某化学兴趣小组对CO2是否支持常见金属的燃烧进行探究活动。
【活动探究】探究CO2是否支持实验室常见金属镁的燃烧。
实验①:将燃着的镁条插入充满CO2的集气瓶,发现镁条仍燃烧。生成物除白色MgO外,还有一种黑色固体。
(1)镁在CO2中反应的化学方程式为 ,此反应的基本类型是 。
(2)实验①的结论是 。由该结论可知 (写“能”或“不能”)用CO2灭火器扑灭活泼金属的火灾。
(3)通过实验①你对燃烧条件的新认识是 。
(8分) “侯氏制碱法”制得的纯碱(Na2CO3)中常含有少量氯化钠。某化学兴趣小组的同学拟测定某纯碱样品中Na2CO3的质量分数。
【方案一】沉淀分析法(如下图所示)。
(1)溶液M含有的溶质是CaCl2和;沉淀N的化学式是。
【方案二】气体分析法
称取该纯碱样品21.5g,加入到盛有150 g的稀盐酸的烧杯中,样品完全反应后,测得烧杯内混合物的质量为162.7 g。
(2)写出实验室检验反应中生成气体的化学方程式:。
(3)求该纯碱样品中Na2CO3的质量分数。(写出具体计算过程) 。
(4)假如称量准确,通过计算得到的纯碱样品中Na2CO3的质量分数比实际数值偏小,你认为其中可能的原因是。
(11分)氧气和二氧化碳是初中化学常见的两种重要物质。请你参与下列氧气和二氧化碳有关制备、转化的实验探究活动。
Ⅰ:实验室制取氧气和二氧化碳。
(1)用高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式是。如果要制得较纯净的氧气,应该选择装置(填上述装置图示中序号)收集。
(2)制取二氧化碳,可选择图示中B与F组合为装置,需要的化学药品是;向B中加入药品前的一步实验操作是。该组合装置既可用于制取二氧化碳又可用来制取氧气,其中选用相同发生装置制取二氧化碳和氧气的原因是。
Ⅱ:用过氧化钠反应来制取氧气,是潜水员使用的供氧装置的原理。
【查阅资料】常温常压下过氧化钠是淡黄色固体,在不需要加热的情况下能与二氧化碳反应生成氧气和另一化合物(生活中常见的盐);过氧化钠能与水反应生成氧气和氢氧化钠。
【设计装置】为验证过氧化钠(Na2O2)和CO2反应原理,设计如下实验装置。
【实验操作】向装置X中通入足量CO2气体,观察到X瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末,同时见到Y、Z装置中有气泡出现。
【实验分析】
(3)过氧化钠与二氧化碳反应除生成氧气外,另一化合物的化学式为;Y中的溶液是;Z中浓硫酸的作用是。
(4)验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气的操作是。
(5)反应结束后,可设计一个简单实验,验证X瓶中过氧化钠是否有剩余(除用二氧化碳验证外),其实验原理是(用化学方程式表示)。
(7分)某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ca2+、Cl-四种离子,为了处理废液,回收金属并制备氯化铁晶体,现设计如下实验过程(部分):
(1)金属X的化学式为。实验室进行过滤操作除需要用到烧杯、玻璃棒和铁架台(带铁圈)外,还需要的实验用品是。
(2)已知“反应Ⅰ”中,2FeCl3+ Fe=3FeCl2,发生的另一反应化学方程式为;
“反应Ⅱ”的化学方程式为。
(3)“氧化”中,化合价发生变化的金属元素是。
红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如下图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】久置固体的成分是什么?
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
久置固体中可能含有Ca(OH)2的原因是(用化学方程式表示)。
【实验探究1】
甲同学的方案:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
⑴取少量固体放于试管中,加足量蒸馏水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。 |
固体溶解时试管外壁发烫,试管底部有不溶物,溶液变红。 |
固体中一定含有① 和氢氧化钙。 |
⑵另取少量固体放于试管中,滴加足量稀盐酸。 |
固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。 |
固体中一定含有②, 一定不含Fe2O3。 |
⑶将步骤⑵中产生的气体通入到澄清的石灰水中。 |
③ |
固体中一定含有CaCO3。 |
【实验质疑】
⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)2的结论,理由是
。
⑵丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是(用化学方程式表示)、。
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证:
⑴ 乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有。
⑵ 乙同学经过实验测得上述滤渣C(CaCO3 )的质量为1.0 g,计算滤液A中含氢氧
化钙的质量。(写出解题过程)
⑶ 丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g,滤渣B中CaCO3的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验以及乙、丙两位同学的实验数据,久置固体的成分是:
(6分)某活动小组的同学正在探究酸碱溶液恰好完全反应的实验。
【设计与评价】
小香的方案:向盛稀盐酸的试管中滴加两滴酚酞溶液,再逐滴滴加氢氧化钠溶液,边滴边振荡至恰好变为红色;
小坊的方案:向盛氢氧化钠溶液的试管中滴加两滴酚酞溶液,再逐滴滴加稀硫酸,边滴边振荡至恰好变为无色;
小香的方案中发生反应的化学方程式为(1) ______________________________________;
【实验过程】
实验时小香按照方案进行了正确的操作,小坊忘了加指示剂,一直没有观察到溶液变化。实验结束后两位同学把试管中的废液倒入同一废液缸中,溶液呈无色。这时有人提议“继续探究废液缸中溶质(除酚酞外)的成分”:
【猜想与判断】
小香认为:可能是NaCl、Na2S04 H2S04
小坊认为:可能是NaCl、Na2S04,、NaOH
大家一致认为,经理论分析可以判断:小坊的猜想一定(2) ___________ (填“正确”或“错误”),无需探究;
【交流与表达】小香为了证明自己的猜想,实验如下:取样,加入氯化钡溶液,观察到溶液中有白色沉淀产生,则猜想正确。小香的实验________ (填“能”或“不能”)得出结论,理由是(4) __________________________________________________________________;
【补充与完善】为了证明小香的猜想,我设计的实验是:取样,加入(5) ___________ (一种有色溶液),观察到的实验现象是(6) ______________________,证明该猜想正确。