(13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)图中仪器的名称:a ,b 。
(2)用装置A制取氧气,发生反应的化学方程式 。要制得较纯净的氧气,应该选择装置 收集。
(3)制取并收集一瓶二氧化碳,可选择装置 ;向装置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反应生成的气体,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】
(4)Y中的溶液是 ;Z中浓硫酸的作用是 。
(5)验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气的操作是 。
(6)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)。
某化学实验小组实验结束时,将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里,为回收有关金属和盐,同学们设计了如下实验方案:
试回答:
(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是。
(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式 。
(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是
。
(4)若实验过程中的物质损失可以忽略,最终所得硫酸锌的质量(填“>”、“<”或“=”)原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量,必须要称量的质量。
某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料,配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解,充分搅拌后过滤,取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为
。对其他成分他们分别做出了如下猜想:
小亮猜想:还可能有Na2CO3
小强猜想:还可能有Ca(OH)2和Na2CO3
你认为谁的猜想是错误的,理由是。你还能做出的猜想是:还可能有。
【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中,向其中滴加了几滴稀盐酸,振荡,没有气泡,于是他得出结论:没有Na2CO3。
请你选择CO2以外的物质,设计一个实验方案验证你的猜想。
实验步骤 |
现象及相应结论 |
【反思】小强认为小亮的结论不严密,理由是。
某兴趣小组的同学们以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究。
同学们在烧杯中加入10mL稀硫酸。滴入几滴酚酞试液,接着分两次向烧杯中滴入氢氧化钠溶液。第一次滴加几滴氢氧化钠溶液后,不断搅拌,第二次继续滴加氢氧化钠溶液至过量。则第一次滴加氢氧化钠溶液时,溶液中溶质(不考虑酚酞)的质量变化情况是__________:第二次滴加氢氧化钠溶液时观察到的现象是_______________________。
由上述实验同学们得出了稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应的结论。
[提出问题]是否可以用其他试剂证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应呢?
[甲组实验]实验过程如图所示:
现象:向a试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象,再滴加几滴硫酸铜溶液时出现蓝色沉淀。
结论:用硫酸铜溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[乙组实验]实验过程如图所示:
现象:向b试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象,再滴加几滴氯化钡溶液时出现白色沉淀。
结论:用氯化钡溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[交流评价]请你评价甲、乙两组同学由实验现象获得的结论是否正确,并说明理由。
正确或错误 |
理由 |
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甲组 |
||
乙组 |
(7分)某兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动:
【对固体猜想】
猜想I:全部是Na2CO3,猜想的依据是;
猜想Ⅱ:全部是NaOH猜想HI~部分是NaOH,部分是Na2CO3。
【实验和推断】
实验步骤 |
实验现象 |
①取少量白色固体于试管中,加水振荡后,至全部溶解。 |
无色溶液 |
②向试管的溶液中滴加适量物质X的溶液 |
现象A |
③再向试管中滴加几滴酚酞试液。 |
现象B |
(1)若现象A为有气泡产生,则加入的X溶液是,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的反应的化学方程式是。
(2)若X是Ca(OH)2溶液,现象A有白色沉淀,现象B为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为(填化学式),该实验(填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若X是CaCl2溶液,猜想Ⅲ成立的实验现象是、
。
某兴趣小组在学习碱的化学性质时,进行了如图所示的实验。
甲乙丙
(1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式。
(2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是。
(3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
(4)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒人同一个子净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈红色,由此产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和。
②还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。
小兰认为:只有碳酸钠
小刚认为:只有氢氧化钙
小亮认为:是氢氧化钠和碳酸钠
你认为还可能是。(写一种猜想)
【实验设计】小斌想用氯化钙溶液来验证小兰、小刚、小亮的猜想。查阅资料获悉:氯化钙溶液呈中性,并设计如下实验。请你将小斌的实验设计补充完整。
实验内容 |
预计现象 |
预计结论 |
取少量废液缸中上层清液于试管中,加入过量氯化钙溶液,静置。 |
①有白色沉淀,溶液呈红色。 |
的猜想正确。 |
② |
的猜想正确。 |
|
③ |
的猜想正确。 |
【反思拓展】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考虑
。