【2015年浙江省丽水市】在老师指导下,小科做了如下实验:点燃燃烧匙上的钠,迅速伸入盛有CO2的集气瓶中,盖上玻片,钠继续燃烧。反应结束后发现:集气瓶内壁附着黑色小颗粒,燃烧匙上粘附着灰白色固体。小科获知灰白色固体中的黑色固体成分是碳,但不清楚其中的白色固体成分是什么,于是进行了如下探究:
【提出问题】白色固体的成分是什么?
【建立假设】假设一:白色固体的成分是氧化钠;
假设二:白色固体的成分是碳酸钠;
假设三:白色固体的成分是氧化钠和碳酸钠的混合物。
【进行实验】
步骤1:取燃烧匙上灰白色固体于烧杯中,加入适量的水充分溶解,过滤,得到滤液;
步骤2:取少量步骤1中的滤液于试管中,滴加2滴酚酞试液,溶液变成红色。结论:白色固体的成分是氧化钠。有同学认为通过该实验得出的结论不正确,其理由是 。
步骤3:取少量步骤1中的滤液于试管中,滴加足量稀盐酸,溶液中有气泡冒出,结论是 。
步骤4:取少量步骤1中的滤液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,然后过滤,向所得滤液中滴加酚酞试液,无明显现象。则假设 成立。
收集蜡烛燃烧产生的CO2往往混有很多杂质,化学小组的同学设计了下图装置收集纯净的CO2。A中分液漏斗盛有足量液体,锥形瓶内有燃着的足量的蜡烛和盛有黑色粉末的烧杯。B中试管装有滴加酚酞的氢氧化钠溶液;C中试管装有盐酸。小组同学查资料得知CO2与Na2CO3溶液也能反应生成NaHCO3
(1)K1是打开的,K2是关闭的。打开A中分液漏斗的开关放下足够多的液体,发现蜡烛燃烧的更旺。B中的现象是(足够长的时间)_________;用三个化学方程式表示B中发生化学变化的原因______、______、_____。
(2)接着关闭K1,打开K2。B中的现象______________;C中的现象(B、C间的导管提前充满水)___________。
(3)C中的气体即为蜡烛燃烧产生的部分纯净的CO2。
请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务:
【研究课题】:探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】:该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热时,这些离子趋于生成溶解度更小的物质—水垢(主要成分为碳酸盐、碱等的混合物)。同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
物质 |
Ca(HCO3)2 |
Mg(HCO3)2 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
MgCO3 |
溶解性 |
可溶 |
可溶 |
微溶 |
不溶 |
不溶 |
微溶 |
【提出猜想】:水垢的主要成分一定含有CaCO3和,可能含有Ca(OH)2和。写出Ca(HCO3)2受热分解的化学方程式。
【设计方案】:
⑴ 甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入,没有白色沉淀,说明水垢中无Ca(OH)2;
⑵ 乙同学设计下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,步骤如下:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液;
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线);
③待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞B,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
④再次称量干燥管内物质增加的质量;
⑤重复③和④的操作,直至干燥管内物质质量不变。
a.步骤①所加的酸溶液是。
b.装置Ⅱ的作用是;
从导管A处缓缓鼓入一定量的空气的作用是____________________。
c.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是。
【实验结论】通过上述探究可知:水垢的主要成分有。
人通过肺与外界进行气体交换,吸入空气,排出CO2等气体.但人体排出的CO2究竟是空气中原有的,还是人体代谢的最终产物.为了证实这个问题,某同学采用了如图装置进行实验.实验过程是:一同学反复慢慢从呼吸口呼吸,能证明人呼出的气体中所含有CO2不是来自空气,而是人体的代谢最终产物,请回答:
(1)呼气时,乙瓶中的现象是__________。
(2)甲瓶中所装试剂的作用是__________;丙瓶中所装试剂的作用是____________。
(3)请写出甲瓶中反应的化学方程式___________。
(4)能验证实验目的的现象是_________。
今年春节前夕,我国北方遭遇冰雪灾害。为了清除道路上的冰雪,有关部门投入了大量工业盐融雪剂用于除冰雪。同学们从新闻中得知:①使用工业盐融雪剂后,道路两旁树木、农作物大量死亡;②桥梁路面除冰不得使用工业盐融雪剂。
【提出问题】工业盐融雪剂对树木、农作物和桥梁为什么会造成危害?
【查找资料】(1)工业盐的主要成分是NaCl和NaNO2。
(2)土壤盐碱化会造成树木、农作物死亡。
【提出猜想】猜想一:工业盐溶液可能显碱性;
猜想二:工业盐溶液对钢铁可能有更强的腐蚀性。
【实验探究】同学们对猜想一和猜想二进行了探究,请你帮他们完成下列实验报告:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
猜 想 一 |
________________________________ ________________________________。 |
_______________。 |
工业盐溶液显碱性,会造成道路两旁的土壤盐碱化。 |
猜想 二 |
![]() 实验①实验② (请将液体名称填在上面的横线上) |
实验①:6—7天后明显生锈。 实验②: 2—3天后明显生锈。 |
__________________ __________________ ________________。 |
【反思与应用】
对于道路除冰,请你提出更好的建议。
某同学为了研究炼铁的原理并测定生成铁的质量,用一氧化碳与氧化铁反应,按下图进行实验。
(1)首先,该同学称量氧化铁的质量,然后进行实验,他先打开K1,关闭K2,通入一氧化碳,其目的是排尽玻璃管内的空气,防止加热时因一氧化碳不纯而引起爆炸,然后关闭K1,打开K2,加热,反应一段时间后,冷却,再次称量固体的质量,发现固体质量减少了12克,则生成铁的质量为_____,玻璃管中发生反应的化学方程式为_________________。
(2)装置B中反应的化学方程式是________________________________。
(3)装置C的两个作用是________________________________________________,
(4)实验结束后,烧杯内的溶液中含有的溶质是_________________(写化学式)。