某学校实验室的废液缸中收集了学生在实验室制取二氧化碳后残留的废液。小红同学想探究废液中溶质的成分,请你一同参与探究并回答下列问题:
【提出问题】废液中的溶质是什么物质?
【做出猜想】(1)小红认为废液中的溶质只有CaCl2。你认为还可能含有的物质是 。(填化学式)。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【实验与结论】(1)小红取少量残留废液和少量氯化钙溶液分别加入到两支试管中,并分别滴入无色酚酞试液做对比实验,结果两支试管中溶液均无色,于是小红认为自己的猜想是正确的。
(2)你认为小红的实验 (填“能”或“不能”)证明他的猜想是正确的,理由是 。
(3)如果要证明你的猜想是正确的,你选择的试剂是 (与小红所用试剂类别不同),当加入该试剂时观察到的现象是 。
【拓展应用】若实验证明你的猜想是正确的,想要处理废液只得到CaCl2溶液,应向废液中加入过量的 ,反应完全后过滤。
(4)通过以上探究你认为实验室的废液未经处理直接导入下水道,可能造成的危害是 (写一条)。
生石灰是一种传统的建筑材料,俗称"石灰"。工业上通过在石灰窑中煅烧石灰石制得"石灰",其反应原理是:
。兴趣小组的同学对某地刚出窑的"石灰"的成分进行探究。
【提出问题】刚出窑的"石灰"有那些成分?
【猜想】
I.只有氧化钙 II.只有碳酸钙 III.既有氧化钙也有碳酸钙
【实验探究】
(1)甲同学从样品中取一定量的固体于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想II成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想II成立,其理由是。
(2)乙同学从样品中取一定量的固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热;继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙,即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立,理由是。
(3)丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠,他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想III成立,请完成他的实验报告。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
① ② |
猜想III成立 |
【思考】使用"石灰"的建筑工地上常有一个大的石灰池,使用"石灰"时,先将生石灰倒入池内水中,一段时间后,再取用其中的石灰浆使用。长期使用的石灰池内壁会逐渐增厚,其主要原因是
。
某Fe3O4样品中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO其中的一种。为探究杂质的情况设计如下方案:
【实验设计】同学们称取了23.28 g该Fe3O4样品用图①进行了下列实验:
【实验分析】因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙、丙三个讨论小组。
甲组;(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质。B中的最佳试剂是______(填序号)。
①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液③稀盐酸 ④水
(2)上述实验过程中,CO的作用有_______(填序号)。
①CO气体作为反应物
②实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸
③停止加热后,防止A中生成物被氧化
④停止加热后防止B中的溶液倒吸入A中
⑤对B中反应物起到一定的搅拌作用,便于CO2与反应液充分接触而反应
乙组:
(3)乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析,你认为他们的理由是_______;改进为在B装置后接一盛有_______(填试剂名称)的广口瓶的吸水装置,将B装置和该装置“捆绑”称量,从而减小误差。
丙组:
(4)丙组同学将B装置中液体改换为Ba(OH)2溶液,通过测量生成的_______(填化学式)沉淀的质量来计算求解。为了获得沉淀,该组同学需要进行的操作有过滤→_______→________→称量。
【查阅资料】
Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(见图②)。
(5)写出BC段发生反应的化学方程式:______________。
(6)确定该Fe3O4样品中含有的杂质是_______,其中含Fe3O4的质量是_______g(不需要写出过程)(已知Fe3O4、FeO、Fe2O3中铁元素的质量分数分别为72.4%、77.8%、70.0%)。
制作糕点常用Na2CO3或NaHCO3作膨松剂,我校化学兴趣小组的同学根据Na2CO3和NaHCO3的性质进行了一系列探究。
【查阅资料】
(1)溶解度比较:
(2)已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解为碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠受热不分解。
(3)常温下,浓度相同的Na2 CO3溶液比NaHCO3溶液的碱性强。
【探究一】NaHCO3和Na2CO溶解度差异的探究。
小方同学分别取xg两种固体粉末加入20℃10 g水中充分溶解,通过观察现象区分出碳酸钠和碳酸氢钠,x可能是_______。
A.2B.0.96C.0.5D.3
【探究二】Na2CO3和NaHCO3鉴别探究
【猜想与假设】
(1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(3)乙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别.
【实验探究】(1)甲同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,各加入澄清石灰水,观察到两支试管中的现象相同,均产生了白色沉淀,实验结果与猜想不一致,即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(3)乙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图所示):
①加热Na2CO3时,开始即见小试管中有少量气泡产生,继续加热,气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊,
②加热NaHCO3时,丙同学观察到实验现象与①不同,证实了自己的猜想是合理的.
【问题讨论】
小组同学对上述实验展开了讨论,对甲同学的两个实验进行了比较,并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因(如图1、图2).请写出Na2CO3与澄清石灰水发生反应的化学方程式________;写出NaHCO3与澄清石灰水混合时参与反应的离子:________.
【探究三】测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的质量分数
[方案一]称取一定质量样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称量剩余固体质量,计算。
(1)坩埚中发生反应的化学方程式为:;
(2)实验中,需加热至恒重的目的是。
[方案二]利用下图装置进行实验,装置B中放有样品(整套装置气密性良好,各装置中气体吸收剂足量)。
【实验步骤】
(1)检查装置的气密性;(2)称取样品10 g,加到装置B中;(3)称量装置B、C、D的质量(含药品);(4)连接装置;(5)加热;(6)停止加热继续通入空气;(7)再次称量装置B、C、D的质量(含药品)。
【数据记录】
【问题回答】
①上图装置C的作用是_______,装置C中一个明显的错误是______________。
②实验过程中必须向装置内通入空气,装置A中发生反应的化学方程式为_______。若没有装置A,造成测定结果_______(填“偏大”“不变”或“偏小”)
【讨论分析】
小红同学认为,表格中三组数据都可以计算该样品中NaHCO3的质量分数,但小张认为不能用C装置的质量变化来计算,其理由是_______;改进方法:_______。小王又认为用装置D的质量差会偏大而影响计算,应增加一个操作:_______,目的是______________。
【数据处理】经过反复讨论,大家一致赞成应该利用表格中的装置B的质量变化进行计算NaHCO3和Na2CO3混合物中NaHCO3的质量分数。
【拓展应用】固体Na2CO3中混有少量NaHCO3,可通过________方法除去.
(5分)Ti是一种重要的航天金属材料。某学习小组对三种金属Ti、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究。过程如下:
【提出假设】a.Ti金属活动性比Al强。 b.Al金属活动性比Cu强。
【查阅资料】钛能与盐酸反应。
【实验设计】同温下,取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量的稀盐酸中反应,观察现象。
【操作分析】三种金属加入盐酸前都先用砂布将表面擦光亮,其目的是。
A.除去氧化膜,利于直接反应
B.使表面光亮,易观察现象
C.使反应金属温度相同,易反应
【实验现象】
金属 |
Ti |
Al |
Cu |
与盐酸反应现象 |
反应缓慢 |
反应剧烈 |
无明显现象 |
【实验结论】(1)原假设中不正确(填“a”、“b”或“a与b”)。
(2)三种金属的金属活动性由强至弱的顺序为。
【结论应用】能否用铝制容器来盛装波尔多液(含硫酸铜),(填“能”或“否”);理由是。
某实验小组为检验露置在空气中的NaOH固体是否变质并确定其组成,开展了以下探究活动。
【讨论与交流】
(1)NaOH能与空气中的__________(填化学式)发生反应生成Na2CO3。
【查阅资料】
①NaOH在空气中不会转化成NaHCO3;
②Na2CO3的水溶液呈碱性。
③CaCl2、NaCl的水溶液均呈中性。
【猜想假设】猜想一:固体全部为NaOH。
猜想二:固体全部为__________。
猜想三:固体为NaOH和Na2CO3的混合物。
【实验探究一】将待检固体溶于水配成溶液。按以下两种方案进行实验:
(2)方案一:用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH__________(填“>”、“<”或“=”)7,说明猜想一成立。
(3)方案二:取该溶液少许,往其中加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明猜想_______不成立。
【归纳与总结】很明显,方案一的结论__________(填“正确”或“错误”),理由是__________。
【实验探究二】为进一步确定原固体的组成,该实验小组的同学称取42.4g待检固体于烧杯中,加入157.6g水,配成200g溶液,并将它平均分成四等份,分别加入CaCl2溶液,将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥并称量,实验数据如下表:
实验项目 |
1 |
2 |
3 |
4 |
加入CaCl2溶液质量 |
50g |
100g |
150g |
200g |
产生的沉淀质量 |
4g |
8g |
10g |
10g |
(4)实验小组同学根据实验数据的分析,根据实验3所得沉淀质量计算并判断猜想__________成立,有部分同学提出不必要做实验4,理由是__________。
(5)实验小组对4次实验后的沉淀经过洗涤、干燥后再称量,如果省略洗涤沉淀的步骤,对Na2CO3的质量计算结果影响是__________(填“偏大”或“偏小”)。
【实验探究三】
(6)实验探究一的两个方案都不完善,实验探究二虽然能得出固体的组成,但它的实验操作比较复杂,请你设计一个较简单的探究方案来验证固体的组成。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |