实验室有失去标签的四瓶无色溶液,分别为Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸、NaCl溶液中的一种,为鉴别它们,现将这四瓶无色溶液分别标号为A、B、C、D,某校化学兴趣小组的同学邀你一同参与:
【提出问题】A、B、C、D分别是什么溶液?
【实验药品】失去标签的四瓶溶液和无色酚酞试液。
【实验仪器】试管、橡胶滴管、烧杯等。
【收集证明】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)分别取A、B、C、D溶液少量于试管中,两两混合 |
A、B混合产生大量气泡,C、D混合无明显现象 |
A、B是 溶液中的一种, C、D是 溶液中的一种 |
(2)各取A、B、C、D溶液于四支试管中,分别滴加两滴无色酚酞试液,振荡 |
A、D变红,B、C无明显现象 |
A为 溶液; C为 溶液;由此区分出B、D溶液 |
【反思与体会】鉴别物质的关键是利用物质的特征性质。
【继续探究】
(3)将实验操作(2)实验后的四支试管中的溶液,倒入一洁净的烧杯中,充分反应静置后发现,烧杯底都有白色沉淀,上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是 (指示剂除外)。可能含有的溶质是 。为验证可能含有的溶质是否存在,应补充实验的化学方程式为 。
"加氢几分钟,畅行数百里",这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池(如图所示)。电池工作时在催化剂的作用下,氢原子失去电子形成氢离子,穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子;而电子则从电极A经外部电路通过电动机
到达电极B,形成电流。
(1)氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为 能。
(2)氢气是氢燃料电池的原料,可以在用电低谷时,利用电网多余电能电解水来制取。已知1.2kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100km,请根据化学方程式计算,制取1.2kg氢气至少需要电解多少质量的水。
(3)氢燃料电池工作时,通过电动机的电流方向是: 。
(4)世界能源组织提出:在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是 。
| A. |
水力发电制氢 |
| B. |
太阳能发电制氢 |
| C. |
火力发电制氢 |
| D. |
核能发电制氢 |
为测定石灰石样品中碳酸钙含量,某小组同学在一定质量的样品中加入足量稀盐酸,利用生成CO2的质量来测定(忽略稀盐酸挥发的影响)。

(1)小科用图甲装置实验,通过测定反应前后D装置质量的变化来得到CO2质量。为了避免水蒸气对实验的影响,使测最结果更准确,装置C中应装入 (填试剂名称)。
(2)小明用图乙装置实验,通过测定反应前后装置总质量的变化来得到CO2质量。他用碱石灰做干燥剂,请判断这种做法是否合理并说明理由 。
(3)实验时。正确选择干燥剂后,两装置均可通过左侧导管鼓入某种气体一段时间,来进一步减小误差。下列操作可行的是 。
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选项 |
实验装置 |
反应开始前鼓入的气体 |
反应结束后鼓入的气体 |
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A |
甲 |
氮气 |
氮气 |
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B |
甲 |
干燥空气 |
干燥空气 |
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C |
乙 |
氮气 |
氮气 |
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D |
乙 |
干燥空气 |
干燥空气 |
20世纪30年代,美国科学家鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2,将C18O2和CO2分别通入含小球藻的H2O和H218O中(如图所示),迅速收集产生的氧气。
(1)18O和16O互为 原子,H218O和H2O以及CO2和C18O2具有相同的化学性质,因此可以用来示踪物质变化情况。
(2)该实验是为了研究 。
(3)该实验必须在 条件下进行。
(4)制备含有较多小球藻的液体时,需在盛有小球藻的液体中加入 (选填“无机盐”或“无机盐和有机物”),并置于适宜环境下培养。

小明在冬天输液时发现护士在输液管上加了一个如图所示的装置,护士告诉他这是一次性输液加热棒,可以消除药液温度与体温的差异。加热棒里的成分到底是什么呢?科学研究小组通过上网查阅资料发现:一次性输液加热棒内的主要成分是还原性铁粉、炭粉和氯化钠等物质。该加热棒内是否真的含有这几种物质呢?科学研究小组设计了如下实验:

(1)探究加热棒内是否含有氯化钠
①将加热棒内的物质放入烧杯中,加入足量的水充分溶解、过滤,得到滤渣和滤液。
②取适量滤液于试管中,滴加适量的硝酸钡溶液和稀硝酸,无明显现象,
(填写正确的实验操作及现象),证明滤液中含有Cl﹣。
在老师的指导下通过进一步的实验证明滤液中还含有Na+,从而确定含有氯化钠。
(2)探究加热棒内是否含有铁粉
小明用磁铁靠近滤渣,发现部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物质也有可能是四氧化三铁。
小明通过如图装置探究黑色物质是否含有四氧化三铁,该物质鉴定的原理是:Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O。

当观察到 这一现象时,排除了四氧化三铁存在的可能性。
小英同学认为这还不能确定铁粉的存在,因为除了四氧化三铁外,钴粉、镍粉也是能被磁铁吸引的黑色粉末。研究小组的同学在查阅资料的基础上,进行如下实验:取适量被吸引的黑色物质于试管中,加入足量的稀盐酸,充分反应后,向试管中加入足量的过氧化氢溶液(能将Fe2+转化为Fe3+),然后滴加硫氰化钾溶液。溶液变为血红色,证明溶液中有Fe2+,得出加热棒中含有铁粉这一结论。
(3)探究加热棒内是否含有炭粉
点燃不能被吸引的黑色粉末,并将产生的气体通入足量澄清石灰水,石灰水变浑浊,得出加热棒内含有炭粉这一结论。请写出此操作过程中确认炭粉存在的化学方程式: 、 。
综合上述实验,小明验证了加热棒内的主要成分。
加热棒为什么能够起到加热作用呢?小明还将进一步探究。
小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入质量分数为1.7%的AgNO3溶液中,反应后过滤,得到无色溶液A和白色沉淀B。对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。
【查阅资料】Ag2SO4为白色固体,微溶于水;Ag2SO3为白色固体,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液。
【提出问题】白色沉淀B的成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:仅有Ag2SO4
猜想二:仅有Ag2SO3
猜想三:
【实验探究】
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实验操作 |
实验现象 |
结论 |
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取少量溶液A于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液 |
无明显现象 |
猜想 成立 |
【实验结论】SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B,反应的化学方程式是 。
【拓展延伸】
①另取溶液A,滴加足量Ba(NO3)2溶液,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原因是 。
②向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量,实验现象是 。