某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后,提出问题:“测定水的组成还有其他的方法吗?”经过讨论后,得到了肯定的答案,邀请你一起对此展开探究。
【设计方案】甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验(操作规范)。装置A中发生反应的化学方程式为 ① ,洗气瓶B中浓硫酸的作用为 ②
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时,实验测得:①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g;②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g,用此数据算得水中H、O元素的质量比为 ① ,而由水的化学式算得H、O元素的质量比为 ② 。
【分析交流1】针对上述结果与理论值有偏差,乙同学认为:该装置存在缺陷,此观点得到了大家的认同,你对此改进的方法是________________。
(假设生成的水完全被D中碱石灰吸收,装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)。小组同学用改进后的装置重新实验得到了正确结果。
【意外发现】丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了,发现除了有红色固体b以外,溶液的颜色由无色变为蓝色。
【提出问题】铜与稀硫酸是不反应的,这里溶液的颜色为什么会变蓝呢?
【查阅资料】①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成,Cu2O也能被还原成Cu;
②Cu2O固体是红色的,它与稀硫酸的反应为:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O.
【得出结论】红色固体a中含有Cu2O。
【分析交流2】红色固体a中含 有Cu2O是否会影响水组成的测定结果 (填“影响”或“不影响”)。
【提出猜想】针对红色固体a的成分,小组同学提出猜想①是:Cu2O;
猜想②是:________________。
【拓展探究】丁同学利用改进后的装置及药品重新实验,通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立,他已称得:①玻璃管的质量;②反应前红色固体a和玻璃管的总质量,完全反应后,你认为他还需要称量 的质量。
【教师点拨】称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后,经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量,也可以确定哪种猜想成立。
【定量分析】小组同学再次实验,他们开始称取质量为3.6g的红色固体a,与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g请通过计算说明,哪个猜想成立。
超市中的许多食物用保鲜膜包装后出售.保鲜膜为什么可以“保鲜”呢?
[设计实验]在A、B、C三只相同的玻璃杯中,分别注入等体积的蒸馏水,并在各玻璃杯外壁标明刻度,如图所示放置一周.
[实验现象]一周后发现:A杯中的水量几乎不变;而C杯中的水量减少较多:B杯中的现象是________________________________________.
[解释]请用分子的知识解释C杯中水量减少的原因:________________________________.
[结论]保鲜膜除了可以阻止食物中水分流失,还能隔绝________________,防止食物腐败.
[提出新问题]制作保鲜膜的材料是热固性塑料还是热塑性塑料呢?
[实验]在一支试管中放入少量保鲜膜碎片,用酒精灯缓缓加热,观察到碎片熔化,冷却后变成固体,加热又可以熔化.由此得出:制作保鲜膜的材料是________(填“热塑性”或“热固性”)塑料.
[反思](1)保鲜膜虽然能延长食品的保鲜期,但大量使用后丢弃会造成________________,所以要控制使用.
(2)化学物质可以造福人类,但有时也会给人类带来危害,请你再举一例说明________________________.
图是某化肥的标签,请列式计算,以解决如下问题.
(1)通过计算碳酸氢铵的含氮量,说明此标签是否有错误.
(2)根据国家标准,碳铵化肥中的NH4HCO3含量不得低于95%,陈红同学利用图所示的装置和如下反应进行了三次实验,且假设杂质不发生反应.
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
实验结果如下:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
平均值 |
使用样品的质量/g |
8.00 |
8.00 |
8.00 |
8.00 |
硫酸增加的质量/g |
1.71 |
1.69 |
1.70 |
1.70 |
①陈红认为硫酸增加的质量是氨气(NH3)的质量,根据陈红的分析,请利用实验平均值计算出该化肥中碳酸氢铵的百分含量.
②这个结果能否说明这种化肥合格与否,请说明原因.
某同学家中有一袋化肥,可能混入了其他化肥,且化肥包装袋上字迹模糊.该同学进行了如下探究,请你参与探究并填空:
【提出问题】该化肥中含有什么物质?
【收集信息】经询问得知,该化肥可能为铵态氮肥.
【提出猜想】该化肥所含的阴离子可能是Cl-、、
中的一种或几种.
【实验、记录与分析】
实验操作步骤 |
实验现象 |
实验分析 |
(1)取少量该化肥样品和少量熟石灰放在研钵中混合研磨 |
________ |
含有铵根离子 |
(2)另取少量该化肥样品于试管中,加入适量的水完全溶解,滴加足量的硝酸钡溶液,再滴加少量稀硝酸,过滤 |
产生白色沉淀,沉淀不溶解 |
没有________存在 |
(3)取(2)所得滤液少量于试管中,滴加________ |
________ |
有Cl-存在 |
【实验结论】若该化肥中只含有一种阳离子,则其中一定含有的物质是(写化学式):________________.
【实验反思】若步骤(2)中用氯化钡溶液代替硝酸钡溶液是否可行?________(选填“是”或“否”),请简要说明原因:________________________________.
某化学兴趣活动小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如图所示实验,并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究.
【提出问题】
废液中所含溶质是什么物质?
【猜想与假设】
猜想(一):废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl.
猜想(二):废液中的溶质只有NaCl.
猜想(三):废液中的溶质是NaCl和HCl.
猜想(四):废液中的溶质是________.
【讨论与交流】
小明认为猜想(一)无需验证就知道是错误的.他的理由是________.
【实验与结论】
(1)为验证猜想(二),小强同学取少量废液装入试管中,然后滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解.于是小强认为猜想(二)正确.小强的实验________(填“能”或“不能”)验证猜想(二)的正确性,原因是________________________________________________.
(2)小丽为验证猜想(三),选用大理石做试剂.若猜想(三)是正确的,验证时反应的化学方程式为________________________________________.
(3)若验证猜想(四)是否正确,下列试剂中可选用的有________(填序号).
①氢氧化钠溶液 ②氯化钙溶液 ③稀盐酸 ④氯化钾溶液
【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.此方法的缺点是________________________.
“侯氏制碱法”首先得到的是碳酸氢钠,然后将碳酸氢钠加热分解得到产品碳酸钠:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O.碳酸钠露置在空气中能与空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3.
某中学化学研究性学习小组对一瓶开启后久置的碳酸钠是否变质及变质程度进行研究.
【提出假设】 假设Ⅰ:完全变质;假设Ⅱ:没有变质;假设Ⅲ:________________.
【实验探究】 实验一:取少量样品于试管中,加水溶解后再加入少量CaCl2溶液,产生白色沉淀,说明假设________不成立.反应的化学方程式为________________________.
实验二:取少量样品于试管中,用导管连接后固定在铁架台上,导管的另一端插入澄清石灰水中.加热样品,有气体产生,澄清的石灰水变浑浊,说明假设________不成立.
【实验结论】 假设________成立,样品的成分是________.
【交流反思】 欲除去Na2CO3变质后产生的杂质,最合适的方法是________________________________.