实验室中有甲、乙两瓶过氧化氢溶液,均标有“10%”字样。相同条件下,用这两瓶过氧化氢溶液制取150mL氧气,所用时间明显不同。对此,同学们进行如下探究。
【猜想】两瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数不同
【进行实验】
序号 |
实验装置 |
主要实验步骤 |
实验现象 |
实 验 1 |
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向两支试管中分别加入等量的甲、乙两瓶中的过氧化氢溶液,对比观察 |
两支试管中均有细微的气泡产生 |
实 验 2 |
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将两个相同的蜡烛分别点燃后放入两个烧杯中,然后分别向两个烧杯中加入等量的甲、乙两瓶中的过氧化氢溶液,再向过氧化氢溶液中加入等量的二氧化锰固体 |
两烧杯内液体中均产生气泡、有白雾,两烧杯内蜡烛均继续燃烧,但加入甲瓶溶液的烧杯中,蜡烛燃烧得更明亮 |
实 验 3 |
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向装有等量二氧化锰的两个锥形瓶中分别加入等量的甲、乙两瓶中的过氧化氢溶液 |
两锥形瓶内液体中均产生气泡、有白雾,同时有现象①出现 |
【实验结论】
甲瓶溶液中溶质的质量分数大于乙瓶溶液中溶质的质量分数。
【分析与解释】
(1)实验2和实验3中,均发生反应的化学方程式为 。
(2)实验2中,影响蜡烛燃烧明亮程度的因素是 。
(3)实验3中,现象①为 。
【反思与评价】
(1)实验1未观察到现象明显不同的主要原因是________。
(2)实验2和实验3分别应用了化学科学研究中两种重要的方法,它们是_____和_____。
(3)通过以上实验得到如下启示:影响反应速率的因素有 ;欲使燃着的物质燃烧更旺,可采用的方法是 。
我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法,为世界制碱工业作出了突出贡献。在工业生产所得的碳酸钠产品中往往会混有少量的氯化钠。某校化学兴趣小组同学想探究某产品中碳酸钠的质量分数,经讨论后设计了如下两种实验方案。
【查阅资料】碱石灰的主要成分是 和 。
【设计与实验】
方案甲:“气体质量法”
(1)按如图所示连接好装置,检查装置气密性后加入一定质量的碳酸钠样品于装置A中。
(2)打开止水夹K通入一段时间的氮气后,称量装置C的质量,并记录。
(3)关闭止水夹K,打开分液漏斗活塞向A装置中注入足量的稀硫酸,关闭活塞。
(4)待装置A中无气泡产生后打开止水夹K,再次通入氮气一段时间后,关闭止水夹K,第二次称量装置C的质量,并记录。
(5)计算。
【分析与讨论】
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②装置B中浓硫酸的作用是 。
③步骤(4)中再次通入氮气的目的是 。
④装置D的作用是 。
方案乙:“沉淀质量法”
写出上述流程中相关反应的化学方程式: 。
【得出结论】
同学们经过实验,最终都计算出了样品中碳酸钠的质量分数。
请你根据方案乙中测定的相关数据,求出样品中碳酸钠的质量分数为 ×100%(用含有m、n的代数式表示)。
【反思与交流】
同学们经过讨论认为方案乙优于方案甲,理由主要是 (填字母序号)。
A. |
节约能源 |
B. |
操作简便 |
C. |
保护环境 |
其兴趣小组同学在老师的指导下,进入实验室对碳酸钙进行了一系列探究。回答下列问题:
Ⅰ.碳酸钙与盐酸反应
(1)装置A中仪器a的名称为 。
(2)装置B中的现象是 。
(3)装置C若用于检验生成的气体,其中试剂为 (写名称),发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.碳酸钙分解
碳酸钙在电炉中高温煅烧一段时间后,对剩余固体进行探究。
【提出问题】剩余固体成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:全部是碳酸钙
猜想二:是碳酸钙和氧化钙的混合物
猜想三:全部是氧化钙
【设计并完成实验】
实验操作 |
实验现象 |
解释与结论 |
步骤一:取剩余固体于试管中,加水振荡后静置 |
底部有白色不溶物 |
\ |
步骤二:取上层清液于另一试管中,滴加氯化铜溶液 |
有 |
上层清液中一定含有氢氧化钙 |
步骤三:取部分底部白色不溶物于第三支试管中,滴加过量稀盐酸 |
有气泡产生 |
白色不溶物中一定含有 |
【实验结论】正确的猜想是 。
【交流与反思】小芳同学认为,步骤二中还可滴加其他试剂用来替代氯化铜溶液,该试剂可以是 (写一种即可);小华同学认为,只需完成步骤一和步骤三即可获得相同实验结论,他的依据是 。
【拓展与分析】查阅资料:生石灰质量的优劣常采用“活性度”来衡量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用一定溶质质量分数的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。
测得煅烧产物( )的活性度,数据见如表。
石灰石煅烧的最佳温度范围一般为1100℃~1200℃的证据是 。
学习完金属的化学性质,兴趣小组进行了如图所示的实验。
【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色,硝酸亚铁溶液呈浅绿色,硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验,验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
(1)试管①中观察到的实验现象是 。试管③中反应的化学方程式是 。
(2)你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱 (填“能”或“不能”)。
【实验二】在完成实验一的过程中,同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中(如图二)。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后,过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。
(3)小明将铁丝放入浅绿色滤液中,一段时间后,铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是 (填化学式)。
(4)探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么?
【作出猜想】小明的猜想:银、铜、铁、锌
你的猜想:猜想Ⅰ ;
猜想Ⅱ:银、铜、铁
【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确,结合上述的实验现象分析,小明的猜想不正确的原因是 。
【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确,请你完成下列实验方案。
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
取少量滤渣样品, 。 |
。 |
猜想Ⅱ正确 |
【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑 。
在学习人教版九年级化学下册第十单元课题1“常见的酸和碱”时,教师演示了饱和氢氧化钙溶液导电性实验,如图所示。
请根据要求回答下列问题。
实验用品:
直流电源、导线、石墨电极、灯泡、带刻度的烧杯、温度计、开关。
100mL饱和 溶液。
实验现象:
灯泡发光,两电极分别有气泡产生,烧杯内液面下降,与电源正极相连的石墨电极周围出现较多白色浑浊物,溶液温度升高。
分析:液面下降是因为水被电解。电源正极产生的气体为 (用化学式表示)。
【提出问题】溶液出现白色浑浊物的原因是什么?
【查阅资料】氢氧化钙微溶于水
【作出猜想】
猜想Ⅰ:溶液温度升高,氢氧化钙溶解度变小,溶质析出。
猜想Ⅱ: ,溶质析出。
猜想Ⅲ:石墨电极与生成气体发生反应,导致产生白色浑浊物。
【实验探究】溶液出现白色浑浊物的原因
实验 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
取相同条件下的100mL饱和 溶液于大烧杯中,加热至演示实验溶液上升的温度(温度升高约4℃)。 |
溶液中几乎无白色浑浊物。 |
猜想Ⅰ |
② |
将相同条件下的 mL饱和 溶液加热蒸发掉部分水(蒸发掉水的体积与演示实验减少水的体积相同)。 |
溶液中出现少量白色浑浊物。 |
猜想Ⅱ成立但不是溶液变浑浊主要原因。 |
③ |
向90mL相同浓度饱和 溶液中加入10mL蒸馏水,搅拌,其余条件不变,重复进行演示实验操作。 |
两电极分别有气泡冒出, 。 |
猜想Ⅲ成立且是溶液变浑浊主要原因。 |
④ |
使用铂电极代替石墨电极,重复进行实验③。 |
两电极分别有气泡冒出,溶液中无白色浑浊物。 |
【总结反思】
(1)白色浑浊物的成分为 (用化学式表示)。
(2)用化学方程式表示主要浑浊物的成因 。
某兴趣小组利用“盐酸、硫酸铜、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸钾”五种溶液对“复分解反应发生的条件”进行再探究。
【知识回顾】(1)回忆向滴有酚酞试剂的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的实验。
(2)观察两者反应的微观示意图(图1),该反应过程没有变化的微粒是 ,两者反应的微观实质是溶液中的 。
【实质再探】(1)向氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液反应的化学方程式是 ,图2是二者反应的微观示意图,两者反应的实质是溶液中的 。
(2)向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,产生大量气泡,实质是溶液中 反应生成了水和二氧化碳气体。
【归纳小结】复分解反应发生的微观实质是溶液中的 。
【拓展应用】(1)将碳酸钠溶液和硝酸钾溶液混合没有发生变化,分析两者不发生反应的原因是 。
(2)图3是硫酸氢钠在水中解离的微观示意图,溶液中存在的离子是 ,滴加 (用化学式表示)溶液既能降低该溶液的酸性又能生成沉淀。