小丽家里的下水道被毛发、食物残渣等杂物堵塞了,她爸爸买了一瓶管道通回来,经过短时间的浸泡使用,堵塞的下水道很快就疏通了,管道通是怎样使堵塞的下水道变得重新疏通呢?小丽产生了强烈的好奇,决定与化学兴趣小组的同学对管道通的成分及性质进行研究.
【查阅资料】
1.管道疏通剂的说明书:疏通剂的主要成分是NaOH固体和Al粉
2.NaOH溶液会与Al发生反应生成NaAlO 2
【实验模拟】在实验室里,小丽取出了一些NaOH固体和Al粉混合后,放入盛有水的试管中,观察到反应剧烈,有大量气泡产生,且试管壁发烫.
对于试管壁发烫的原因,学习小组的同学认为可能是 的原因,也可能是 的原因.
【猜想与假设】产生的气泡可能是什么气味?
同学们纷纷提出了自己的猜想:
1.小李认为该气体是氧气,小张认为是氢气.
2.你认为该气体可能是氧气和氢气的混合气体外,还可能是 .
【验证假设】
小丽设计了如图所示装置进行实验,该气体的收集方法叫 .小丽在用该方法收集气体时,等大量气泡生成一段时间后再进行收集,其目的是 .
小李拿一根带火星的木条伸到集满气体的B试管中,如果他的假设是正确的,将看到 现象.而现在发现B试管中的气体能被点燃,产生淡蓝色的火焰,该实验现象证明了小张的猜想是正确的.
经试验确定A试管中反应后只有NaAlO 2一种溶质,写出A试管中反应的化学方程式: .
【原理分析】
对于Al为什么能与氢氧化钠溶液反应生成氢气的原因,大家进一步提出自己的猜想,小李认为,Al的金属活动性排在H之前,所以置换出NaOH"分子"中的"H".但他的观点遭到了大家的反对,因为 .
小丽猜想是Al的性质比较特殊的原因,经过网络查找,大家终于明白了疏通反应的原理.
【交流反思】根据上述实验及NaOH的性质,请你提出一条保管或安全使用管道疏通剂的建议: .
用木炭还原氧化铜的实验如图.
(1)酒精灯加网罩的目的 ;
(2)刚开始预热,试管②中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是 ;
(3)继续加热,观察到石灰水逐渐变浑浊,黑色粉末中出现红色物质.请你写出发生反应的方程式:、;
(4)停止加热时,待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出.这样操作的原因是。
(5)下课后,同学们仔细观察试管里倒出的粉末,发现红色的粉末中还有一些黑色的粉末混杂,有几位同学推测黑色粉末①可能是没有反应完的木炭粉末;②可能是没有反应完的氧化铜粉末;③可能是没有反应完的木炭和氧化铜的混合物。请你设计实验证明推测①成立:(写出具体的实验步骤、现象及结论)
实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和NaOH固体的混合物。同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”样品的成分,进行如下实验探究。
查阅资料:1.Ca(OH)2、Na2CO3溶于水无明显的温度变化。
2.CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓。
3.CaCl2溶液呈中性。
(1)滤渣B中一定含有_____,产生该物质的化学方程式可能是_____(写出一个即可)。
(2)滤液C成分的探究。
【猜想】滤液C中的溶质可能为①NaOH;②Na2CO3;③NaOH和Na2CO3;④____。
【设计方案并进行实验】甲、乙、丙同学分别设计如下方案并进行探究:
甲同学:取滤液C少许放入试管中,滴加足量的稀盐酸,产生大量无色气体,则滤液C中的溶质是Na2CO3。
乙同学:取滤液C少许放入试管中,滴加足量的无色酚酞,液体变成红色,则滤液C中的溶质一定含有NaOH。
丙同学:取滤液C少许放入试管中,滴加Ca(OH)2溶液,有白色沉淀产生。向上层清液中滴加无色酚酞,无色酚酞变成红色,则滤液C中的溶质是NaOH和Na2CO3。
【反思与评价】
丁同学认真分析上述三位同学的实验,认为他们的结论均有不足之处,并且做出了正确的判断。他认为滤液C中的溶质一定含有____,可能含有NaOH。为进一步确认猜想③正确,请你帮助他设计实验进行验证。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
_____ |
_____ |
猜想③正确 |
(3)实验过程中,同学们还发现向样品中加入足量水溶解时放出大量的热。综合对滤液和滤渣成分的探究,下列对样品成分的分析正确的是_____(填序号)。
① 样品中一定含NaOH
② 样品中一定含Na2CO3
③ 样品中含NaOH、CaO中的一种或两种
还原性铁粉在潮湿的空气中容易生锈。现有m1 g生锈的铁粉样品,某兴趣小组同学按下图所示装置进行实验,测定该样品中氧化铁的质量分数(铁锈按氧化铁处理)。
(1)装置A中反应的化学方程式是_____。
(2)某同学欲通过B装置反应前后的质量变化,测定该样品中氧化铁的质量分数。B中的最佳试剂是_____(填序号),实验时B中反应的化学方程式是_____。
① 澄清石灰水② 氢氧化钠浓溶液 ③ 稀盐酸 ④ 水
(3)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,还能起到的作用是:① 实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;② 停止加热后,防止A中生成物被氧化,B中的溶液倒吸入A中;③_____。
(4)完全反应后,甲同学称得铁粉的质量为m2 g,同时测得装置B增重m3 g,则铁粉样品中氧化铁的质量分数为_____。
依据下图所示实验,按要求回答。
(1)仪器a的名称是_____。A装置中反应的化学方程式是_____。用带火星的木条检验a中的气体,观察到木条着火,则该气体是_____。
(2)装置B可制取氧气,用高锰酸钾制氧气的化学方程式是_____。当气体收集满后,从水槽中取出集气瓶的正确操作顺序是_____(填序号,下同)。
① 将导气管移出集气瓶口② 将集气瓶和玻璃片一起移出水面
③ 在水面下用玻璃片盖住集气瓶口④ 将集气瓶正放在桌面上
(3)小华同学用浓盐酸与大理石在C装置中反应,制取CO2并检验其有关性质,观察到烧杯中紫色石蕊试液变红,对这一现象的解释合理的是_____。
① 产生的CO2直接使石蕊变红
② 挥发出的氯化氢气体溶于水,使石蕊试液变红
③ 产生的CO2与H2O反应生成H2CO3,使石蕊试液变红
(7分)小明上网阅读时得知根据氨气还原氧化铜的反应,可设计测定铜元素相对原子质量(Ar)的实验。小明很感兴趣,和化学兴趣小组的同学设计了如下探究活动,请结合下图回答问题。
(1)实验室利用氯化铵和氢氧化钙固体之间的复分解反应制取氨气。小明将A与E连接,观察到无色酚酞试液变红,说明氨气显(填“酸性”、“中性”、或“碱性”)。A中发生反应的化学方程式为。
(2)小刚将纯净干燥的氨气通入B中,观察到玻璃管内黑色固体变为亮红色,管口有液滴,同时生成空气中含量最多的气体,B中发生反应的化学方程式为。
(3)小组同学测定铜元素相对原子质量(Ar)的实验设想是:先称量反应物CuO的质量M(CuO),反应完全后测定生成物水的质量M(H2O),由此计算出Cu的相对原子质量。
①小组每位同学从所提供的仪器中选择并组装了一套用于本实验的装置,其中简单、合理的是(填序号,装置可重复使用)。
A.acdbbeecd B.aeebbcdee C.aeebbeecd D.abbeecd
②在本实验中,使测定结果Ar(Cu)偏大的是_______________ (填序号);
A.CuO未完全起反应
B.CuO不干燥
C.氢氧化钠固体不干燥
D.CuO中混有不反应的杂质
E.NH4C1与Ca(OH)2混合物不干燥
③在本实验中,还通过测定_______________和_____________的质量达到目的。