在一次化学实验探究活动中,老师交给某学习小组一瓶由碳酸钠溶液与澄清石灰水混合反应后,并经过滤得到的无色滤液,要求对该无色滤液中溶质的成分进行探究.请你一同参与他们的探究活动.
【提出猜想】滤液中溶质的成分有如下几种可能:
A.NaOH | B.Na2CO3、Ca(OH)2、NaOH |
C.Na2CO3和NaOH | D._________ |
【讨论交流】(1)上述猜想中,肯定不成立的是_________(填猜想序号),其理由是_________.
(2)若猜想A成立,则原反应中碳酸钠溶液与澄清石灰水一定_______(填“是”或“不是”)恰好完全反应.
【实验探究】甲、乙两同学为了验证各自的猜想,分别进行了如下实验:
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实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
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甲同学 |
取少量滤液于试管中, 加入足量的 _________ 溶液 |
有气泡产生 |
猜想 _________ 成立 (填猜想序号) |
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乙同学 |
取少量滤液于试管中, 加入足量的Na2CO3溶液 |
无明显实验现象 |
猜想A成立 |
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甲同学取少量滤液于试管中,加入足量的 _________ 溶液 有气泡产生,猜想 _________ 成立(填猜想序号)
乙同学取少量滤液于试管中,加入足量的Na2CO3溶液 无明显实验现象,猜想A成立
【反思与评价】经过讨论,大家一致认为乙同学的实验结论不一定正确,其理由是:除猜想A可能成立外,猜想 _________ 也可能成立(填猜想序号)。
某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究,请你分析并填空。
(1)写出图中仪器a、b的名称:a:________,b:________
(2)实验室制取氢气的化学方程式是_______________________,若用排空气法收集氢气,应选择的收集装置是__________.B装置中的长颈漏斗末端位于液面下的原因是___________________.
(3)实验室采用加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气,反应化学方程式是______________________.将装置A和C连接进行此实验,实验结束,停止加热前要先将导管移出水面,目的是__________________.若用盛满水的F装置收集氧气,应从导管________(填①或②)通入。
(4)甲烷(CH4)是一种无色、无味、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷,应选择的发生装置是________.
(5)实验室制备CO2应选择的发生装置为________,若是用D收集CO2检验是否收集满的方法为_________________.
在学习“石灰石和钟乳石”时,小明和老师做了如下图所示的一组对比实验。
实验操作 |
实验现象 |
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小明 |
用坩埚钳夹持一小块石灰石,在酒精灯的火焰上灼烧(如图1所示),2分钟后,把它投入含有酚酞的蒸馏水中 |
酚酞溶液不变色 |
老师 |
用坩埚钳夹持一小块石灰石,在酒精喷灯火焰上灼烧(如图2所示),2分钟后,把它投入含有酚酞的蒸馏水中 |
酚酞溶液变红 |
根据上述实验回答下列问题:
(1)小明的实验现象说明石灰石灼烧时没有反生化学反应,其本质原因是 ;
(2)老师的实验中酚酞溶液变红,说明溶液呈 性,用化学方程式表示其原因
(3)若老师实验时夹持的石灰石质量为10克,灼烧完全后剩余固体为5.6克(所含杂质在灼烧过程中不发生变化),请回答下列问题:
① 当石灰石完全反应后,生成CO2的物质的量为 mol;
② 求该石灰石中CaCO3的物质的量(根据化学方程式列式计算)。
某兴趣小组做以下实验探究分子的运动:
(1)实验(如图1所示):烧杯 (填序号)中溶液会由无色变红色,产生这一现象的原因是: 。
(2)为使实验结论准确可靠,该兴趣小组设计了实验(如图2所示)作为对比实验,你认为有无必要?说明理由 。
王丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。王丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
文字表达式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把燃着的石蜡插入集气瓶中 |
石蜡燃烧得更旺 |
文字表达式I |
表中,文字表达式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
(3)实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录 】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
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① |
检查装置的气密性 |
/ |
装置的气密性良好 |
② |
加入药品,将装置连接固定 |
/ |
/ |
③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
/ |
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温, 进行操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是 ;现象I是
出现上述现象的原因是 。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】导致第1组数据产生较大误差的可能原因是
为了探究某脱氧剂的成分(由铁和某种单质组成)及利用该脱氧剂测定空气中氧气含量,兴趣小组进行了如下实验:
(1)探究脱氧剂成分
【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末,若在空气中放置一段时间,有红棕色固体生成,这是由于铁与空气中的 和 反应生成了铁锈。
【实验探究】新取一定量的脱氧剂,将铁分离。取剩余固体在空气中充分灼烧,收集产生的气体,并将该气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】该脱氧剂中还含有 (填化学式)。写出澄清石灰水变浑浊的化学式表达式: 。
(2)测定空气中氧气含量(如图1):
步骤1:在注射器中放入足量脱氧剂粉末(体积为2mL),封闭。
步骤2:打开弹簧夹,将活塞向右拉至一定距离,关闭弹簧夹。
步骤3:不断轻轻晃动注射器,至活塞位置不再发生变化。
【数据处理】:计算得出氧气约占空气体积的1/5。
【实验对比】:实验室常通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量(装置如图2),用燃烧红磷法多次实验发现,集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积的1/5。
【拓展研究】查阅资料得知,当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时,红磷不再燃烧,所以用该法测定结果不够准确。请写出红磷燃烧的化学式表达式 。
与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量除了环保外,还具有的优点是 。