内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀 |
反应产物一定 有和 |
③ |
取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入CaCl2溶液 |
产生白色沉淀 |
反应产物还有 |
(2)实验反思
① 实验记录②中,E中出现浑浊再点燃酒精灯的目的是。
② 装置B、C的作用是。
③ 检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,。
下面是两个探究可燃物燃烧条件的实验,请回答相关问题。
图 1图 2
(1)如图1向C中加入少量白磷,再加入热水,塞好胶塞,使导管口浸入热水中,白磷不燃烧。打开K1,将A中溶液滴入B中,C中有气泡冒出,白磷燃烧。C中发生反应的化学方程式为。
此实验运用对比的方法研究了燃烧的一个条件,它是。
(2)如图2所示,在空气中放置时,两团棉花均不燃烧;若将足量二氧化碳倒入烧杯时,可以观察到的现象有:①;②粘有过氧化钠的棉花燃烧;③未粘有过氧化钠的棉花不燃烧。通过上述实验的对比分析,写出产生现象②的原因。