(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)。
化学课上,同学们利用下列实验探究碱的化学性质
(1)甲实验中加入酚酞试液的目的是 ;
(2)乙实验利用控制变量法进行了对比,排除了水对实验的干扰.若观察到U形管左端的液面 (填“升高”或“降低”),则证明溶液中的氢氧化钠能与二氧化碳反应,其反应的化学方程式为 ;
(3)丙实验观察到的现象是 ;
(4)实验结束后,同学们将废液倒入同一只洁净废液缸中,发现废液浑浊并显红色,将废液进行过滤,对废液的成分做了进一步探究:
【实验探究】同学们取一定量过滤后的废液,向废液中逐滴加入稀盐酸,根据反应现象绘制了如丁图所示的示意图
【得出结论】分析图象数据,得出废液中(除酚酞外)一定含有的溶质是
碳酸钠和碳酸氢钠是初中化学教材中出现的两种常见的盐,同时也是日常生活中有重要应用的物质,下面是阳阳小组进行的研究性学习过程,请你参与并回答相关问题.
【资料获悉】
(1)相同条件下,Na2CO3溶液比NaHCO3溶液的碱性强;
(2)20℃时,Na2CO3、NaHCO3的溶解度分别为21.3g和9.6g;
(3)NaHCO3在270℃时能发生反应,而Na2CO3受热不易分解.
【探究过程】
实验一:阳阳同学想利用物理方法鉴别两种物质,请你参与或给予评价.
(1)可行,具体操作为 ,实验现象及结论为 .
(2)不可行,理由是 .
★(提示:上述情况选择一种进行作答)
实验二:亮亮同学用酸碱度的差异鉴别Na2CO3和NaHCO3.他应该选用 测定相同条件下两种溶液的PH,则pH较大的是 .
实验三:小明同学用加热的方法鉴别两种物质,具体操作为 ,NaHCO3发生分解反应的化学方程式为 .
实验四:小丽自己想出了一种新办法,取两种固体配制成溶液后,分别滴加过量澄清石灰水,结果都产生了白色沉淀,与小丽预想的只有碳酸钠溶液会产生白色沉淀的现象不符.小丽询问老师后得知,碳酸氢钠溶液也能与石灰水反应,请你将她的化学方程式补充完整:Ca(OH)2+NaHCO3═ +NaOH+H2O.
【交流总结】通过本组同学的探究,作为组长的阳阳同学根据已有的知识及实验情况,总结出了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法主要有:
①通过溶解度差异来鉴别 ②用无色酚酞试液进行鉴别 ③用加热的方法进行鉴别④加入稀盐酸进行鉴别 ⑤加入澄清石灰水进行鉴别⑥通过酸碱度差异来鉴别
你认为其中可行的是 (填序号).
【拓展延伸】
1.小苏打在日常生活中用于生产食品,主要起发泡作用.通过上述研究性学习过程,你们认为小苏打(NaHCO3)除用于食品工业外,在日常生活及实验室中还有哪些应用,试举一例: .
2.在以后的学习中,我们还可以从定量的角度设计实验鉴别这两种盐.
实验小组的同学研讨初中常见酸、碱、盐之间的反应关系时,做了如下实验,实验中的每一步均有明显现象,实验操作及部分现象如下图所示.回答下列问题:
(1)A溶液一定呈 性(填“酸”或“中”或“碱”).
(2)气体D的化学式为 .
(3)步骤②的实验现象为 .
(4)E溶液中的溶质可能是 .
(5)B溶液的溶质由两种元素组成,④中产生气体的反应的化学方程式为 .
(6)实验后将盛有C固体烧杯中的上清液取出少量,继续加入E溶液,仍有C固体析出,已知A与E中的阳离子相同,则实验后所得溶液含有的溶质为 .
把一小包铁粉放入一定量的硫酸铜溶液中,使其充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得到固体.请你对固体的成分进行探究.
(1)猜想:固体的成分可能是 .
(2)实验:请设计实验验证你的猜想.说明实验过程、现象和结论.
某学习小组在探究“酸的化学性质”时,做了如图所示的A、B两个实验.分别向氢氧化钠和碳酸钠溶液中加入一定质量的稀硫酸,反应结束后,把废液倒入同一个废液缸中,观察到废液缸中产生少量气泡.请回答下列问题:
(1)试管A中的化学方程式是 ,在实验过程中并没有观察到该反应的明显现象,请你写出一种能观察到变化发生的方法
;
(2)通过分析废液缸中的现象,你认为B试管的废液中溶质成分是 (填化学式,下同);
(3)小组同学对废液缸中最终废液的成分进行探究,请你一起参与探究
【提出问题】最终废液中溶质是什么?
【查阅资料】硫酸钠溶液显中性
【假设猜想】猜想①:Na2SO4
猜想②:Na2SO4、Na2CO3
猜想③:
【实验探究】请你设计实验,确定哪个猜想是正确的.
实验步骤 |
实验结论 |
|
取少量废液于试管中 滴加紫色石蕊试液 |
|
猜想1正确 |
|
猜想2正确 |
|
|
猜想3正确 |