实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题1】该样品中含有哪些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3。
(1)则NaOH变质反应的化学方程式为 。
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。
②二氧化碳在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解,在27℃、101kPa时的密度为1.8 g·L-1。
【实验探究1】
(2)为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
(a)取少量样品溶于水,加入 ; |
有白色沉淀产生 |
该反应的化学方程式为 |
(b)静置,向 。 |
|
证明猜想Ⅱ成立 |
【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究2】
小红同学设计了如下图所示的装置(铁架台略去),在27℃、101kPa下按下列步骤进行实验:
①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入X溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞。反应结束后,量筒中收集到X溶液220mL。
(3)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是 。
(4)B中集气瓶盛装的X溶液应为 溶液。
(5)试管中原有的空气对实验结果 (选填“有”或“没有”)明显影响。
(6)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 (精确至1%)。
【提出问题3】怎样提纯该样品得到较纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】
为了得到较纯净的氢氧化钠固体,小亮明设计了如下图所示的实验流程。
(7)操作②的名称是 ,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是 。
(8)该实验中发生反应的化学方程式为 。
(9)最终所得氢氧化钠固体的质量 变质样品中氢氧化钠的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【反思与交流】
(10)敞口放置的氢氧化钠溶液容易变质,所以试剂瓶要 塞密封保存。
(11)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质后某成分的含量,以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考问题有 (填数字序号);
①选择试剂种类
②确定试剂用量
③试剂产地
④实验装置与步骤的设计
⑤实验安全环保
⑥测量中减少误差
(12)【实验探究1】中的检验和【实验探究3】中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,它们分别是 。
化学教师为了调动同学们探究的积极性,布置了一个探究任务:粉笔的成份是初中化学中常见的盐类,请同学们探究粉笔的化学成份。某化学兴趣小组进行了以下探究实验。
【提出猜想】
(1)粉笔的成份氯化物;(2)粉笔的成份碳酸盐;(3)粉笔的成份硫酸盐。
【实验探究】
(1)取一个段白色的粉笔(约1g),在研钵中研成粉末,倒入大烧杯中,加入100mL蒸馏水充分搅拌,静置,发现烧杯底部有较多的白色固体未溶解。根据下表以及后面实验操作现象,判断粉笔的成份属于哪类物质?。
溶解度(20℃) |
﹤0.01g |
0.01g~1g |
1g~10g |
﹥10g |
物质分类 |
难溶 |
微溶 |
可溶 |
易溶 |
(2)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加几滴酚酞,无明显现象。粉笔溶液(酸碱性)不可能呈性;
(3)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加盐酸溶液,无明显现象产生;
(4)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加Na2CO3溶液,产生白色沉淀;
(5)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
【实验判断】
根据探究实验中出现的现象,请你做出粉笔化学成份可能合理的判断。完成下列填空:
(6)写出粉笔的主要成份化学式;
(7)写出【实验探究】(4)中化学反应的化学方程式;
(8)写出【实验探究】(5)中化学反应的化学方程式。
化学兴趣小组同学发现实验台上按如下顺序摆放着7瓶不同的无色溶液(如图所示),其中4、5号试剂瓶标签破损。
【提出问题】这两瓶试剂分别是什么?
【查阅资料】
①碱性的亚硫酸钠(Na2SO3)溶液、Na2CO3溶液都能与中性的CaCl2溶液发生复分解反应,产生白色沉淀。
②Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+H2O。
③CO2与SO2均可以使澄清石灰水变浑浊,SO2是一种有刺激性气味的气体。
【作出猜想】4、5号溶液可能分别是NaOH、Na2CO3、Na2SO3或NaCl溶液中的一种。
【实施方案】取少量4、5号溶液分别于试管中,然后分别进行下列三组实验。
实验1:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的号溶液,两试管中的溶液均变成红色,说明4、5号溶液均不可能是上述猜想中的溶液。
实验2:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的3号溶液,两试管中均产生白色沉淀,4、5号溶液可能分别是Na2SO3溶液和Na2CO3溶液中的一种。写出其中一个反应的化学方程式。
实验3:在两支试管中分别滴入上述七种溶液中的2号溶液,在盛4号溶液的试管中有现象,说明4号是Na2CO3溶液;在盛5号溶液的试管中有现象,说明5号是Na2SO3溶液。
【实验反思】同学们经过分析,认为4号溶液还可能是变质的NaOH溶液。请你利用上述图中的试剂设计鉴定实验方案,完成实验报告。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
4号溶液是部分变质的NaOH溶液。 |
小明同学想研究一氧化碳的还原性,通过查阅资料知道:草酸(H2C2O4)与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳,反应方程式为:H2C2O4CO↑+CO2↑+ H2O。
于是他设计了下图的实验装置,结合装置回答下列问题:
(1)图A是用草酸制取CO的反应装置,你认为应选择(填“甲”、“乙”或“丙”)装置;
(2)装置C的作用是;
(3)装置D中反应的化学方程式为;
(4)为检验装置D中产生的气体,E装置中的液体应为;
(5)装置F中酒精灯的作用是。
在研究酸和碱的化学性质时,某小组想证明稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后,虽然无明显现象,但确实发生了化学反应,试与他们一起完成实验方案的设计,实施和评价,并得出有关结论.
(1)探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应:
当滴入几滴酚酞试液后,溶液由无色变为色,根据上述实验中颜色变化,可确定稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学变化,反应的化学方程式为:.
(2)探究上述稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量:
根据上述反应过程中溶液变成无色,不能确定稀硫酸是否过量,同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊试液设计实验方案,请你判断并分析:
实验方案 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
方案一 |
取样,滴入适量的氯化钡溶液 |
出现白色沉淀 |
稀硫酸过量 |
方案二 |
取样,滴入几滴紫色石蕊试液 |
溶液变红 |
稀硫酸过量 |
上述设计的实验方案中,正确的是(填“方案一”或“方案二”)
另外一个实验方案错误的原因是;
请你设计一个确定稀硫酸是否过量的实验方案,你选用的药品是,实验现象及结论是.
某研究性学习小组查阅资料获得以下信息:
①钾、钙、钠等活泼金属能和冷水发生反应,且能在CO2气体中燃烧。
②氧化钠和水反应生成氢氧化钠。
该小组同学将钠置于充满CO2的集气瓶中进行燃烧,反应后集气瓶内有黑色固体和白色固体生成。
(1)若钠着火,可以选用的灭火物质是(填字母序号)。
A.水 | B.泡沫灭火剂 | C.干沙土 | D.二氧化碳 |
(2)该小组同学经分析得知,白色固体中不可能有NaOH,原因是。他们对白色物质的成分进一步进行讨论并提出了如下假设:
Ⅰ.白色物质是Na2O
Ⅱ.白色物质是Na2CO3
Ⅲ.白色物质还可能是。
(3)为确定瓶壁上白色物质的成分,该小组进行了如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡 |
样品全部溶于水 |
向上述所得溶液中加入过量的CaCl2溶液,静置 |
出现白色沉淀 |
取静置后的上层清液于试管中,滴加无色酚酞溶液 |
无明显现象 |
①通过对上述实验的分析,你认为上述三个假设中,(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)成立。
②钠在CO2中燃烧的化学方程式为。