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.2 B.0.96 C.0.5 D.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.
已知在溶液中氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠。现实验室有一瓶失去标签但密封保存良好的白色粉末,可能是碳酸钠,也可能是氧化钙或氢氧化钙。为确定其组成,某同学设计了以下实验方案进行探究,请你按要求帮助完成探究活动。
(1)提出假设:假设①白色粉末是碳酸钠;假设②白色粉末是氧化钙;假设③白色粉
末是氢氧化钙。
设计的相关实验操作 |
实验中观察到的现象 |
假设是否成立 |
取一定量粉末加入稀盐酸 |
没有气体产生 |
假设① |
取一定量粉末溶于水 |
溶液浑浊且温度升高 |
假设② |
假设③ |
(2)设计实验,通过实验分析进行判断并填空:
根据假设②的现象写出对应的化学方程式________________________________;
(3)实验后思考:假定这包白色粉末是混有少量氧化钙的碳酸钠粉末,将混合物溶于水可观察到的现象是_____________________________________________________;若将反应后的混合物进行固液分离,分离的方法是________;再将分离后的溶液蒸干,得到的固体物质是________、__________(填化学式)。
假设是否成立 |
否 |
是 |
否 |
牙膏是最常用的日用化学品之一,牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏湿润的甘油等物质。
【查阅资料】①牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2。
②SiO2不溶于水,也不与酸反应。
③维生素C的水溶液pH小于7,显酸性。
某品牌牙膏含有上述摩擦剂中的两种成分,为探究摩擦剂的组成,化学兴趣小组取适量该牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥,得到该牙膏中的摩擦剂。
【提出猜想】猜想1:摩擦剂的成分为Al(OH)3和CaCO3。
猜想2:摩擦剂的成分为_______________。
猜想3:摩擦剂的成分为SiO2和Al(OH)3。
【设计实验】
实验步骤 |
预期实验现象 |
预期实验结论 |
取少量摩擦剂于试管中,加入足量的稀盐酸 |
若摩擦剂________________________。 |
则猜想1成立 |
若摩擦剂部分溶解,不产生气泡。 |
则猜想___成立 |
【实验结论】猜想1成立。
【实验反思】
(1)氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式为__。
(2)实验中选用稀盐酸而不选用稀硫酸的原因是_____________________________。
(3)根据实验结论,该品牌的牙膏中应该没有添加维生素C,理由是___________。
实验是学习化学的重要手段,通过实验可以培养实践能力和创新精神。
(一)实验室制取气体是初中一类重要的实验,结合下列仪器或装置图回答有关问题:
装置I装置Ⅱ装置Ⅲ
(1)装置I是用高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为_________________________,表明氧气已经收满的实验现象是。
(2)某同学用装置Ⅱ制取并收集二氧化碳,用燃着的木条放在集气瓶口验满,始终未发现火焰熄灭,原因是______________________________________________。
(3)用装置Ⅲ进行二氧化锰和双氧水制取氧气的实验时,若反应速率过快,可以采取的处理方法是。
(4)我们已经学过实验室制取O2、CO2、H2三种气体的反应原理及制取、收集方法。请你归纳出制取这三种气体时反应的共同点_______(填选项序号)。
A.需要加热 | B.需使用催化剂 |
C.没有气体参加反应 | D.生成的气体只有一种 |
(二)选用下列装置测定水的元素组成,请回答问题:
(5)为准确测定水的组成并防止杂质、空气等干扰,导管口的正确连接顺序为:
③→___→____→____→____→①→②→⑧→⑨→⑩。
(6)若测得A装置中样品在实验后减少了6.4克,E装置质量增加了7.2克,F装置增加了0.1克,据此可求出水中H、O元素质量比为(只写计算式)____________。
(7)实验结束后,若A处仍有黑色固体,这对实验结果的影响是________________(填“氧的质量偏大”、“氢的质量偏大”、“无影响”)。
以下是金属活动性探究实验的一部分。
①②③④⑤⑥⑦
实验甲:Mg、Zn、Fe、Cu分别实验乙:金属与盐溶液的作用
与10%的盐酸反应
根据实验回答下列问题:
(1)实验甲判断金属活动性强弱的依据是_______________________________,得出的金属活动性强弱顺序为________________。
(2)实验乙得出的金属活动性顺序为_____________________。
(3)两组实验中不发生反应的是________(填试管的序号)。
(4)反思与评价:若实验甲中②④改用10%的稀硫酸,①③仍用10%的盐酸进行实验,能否保证得出同样准确的实验结论?__________;实验乙只需选择其中的2个就可以得出正确的实验结论,其中必须进行的一个实验是____(填试管的序号)。
某同学进行试验探究时,欲配制10%的Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2试剂。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在未溶物。为探究原因,该同学查得Ba(OH)2在20℃时的溶解度2.1 g。
(1)烧杯中未溶物仅为BaCO3,理由是(用化学方程式表示)。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2和少量BaCO3组成,设计试验方案,进行成分检验,在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化铜溶液、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。 |
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![]() |
有①生成,说明有Ba2+ |
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中,滴加稀盐酸,用带塞导气管塞紧试管,把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。 |
试管中有②生成,烧杯中③,结合步骤2说明沉淀是BaCO3。 |
步骤4:取适量滤液于试管中,④。 |
试管中有蓝色沉淀生成,说明有大量的OH—,综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2和少量BaCO3组成,假设成立。 |
(3)在20℃室温下,(填“能”或“不能”)配制10%的Ba(OH)2溶液。
五、计算与分析题(共2小题,共10分)
目前已制得的纯金属只有90余种,但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。由于合金更容易适合不同的用途,因此被大量应用于日常生活、工农业及科学研究中。结合所学知识,完成27、28题。