在化学实验室,某小组同学实验时发现一瓶没有密封好的NaOH已经结块。于是对其成分进行科学探究,请你一起完成探究的过程。
Ⅰ固体的成分分析
【提出问题】结块后的固体成分是什么?
【猜想与假设】
猜想一:固体为碳酸钠
猜想二:固体为碳酸钠和氢氧化钠。
用化学方程式表示固体中有碳酸钠的原因_____________________________________。
【查阅资料】BaCl2溶液pH=7
【实验探究】从瓶中取出一定量的固体,加入足量水溶解,再将溶液分三等份分别装入A、B、C三支试管,进行如图所示实验。
甲同学根据实验现象,认为结块固体中有碳酸钠和氢氧化钠。
【实验分析】
(1)根据甲同学的实验结论可知,三支试管中观察到的实验现象分别为:A试管中________________,B试管出现大量气泡,C试管中出现白色沉淀;
C试管中现象产生的原因是(用化学方程式表示)___________________________。
(2)乙同学认为甲同学的结论是不正确的,原因是_______________________________。
【实验设计】请你设计合理的实验方案,填入下列表格中。
操作 |
现象 |
结论 |
取少量结块固体于试管(或烧杯)中,加水使其完全溶解,__________________ ______________________ _____________________ |
_______________________ |
固体为碳酸钠和氢氧化钠 |
Ⅱ固体中各成分含量
为确定该固体样品中Na2CO3的质量分数,小芳同学称取2 g样品,利用A为Y形管、B为量气管、C为水准管作为主要反应容器,进行了如图(I)所示实验。
(1)在量气管内水面上架一薄层油,目的是__________________________。
(2)使样品与稀硫酸反应的操作为 __________________________________。
(3)实验结束后,小芳同学读出量气管中的气体体积为22.4ml(已知该温度压强下,CO2的密度为1.965 g/L),请你计算出样品中Na2CO3质量分数。(写出计算过程)
(4)小明同学设计如图(Ⅱ)装置,分别测定反应前、反应后仪器以及仪器内物质的总质量,进行有关计算,实验操作中没有失误,多次测量的结果均偏大,你认为可能的原因是________________________。
某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)按图I所示装置进行实验,红磷在瓶中燃烧时的主要现象是①;发生反应的文字表达式为②。若止水夹未夹紧,会导致测定结果_____③________(填“偏小”、“偏大”或“不变”,下同);若图Ⅰ中集气瓶口漏气,会导致测定结果④。
(2)按图Ⅱ所示装置进行实验
①实验前,打开弹簧夹,将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15mL刻度处,然后松手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明。
②按图Ⅱ实验时的操作步骤如下:
a、读取注射器活塞的数据。 b、撤去酒精灯,待试管冷却到室温后松开弹簧夹。
c、将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于15mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管。d、点燃酒精灯。e、检查装置的气密性。
你认为正确的实验操作顺序是(填序号)。
③当红磷与氧气充分反应后,移开酒精灯并打开弹簧夹,注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为mL刻度处才停止。
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 |
15 |
1 |
20 |
0 |
4 |
96.50 |
④ |
30 |
5 |
35 |
0 |
2 |
49.21 |
⑤ |
30 |
5 |
55 |
0 |
2 |
10.76 |
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与有关;
(2)从实验和对比可知,化学反应速率与温度的关系是:;
(3)通过实验②和③比较可知,使用对化学反应速率影响很大。
(4)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减缓反应速率,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”)。
某化学兴趣小组的同学利用下图实验装置进行实验室制取气体的探究。
请你参与探究,并回答下列问题:
(1)写出指定仪器的名称①;②。
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,若要收集较纯净的氧气应选用的装置组合为①(填写序号,下同),反应的文字表达式为②。
(3)质量分数为3%的医用双氧水在常温下难分解;但在双氧水溶液中加入铁锈,就会迅速分解,且反应结束后过滤出的铁锈可重复使用。写出该反应的文字表达式
①,要得到平稳的氧气流,发生装置可选用②;若用排空气法收集氧气,如何验满? ③。
(4)实验室还常用醋酸钠晶体和碱石灰固体混合加热来制取甲烷气体,该气体密度比空气小且难溶于水,则制取比较干燥的该气体应选用的装置组合为 _。
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一定量的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 |
①将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口。 |
发出“噗”的一声,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:______(填 “是”或“否”),铝能够与_______溶液反应。 |
③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:____________________
某化学兴趣小组的同学在课外读物中看到:“通常CO2可做灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与 Na反应的产物。
⑴提出猜想:CO2与 Na反应可能生成四种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3。
⑵查阅资料:
①Na是非常活泼的金属,在常温下能与O2、H2O等物质反应。
②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液能发生复分解反应;
③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH;
④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
⑶实验过程:同学们在老师的指导下设计了如图所示的装置(夹持仪器已略去)
①实验记录:
序号 |
实验操作 |
主要实验现象 |
试验结论及解释 |
Ⅰ |
打开a,关闭b,由长颈漏斗向A中注入稀盐酸 |
A中产生大量气泡,E中出现浑浊 |
E中反应的化学方程式为 |
Ⅱ |
当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯 |
D中的Na剧烈燃烧,产生白烟,内壁附有黑色、白色固体;G中产生黑色沉淀 |
反应的产物中一定有和 |
Ⅲ |
将D中白色固体加入试管中,加水溶解,再加入澄清石灰水 |
产生白色沉淀 |
反应的产物中还有 |
②实验反思:
Ⅰ.实验记录Ⅱ中,E中出现浑浊后埔再点燃酒精灯的目的是
Ⅱ.若无装置C,对实验有影响的物质是。
Ⅲ.检验第四种物质是否存在的实验方案:将D中白色固体加入试管中,
。