实验室存放盐溶液的柜子里,有一瓶无色溶液的标签因受到腐蚀而破损,如图所示。某兴趣小组同学对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶是什么溶液呢?
【猜想与假设】经了解得知,这瓶无色溶液可能是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的某一种溶液。
【推理分析】小组同学为了确定该溶液的成分,他们进行了以下分析:
(1)甲同学根据物质的组成元素认为一定不可能是 溶液。
(2)乙同学认为也不可能是硝酸钾溶液,他的依据是 。
【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种溶液中的哪一种,丙同学设计了如下实验:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量该溶液于试管中,逐滴加入氯化钡溶液 |
产生白色沉淀 |
该溶液一定是碳酸钾溶液 |
【实验反思】
(1)丁同学认为丙的结论不合理,理由是 。
(2)在丙同学实验的基础上,丁同学继续进行实验,实验方案如下:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取丙同学实验所得的白色沉淀于试管中,滴加适量的 ,振荡 |
, 沉淀溶解 |
该溶液是碳酸钾溶液。 反应的化学方程式是 |
(3)为防止标签受到腐蚀,倾倒液体时应注意: 。
科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2(OH)2CO3]的性质进行实验探究,并基于证据进行推理分析。
Ⅰ.探究碱式碳酸铜受热的变化
【设计实验】学习小组设计了如图装置(夹持仪器已略去),并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
注:无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝。
【实验过程】①在装置丙导管a处连接一导管,并插入水中,微热试管,观察到 ,说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂,加热一段时间后,试管中固体变黑,澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】(1)装置乙中的现象是 。
(2)装置丙中发生反应的化学方程式为 。
(3)根据现象可知,碱式碳酸铜受热可分解,分解产物有CO2、CuO、 。
(4)装置乙、丙位置不能互换的理由是 。
Ⅱ.探究碱式碳酸铜与酸的作用
【实验过程】取少量样品于试管中,加水,固体不溶解。继续加入足量稀硫酸,有气泡产生,得到蓝色溶液。
【实验结论】碱式碳酸铜能与硫酸发生反应,生成的盐为 。
【拓展延伸】碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2(OH)Cl5]是一种高效净水剂。已知碱式氯化铝与盐酸发生反应生成盐和常见的溶剂,则此反应的化学方程式为: 。
实验是进行科学探究的主要方法,如图是初中化学常见实验装置。
(1)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用 (填字母),用该装置制取氧气的化学反应方程式为 。
(2)装置B中使用分液漏斗的优点是 。
(3)若要得到干燥的氧气,所选装置正确的连接顺序为:发生装置→ (填字母)。将制得的氧气通入装置G中,发现只有白磷燃烧,对比通氧气前后白磷与红磷的现象,说明可燃物燃娆需要满足的条件是 。
图甲为某小组设计的物质关系框架图。图中A、B、C、D、E、F为初中化学常见的六种物质,其中A能使带火星的木条复燃,B和F的组成元素相同,F有毒性,侯德榜先生为D物质和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献,E为汽车用铅酸蓄电池中含有的酸。(图中用“—”表示两种物质间能发生反应,“→。”或“”表示两种物质间能单向或双向转化,部分反应物和生成物及反应条件、转化及反应关系已略去,图中部分反应需要在溶液中进行,物质是溶液的只考虑溶质)。
请回答下列问题:
(1)分别写出B、E物质的化学式。B: ,E: 。
(2)E的稀溶液与D溶液反应的实验现象为 。
(3)D与熟石灰在溶液中反应可以生成C,其反应类型为 。
(4)图乙上方的蓝色火焰是F与A发生反应产生的,此反应的化学方程式为 。
实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等药品及相关仪器和用品,请结合如图装置回答问题:
Ⅰ、用大理石和稀盐酸制取二氧化碳:
(1)发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室通常选用的收集装置是 (填字母)。
(3)若制取较干燥的二氧化碳,需要在发生装置和收集装置之间连接E装置,气体应从
(填“b”或“c”)导管口进入。
(4)B装置中,当反应开始后,锥形瓶内气体增多,气压增大,大于外界大气压,导致长颈漏斗内液面 (填“高于”或“低于”)锥形瓶内液面。
Ⅱ、用高锰酸钾制取氧气:
(1)仪器a的名称是 。
(2)良好的实验习惯及合理的做法,是实验安全、环保和顺利进行的保证。
①A装置开始加热时,应先使试管 受热,然后再对药品所在的部位加热。
②为减少硫在氧气中燃烧的生成物对空气造成的污染,用排水法收集氧气时,应在集气瓶中预留 。
已知Mg能在CO 2中燃烧,根据金属活动性顺序表,Na的金属活动性比Mg强,说明Na也能在CO 2中燃烧。为了验证,实验小组进行了以下实验探究:
【查阅资料】
①金属钠性质活泼,常温下,金属钠极易与氧气反应,生成白色固体氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应,放出氢气。
②Na 2CO 3溶液显碱性;CaCl 2溶液显中性。
【实验探究一】
步骤1:打开活塞,让A装置中产生的气体依次通过B、C,收集一瓶纯净的CO 2气体。
步骤2:将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在CO 2中继续燃烧,发光放热,冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质。
【问题讨论】
(1)为获得纯净的CO 2,可利用装置B除去CO 2中混有的 ;装置C中盛放的试剂是 。
(2)步骤2中生成的黑色固体成分是 。
【初步结论】Na能在CO 2中燃烧。
【提出问题】白色物质是什么?
【猜想与假设】猜想一:氧化钠;
猜想二:碳酸钠;
猜想三:氧化钠和碳酸钠的混合物;
猜想四:氢氧化钠。
(3)大家讨论后一致认为猜想四是错误的,理由是 。
【实验探究二】对白色物质是什么进行实验探究,方案设计如下:
方案1:取该样品少量于试管中,加入适量的水。振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色。结论:白色物质中一定有氧化钠。
方案2:取该样品少量于试管中,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出。
结论:白色物质中一定有 。
方案3:取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,过滤,再向滤液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象。
【反思与评价】
(4)甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确,其理由是 。
(5)请将方案2结论补充完整: 。(填化学式)
(6)方案3中加入过量CaCl 2溶液的目的是 。写出此反应的化学方程式 。
【实验结论】
(7)综上所述,你认为猜想 成立。
(8)请写出Na在CO 2中燃烧的化学方程式 。