一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤产品能高效去除衣物上的顽固污渍,是当前使用最为广泛的洗涤助剂之一。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。
【查阅资料】“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4,相对分子质量为122),它是一种白色粉末,易溶于水,且能与水反应,生成一种碳酸盐和一种强氧化性的物质。
【实验探究一】过碳酸钠的性质
为探究过碳酸钠的性质,同学们设计了以下实验,请按要求完成表格内容:
序号 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验分步结论(或解释) |
① |
向盛有过碳酸钠固体的试管中加入适量水 |
固体溶解 |
过碳酸钠易溶于水, 能与水发生反应。 |
② |
向序号①的所得溶液中加入适量的二氧化锰粉末 |
有大量气泡 产生 |
|
③ |
将带火星的木条置于试管口 |
木条复燃 |
序号②试管中产生的气体是 ; 过碳酸钠溶于水能生成过氧化氢。 |
④ |
取序号③试管中的上层清液加入氯化钙溶液 |
产生白色 沉淀 |
反应的化学方程式 。 |
小结 |
过碳酸钠与水反应的化学方程式是 。 |
【实验探究二】过碳酸钠的含量测定
同学们经讨论设计了如下图所示的实验装置。图中装置B盛装氢氧化钠溶液,C盛装澄清石灰水,D盛装浓硫酸,E、F均装入干燥的碱石灰(主要成分:氧化钙和氢氧化钠的固体混合物;可吸收二氧化碳和水蒸气)。
【实验讨论】
(1)①称量装置E的质量;②组装好装置,检查气密性,装入药品;③关闭活塞K,打开活塞K1,通入氮气;④关闭活塞K、K2,打开活塞K1、K3、K4,通入一段时间的氮气;⑤依次关闭活塞K1、K3、K4,打开活塞K K2、,直到反应不再进行;⑥再次称量装置E的质量。
以上实验步骤的正确顺序是 ;
A.①②③④⑤⑥ B.②①④⑤③⑥
C.①②④⑤③⑥ D.②④①⑤③⑥
(2)关闭活塞K、K2,打开活塞K1、K3、K4,通入一段时间的氮气排出装置中原有的空气,此时装置B的作用是 ;
(3)反应完全后关闭活塞K,打开活塞K1,通入氮气的目的是 ;
(4)同学们称取6.63g含碳酸钠杂质的过碳酸钠样品(不含其他杂质)进行实验,根据实验后E装置增重2.42g,求该样品中过碳酸钠的含量(写出计算过程,结果保留小数点后一位)。
(5)装置F的作用是 ,若不连接装置F,测定的过碳酸钠含量会 (填“偏高”或“偏低”)。
小明为探究
、
、
的金属活动性顺序,做了如下两个实验。请分析实验,完成填空。
(1)试管①中观察到的现象是:铝丝表面附着一层固体,溶液颜色变浅。
(2)试管②中发生了化学反应,现象明显,该反应的化学方程式是。
(3)通过实验探究,
、
、
三种金属活动性由强到弱的顺序是。
李兴同学将
溶液与
溶液混合,得到一种浊液,该反应的化学方程式为。李兴又将浊液过滤,并探究滤液的成分。
【提出猜想】
猜想1:滤液里的溶质只有
;
猜想2:滤液里的溶质有
;
猜想2:滤液里的溶质有
和。
【设计验证实验】
操作I:滤液验证猜想2
操作II:滤液验证猜想3
其中操作不能达到实验目的,应该将药品更换成(填序号)。
A. | 溶液 | B. | 溶液 |
C. | 固体 | D. | 金属铝 |
四硫化钠(
)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:
。
【实验资料】
①受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性)。
②硫代硫酸钠(
)可溶于水,常温下与 溶液不反应。
【实验过程】
①碳酸钠、硫粉混合后置于试管中,加热(如图1所示,夹持装置已略去),制得
,反应
,
的化学式为,蘸有浓
溶液的棉花的作用是。
②冷却后,取下棉花,入置一段时间,再向该试管中加入
水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据
(如图2所示)
③将该试管插入水中(如图3所求),按下橡胶塞,观察到,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据
,理论上
=
④按照①--③再重复实验
次。
次实验数据如下表所示。
第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
【解释与结论】根据第1次实验数据,计划空气中氧气的体积分数为
(结果精确到
)
【反应与评价】若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,会影响测定结果,请说明有何影响,并阐述理由:。
某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如下图所示实验,并对反应后瓶中残留废液进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么?
【猜想与假设】
猜想1:废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl。猜想2:废液中的溶质只有NaCl。
猜想3:废液中的溶质是NaCl和HCl。猜想4:废液中的溶质是__________________。
【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的,他的理由是。
【实验与结论】
(1)小亮同学为验证猜想2,取少量废液装入试管中,然后滴入酚酞溶液,发现酚酞溶液不变色,于是小亮认为猜想2正确。你认为他的结论(填“正确”或“错误”),理由是。
(2)小美为验证猜想3,用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上,测得pH=4,她认为猜想3正确。对她的操作方法、测量结果及结论的评价,正确的是。
A.方法不正确,结果偏小,结论正确 | B.方法不正确,结果偏大,结论正确 |
C.方法正确,结果偏大,结论正确 | D.方法正确,结果偏小,结论不正确 |
(3)小丽为验证猜想4成立,可选择的试剂。
【拓展与应用】若废液中的溶质是NaCl和HCl,根据HCl的性质,无需另加试剂,只要对废液进行操作即可从废液中得到NaCl固体。
(4)向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如下图所示。
试回答下列问题:
①oa段表示生成(填“气体”或“沉淀”)的质量;
②c点对应的溶液中溶质为;
③x值为。(写出计算过程)
实验室中有一瓶标签破损的固态铵盐,它可能是NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种,请利用下图所示的溶液进行实验探究。
【提出猜想】猜想①:该铵盐是NH4Cl
猜想②:该铵盐是
猜想③:该铵盐是NH4HCO3
猜想④:该铵盐是(NH4)2SO4
【实验探究】
步骤一:取少量样品放入试管中,没有嗅到强烈的氨味,加入适量水溶解得到无色液体,选用图中的 溶液滴入试管中,无气泡放出,则猜想③不成立。
步骤二:在步骤一所得的溶液中,滴加图中的Ba(NO3)2溶液,没有白色沉淀生成,则猜想 不成立。
步骤三:另取适量样品放入试管中,加水溶解配成溶液,滴加图中的 溶液,有白色沉淀生成,则猜想 成立。
【拓展应用】铵盐可作氮肥,它会与碱性物质发生化学反应,请写出硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式 ,所以在农业生产中,为避免降低肥效,铵态氮肥不要与碱性物质混合施用。