Ⅰ.某研究性学习小组的同学学习了二氧化碳的性质后,对二氧化碳溶于水的过程,有没有发生化学变化?提出实验改进:用如图所示装置进行实验,验证二氧化碳能与水反应(已知氮气的密度小于空气的密度),操作为:
①从a端通入二氧化碳 ②从分液漏斗中滴加适量水 ③将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中 ④从b端通入氮气
实验操作顺序最合理的是 ,发生变化的化学方程式为: 。
Ⅱ.另一小组在课外活动时对“二氧化硫能否与水反应生成酸”进行了实验探究。请你参与他们的探究活动,并回答有关问题。
[查阅资料]常温下二氧化硫是一种无色气体,易溶于水。
[假 设]二氧化硫能与水反应生成酸。
[设计实验] (1)小雨同学将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中,观察溶液颜色的变化。他认为,若紫色石蕊试液变 色,则证明假设成立。
(2)小涛同学认为小雨同学的实验方案不严密。小涛同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色,干燥后做成三朵紫色的小花,然后按下列图示进行实验,在(I)、(Ⅱ)、(Ⅲ)中分别观察到变色和不变色的两种现象。
小涛同学认为,若 (填序号)中的紫色小花变色,则证明假设成立。
[交流反思]小明同学对小涛同学的实验方案提出了质疑,他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”,其理由是 。三位同学讨论后补充了一个实验,使探究活动获得了成功,你认为这个实验应该是 (简述实验步骤和现象)。
[结 论]通过上述实验得出:二氧化硫能与水反应生成酸。
Ⅲ、人类的生产和生活都离不开金属。金属元素在自然界中分布很广,在地壳中主要以矿物形式存在。
下列矿石的主要成分不属于氧化物的是 (填序号),如将一定量的铁加入到硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中,充分反应后,滤液中一定含有的溶质是 ,滤渣中一定含有 。
用集气瓶可完成多种实验。请根据如下实验装置示意图,回答有关问题:
(1)实验装置I中进行的化学反应的化学方程式是。
(2)要达到装置图II所示实验的目的,集气瓶中装入的试剂是。
A.浓盐酸 | B.浓硫酸 |
C.生石灰 | D.碱石灰(氢氧化钠与氧化钙的混合物) |
(3)用实验装置Ⅲ收集气体时,若要收集尽可能多的气体,在不更换集气瓶的前提下,你的做法是。
(4)实验装置Ⅳ的集气瓶中预先加入了少量水,其作用是,还可以将水换成。
(5)通过Ⅳ、V两个实验,结合课堂学习,你认为在“集气瓶中进行燃烧的实验”应该注意的问题是(说出两点即可)①,②。
某校化学兴趣小组欲对食盐的用途进行探究,获得以下信息并对相关问题进行研究。
一、用途之一:作调味品。
食盐的主要成份是NaCl,通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,可以蒸发除去水分得到粗盐.粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等).
[提出问题]如何才能将粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)除去,从而获得较纯的食盐晶体?
[资料准备]
20℃时,一些物质的溶解度 |
||
OH- |
CO32- |
|
Na+ |
溶 |
溶 |
Ca2+ |
微 |
不 |
Mg2+ |
不 |
微 |
[实验方案]某同学为了提纯粗盐,设计了如下实验方案并进行实验.
[交流与表达]
(1)实验操作X的名称是,该操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。
(2)实验步骤③的主要目的是(用化学方程式回答);判断氢氧化钠溶液已过量的方法是。
(3)有同学认为原实验方案不完善,做出这种评价的依据是。
二、用途之二:制备氯气。
工业上用电解饱和食盐水来制备氯气,可以得到多种化工产品,除氯气(Cl2)外,还生成密度最小的气体,向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液,溶液变红,请写出发生反应的化学方程式。
三、用途之三:工业制碱。
某厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl。
【相关资料】
⑴ NH4Cl△NH3↑+HCl↑
⑵已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
物质 |
NaCl |
NaHCO3 |
NH4Cl |
NH3 |
CO2 |
溶解度 |
36.0g |
9.6g |
37.2g |
710 |
0.9 |
【生产原理】是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物,反应的化学方程式为:;分离出NaHCO3,加热制得纯碱。
【生产流程】如下
【问题讨论】:
(1)反应③中得到纯碱的化学方程式为:。
(2)检验气体C的方法。
(3)在反应②中,先通气体,目的是。
【组成确定】
(1)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
(2)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质(写化学式)。
【含量测定】
称取纯碱样品10.8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液,搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g,请通过计算判断此纯碱样品的纯度为。(保留一位小数)
【总结反思】
某同学认为,在上述纯碱含量测定中,将CaCl2溶液改为BaCl2溶液,测定误差会减小,其理由是。
有一实验事实:铁粉与硫酸铜溶液反应,不但有铜生成,而且有较多的气体产生。为确定气体的成分,进行下列实验探究。
(一)探究:从物质组成元素角度分析,气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。
(二)实验:
(1)甲同学为确定是否含有SO2,他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色未发生变化,则该气体中SO2(填“有”或“无”)。
(2)乙同学认为只有O2,则可用来检验。实验证明乙同学的观点不正确
(3)丙同学为判断是否含有O2,同时确定气体成分,通过查阅资料得知:
O2+4KI+4HCl ="==" 2I2+4KCl+2H2O,I2为碘单质。于是他设计了如下的实验装置:
(三)实验现象与结论:A中观察到,证明无O2;
B中观察到,证明该气体是H2。
(四)实验反思:
(4)大家认为丙同学在加热之前,应对气体先以确保安全。
(5)由上述实验可知,硫酸铜溶液显性(填“酸”或“碱”)。
下图为用镀锌铁片制成的日常用品。镀锌铁是指通过镀锌工艺在铁皮上进行镀锌而制成的一种产品,热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等,几乎涉及到衣食住行各个领域。
为测定铁片镀锌层的厚度实验过程如下。
【实验步骤】
⑴ 剪取一片镀锌铁片,量得长度=2.0cm,宽度=1.9cm。
⑵ 用电子天平称量质量0.857g。
⑶ 实验中需要溶质质量分数为10%的稀盐酸200mL(密度=1.05g/mL),需要量取溶质质量分数为37%的浓盐酸(密度=1.18g/mL)mL(保留至小数点后1位),然后稀释。
⑷ 将镀锌铁片放入溶质质量分数为10%盐酸中。当观察到,可以判断镀锌层恰好反应。
⑸ 将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0.837g。
【计算结果】
⑴ 铁片镀锌层的质量有g。
⑵ 已知锌的密度7.1g/cm3,计算出铁片镀锌层厚度mm(保留至小数点后2位)。
【实验反思】
实际计算结果偏大,同学们分析,这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应,造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间。(填“偏长”、“偏短”)
【实验改进】
资料卡片:如图1所示,两种金属活动性不同的金属放入酸碱盐溶液中,会有电子的流动,从而产生电流。
将上述实验改进成如图2的装置,当观察到,此时锌层恰好反应。
某化学兴趣小组对“制镁企业不能使用CO2灭火器作为消防器材”的问题进行探究,请你参与他们的活动。
(1)二氧化碳的制备
①实验室常用下图所示实验装置A制备CO2,写出其中的仪器c的名称:;
②组装A装置时,仪器a、b插入双孔橡皮塞的先后顺序是(填序号);
③请写出检查A装置气密性的方法;
④若想控制反应的发生或停止,可选择下图哪些装置(填序号)。
(2)探究镁与二氧化碳的反应
兴趣小组同学将点燃的镁条插入盛满CO2的集气瓶内,镁条继续剧烈燃烧,生成白色固体并有黑色物质附着于集气瓶内壁。同学们对镁与CO2反应的产物继续进行探究。
【提出猜想】
猜想I:产物是MgO和C;
猜想Ⅱ:产物是MgO、MgC2和C。
提出以上猜想的依据是。
【查阅资料】MgO+H2O=Mg(OH)2,Mg(OH)2在热水中的溶解度增大;
MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑。
【实验分析】为探究白色固体的成分,兴趣小组同学进行了如下实验:
①取少量反应后的固体混合物放人试管,加入足量热水,无气体放出,说明猜想不正确;
②为了验证另一种猜想中白色固体成分了请设计一个简单实验。
实验操作;
实验现象。
若该猜想正确,此时Mg与CO2反应的类型属于。
【实验反思】通过本实验,对“CO2不助燃”,你有什么新的认识:。