(7分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知,氢化钙(CaH2)遇水反应生成氢氧化钙和氢气(提示:CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑)。探究小组的同学把一定量的CaH2加入足量水中,充分反应后,向其中加入Na2CO3溶液,反应后过滤,得到滤渣和滤液。准确称量滤渣的质量,并检验滤渣的成分是碳酸钙。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】
猜想一:NaOH |
猜想二:NaOH、Ca(OH)2 |
猜想三:NaOH、Na2CO3 |
猜想四:NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2 |
经过讨论,大家一致认为其中一个猜想不合理,你认为是猜想______不合理。
【实验验证】
操作 |
现象 |
结论 |
①取少量滤液,向其中滴入少量碳酸钠溶液 |
无明显现象 |
猜想________不成立 |
②另取少量滤液,向其中滴入足量稀盐酸 |
________________ |
猜想一成立 |
【定量探究】过滤所得滤渣的质量为10g,求反应所得滤液中的溶质质量。
小明在做实验时发现实验室中有一瓶标签受损的无色液体,如图所示。小明的化学兴趣小组对此产生了疑问。
【提出问题】这瓶无色液体是什么呢?
【做出猜想】根据初中所学的化学知识,该液体只能是
过氧化氢溶液、碳酸、稀硫酸和蒸馏水中的一种。
【讨论交流】 大家讨论后一致认为
(1)不可能是蒸馏水,理由是。
(2)不可能是碳酸,理由是碳酸不稳定,易分解。
【实验验证】
为确定该液体成分,同学们继续进行了如下实验探究:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤一: 取该液体适量于试管中,向其中加入少量粉末 |
没有气泡产生。 |
该液体不是过氧化氢溶液。 |
步骤二: 取该液体适量于试管中,向其中滴加少量氯化钡溶液。 |
该液体是稀硫酸。 |
【反思交流】
(1)大家认为标签受损的原因可能是 。
(2)如果该液体是过氧化氢溶液,请用化学方程式表示步骤一中所发生的化学反应:。
实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣,决定对其成分进行探究:
提出问题:这瓶试剂可能是什么溶液呢?
交流讨论:根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是
A.酸 B.碱 C.盐
查阅资料:Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ.Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。
Ⅲ.测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下:
物质 |
NaCl |
NaOH |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
溶解度g |
36 |
109 |
215 |
9.6 |
得出结论:小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断,这瓶试剂不可能是。
设计实验并继续探究:
(1)小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,这瓶试剂不可能是。
(2)小强为了确定该溶液是哪种溶液,他又进行了如下实验:
操作步骤 |
实验现象 |
结论及化学方程式 |
取样于试管中,滴加 |
产生大量的气泡 |
该溶液是 |
拓展与应用:确定该溶液还可以选择与小强不同的试剂,你选择的试剂是(要求类别不同)。
钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料。
(3)工业炼铁的反应过程如下图所示,其中焦炭的作用是燃烧提供能量和。
(4)在工业冶炼中要得到224t,理论上需要含Fe2O380%,的赤铁矿石的质量是多少?
验证某混合气体含有CO和H2,并除去含有的少量CO2杂质。甲同学进行了如下实验:
(1)A中氢氧化钠溶液的作用是,B中浓硫酸的作用是吸收水分,观察到C中黑色氧化铜变,D中澄清石灰水变浑浊,写出D中反应的化学方程式 。
(2)乙同学认为上述实验现象不能确定混合气体含有H2,他改进实验后证明了混合气体中含有H2。请写出乙同学的实验改进方法和现象。从环境保护角度,该实验中最后导出的尾气处理方法是。
(3)丙同学对A装置反应后的溶液成分进行验证,请根据实验现象填写下列空白处:
实验操作过程 |
实验现象 |
实验结论 |
Ⅰ.取待测液少量于试管中,向其中滴加适量溶液 |
产生白色沉淀 |
溶液中含Na2CO3 |
Ⅱ.将上述反应后的混合物静置后,再向上层清液中加入溶液。 |
溶液呈红色 |
溶液中含NaOH |
若将Ⅱ中加入的溶液换成(写化学式),也可得出Ⅱ中相同的结论。
写出相应的化学方程式为:。
根据下图四个化学实验,回答问题:(提示:Cu与Zn的合金称为黄铜)
(1)描述实验a中的实验现象。
(2)要证明Cu、Zn、Ag的活动性顺序,必须要做的实验是(填实验序号)。
(3)在c实验后的剩余溶液中,一定有的溶质是,可能有的溶质是,为了确定可能有的溶质,可加入(填选项序号)
Ⅰ.氯化钡溶液Ⅱ.氢氧化铜Ⅲ.氢氧化钠溶液Ⅳ.锌粒
(4)为了测定d中稀硫酸的溶质质量分数,取20g该黄铜样品于烧杯中,向其中分4次加入该稀硫酸,充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表:
加入稀硫酸的质量(g) |
充分反应后剩余固体的质量(g) |
|
第1次 |
25 |
16.75 |
第2次 |
25 |
13.5 |
第3次 |
25 |
m |
第4次 |
25 |
12.0 |
试回答下列问题:
Ⅰ.上述表格中m的值为;
Ⅱ.该稀硫酸的溶质质量分数是多少?(根据化学方程式计算)
请你参与实验室用生石灰制取氢氧化钠固体的研究。将一定量的生石灰加入一只洁净的
烧杯中,加入碳酸钠溶液,充分反应后冷却到室温,通过过滤、洗涤、干燥得到固体A和
溶液B,请回答以下问题。
【查阅资料】NaOH 、Ca(OH)2的溶解度
温度(℃) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
NaOH的溶解度(g/100g水) |
42 |
109 |
129 |
174 |
314 |
347 |
Ca(OH)2的溶解度(g/100g水) |
0.18 |
0.16 |
0.14 |
0. 12 |
0.09 |
0.07 |
(1)固体A中的成分是什么?
【猜想与假设】
甲同学认为是:CaCO3 乙同学认为是:CaCO3,Ca(OH)2
乙同学猜想可能含有Ca(OH)2的理由是(用化学方程式表示)。
【实验与探究】为了验证各自的猜想,甲、乙同学分别进行了实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
甲同学:用一支洁净的试管取少量固体A,再加入过量稀盐酸。 |
有气泡产生 |
自己的猜想 正确 |
乙同学:用一支洁净的试管取少量固体A,加水,充分振荡,向上层清液中滴加。 |
上层清液由无色变为红色 |
自己的猜想 正确 |
【反思与评价】同学讨论后认为,甲同学的实验(填“能”或“不能”)证明固体A的成分,理由是;
结合甲、乙两位同学的实验证明了乙同学的猜想是正确的,因此确定了固体A的成分。
(2)溶液B中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】丙同学认为是:NaOH、Na2CO3
丁同学认为是:NaOH、Ca(OH)2
戊同学认为是:NaOH
【表达与交流】
①结合对固体成分的探究,同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确,理由是;
②同学们欲将溶液B加热浓缩,加热不久,溶液出现浑浊,只好停止加热,请解释加热时溶液出现浑浊的原因是;
③同学们立即变换方案,向B溶液中加入适量的,过滤,将滤液加热浓缩至饱和,、过滤、洗涤、烘干得到比较纯净的氢氧化钠固体。
④取少量制取的氢氧化钠固体溶解,进行焰色反应,观察到火焰呈色。