学习了酸、碱、盐的性质后,化学兴趣小组的同学在杨老师的帮助下,对有关“碱性物质”的知识进行整理和探究。以下是本次活动的部分内容:
【验证实验】小全同学往盛有氨水溶液的试管中滴加了两滴酚酞溶液,结果发现试管中的溶液变 色,说明该溶液的pH 7。(填“>”“<”“=”)
【查阅资料】像KOH那样,凡是在水溶液中解离出的阴离子全部是OH-的化合物就是碱。碱、酸、盐的解离过程都可用电离方程式来表示,例如:KOH=K++OH-、Ca(OH)2=Ca2++2OH-。氨水(NH3•H2O)是碱,请参照例子写出它的电离方程式: 。
【提出问题】纯碱(Na2CO3)是盐不是碱,却因其水溶液显碱性而得名。那么,为什么Na2CO3溶液显碱性呢?对此,化学兴趣小组的同学进行了探讨:
【猜想与讨论】
(1)小唐说:“因为Na2CO3本身在水溶液中也能解离出OH-。”对于小唐的说法,大家一致表示反对。请你从化学基本原理的角度说出大家反对的理由: 。
(2)小强说:“可能是部分Na2CO3与水反应,生成了能解离出OH-的化合物。”对此,在场参与大家讨论的杨老师给予了肯定,并提示Na2CO3与水反应生成一种常见的碱和一种常见的化合物。请你根据杨老师的提示写出生成碱的化学式: ,并写出Na2CO3与水反应的化学方程式 。
【解释与结论】小林组长说:“碱的水溶液一定显碱性,但水溶液显碱性的化合物不一定是碱。只有解离时产生的阴离子全部是OH-的化合物才是碱……”
常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂,其主要成分为活性铁粉。脱氧中的一步主要反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,(红褐色固体)
(1)Fe(OH)2读作;此反应的基本类型是。
(2)某同学自制脱氧剂(2g铁粉、0.5g活性炭、0.5g食盐)进行如下两个实验:
实验I:
请回答:操作I的名称是;乙在净水中的作用;溶液丙中含有的溶质是(写化学式)。
实验II:将乙烘干后进行如下实验,物质之间的转化关系如下图(部分产物略去)。
①反应①的条件是;
②金属A与B的活动性:AB(填“>”、“<”或“=”);
③区别溶液C与溶液D中物质的方法是;
④反应③的化学方程式为:;向溶液C中加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生。其化学方程式为。
在一次实验课上,各小组同学用在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应的化学方程式为
小明发现,相邻小组气体产生的速率比自己小组的快。小明将这一隋况报告老师,老师鼓励他们对此问题共同探究。
【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么?
【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同;
②所用盐酸的溶质质量分数不同;
③还可能是。
【设计实验】(1)验证猜想①是否成立,要设计的实验:分别取大小相同、质量相同、 的石块,加入质量相同、 的稀盐酸进行实验。
(2)验证猜想②是否成立,对盐酸的要求是 。
【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度,粗略地比较反应速率。若要做到精确比较,应该测量的实验数据是 。
【拓展延伸】上述实验中,小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”,需要控制不变的因素有(答出两点即可)等。
某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入—定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来(反应过程中温度的变化忽略不计)。
(提出问题)易拉罐为什么先瘪后鼓?
(分析猜想)易拉罐开始时变瘪的原因是(用化学方程式表示),
易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或H2。
(查阅资料)①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解;
②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。
(设计方案并进行实验)为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口。 |
发出“噗”的—声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。 |
说明罐中重新生成的气体A是 (2) |
取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。 |
先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。 |
说明铝是否与水直接反应:(3)(填“是”或“否”),铝能够与 ⑷ 溶液反应。 |
取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中,加入过量的稀盐酸。 |
产生了无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。 |
说明原CO2气体被NaOH溶液吸收 |
[实验结论]①铝制易拉罐变瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收,②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体。
[反思评价]小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识: (5)。
[拓展延伸] A1与NaOH溶液反应产生了气体的同时还生成另一种书写形式类似于KMnO4的盐,请完成下列反应化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O = 2 (6) +3A↑。当然,本实验只是初步探究,还有进一步探究的价值,有待我们在以后的学习中去深究。
以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号 |
H2O2溶 液浓度% |
H2O2溶液体积/mL |
温度℃ |
MnO2的用量/g |
收集氧气的体积/mL |
反应所需 的时间/s |
① |
5 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
16.75 |
② |
15 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
6.04 |
③ |
30 |
5 |
35 |
2 |
49.21 |
|
④ |
30 |
5 |
55 |
2 |
10.76 |
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与有关;从实验和对比可知,化学反应速率与温度的关系是:;
(2)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是:
。
(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总重量(选填“减小”或“不变”或“增大”)。
小明和同学用稀硫酸与锌制取氢气时,发现添加少量硫酸铜溶液能加快反应。硫酸铜溶液是稀硫酸和锌反应的催化剂吗?硫酸铜溶液量的多少会影响反应速率吗?
(1)他们先进行如图实验,观察到试管B中产生气泡速度快得多,并有暗红色固体生成。A实验的作用是;他们认为CuSO4溶液不是催化剂,所依据的实验现象是。
(2)在6支试管中分别加入2颗大小形状都相同的锌粒,倒入等质量、等质量分数的稀硫酸;按下表所示条件进行实验,并测量收集50毫升氢气所用的时间。记录如下:
试管 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
CuSO4溶液/毫升 |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
4 |
水/毫升 |
4 |
3.5 |
3 |
V1 |
V2 |
0 |
收集H2所用的时间/秒 |
348 |
246 |
190 |
165 |
230 |
360 |
①试管D中加入谁的体积V1= 毫升;