小华同学通过阅读课外资料得知,潜水艇中常用过氧化钠(Na2O2)作为供氧剂,有关反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。
于是她用如图所的装置来制取CO2并验证其与Na2O2的反应。
(1)装置B的作用是 。
(2)反应一段时间后,装置E中收集到的气体主要是 ;反应后装置C硬质玻璃管中固体的成分是什么?高阳为此又进行了如下探究:
【猜想与假设】
猜想一 Na2CO3
猜想二Na2CO3和Na2O2
猜想三Na2CO3和NaOH
你认为还可能是
【设计实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量样品于试管中,加入足量的水,振荡 |
固体完全溶解, |
样品中一定没有Na2O2 |
②取少量实验①所得溶液于另一试管中,加入过量的BaCl2溶液,振荡 |
有白色沉淀产生 |
猜想三正确 |
③取少量实验②所得上层清液于另一试管中,加入 溶液,振荡 |
有白色沉淀产生 |
【反思与评价】反应后装置C硬质玻璃管中的固体含有NaOH,原因可能是 。
碳酸钠、碳酸氢钠是中学常见的化合物。
探究一:碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应
如图所示,将两气球内的NaHCO3和Na2CO3同时倒入试管中。已知盐酸足量,且装置气密性良好。
回答下列问题:
(1)碳酸钠俗名是。
(2)实验过程中观察到的现象是: 。
(3)NaHCO3和Na2CO3都能与盐酸反应产生二氧化碳、水和氯化钠。任写出其中一个反应的化学方程式。
(4)已知NaHCO3、Na2CO3的相对分子质量分别为84、106,通过计算:实验结束后,(填“A”或“B”)试管的气球更大。
探究二:碳酸氢钠、碳酸钠固体与酸反应的热效应
【发现问题】在探究一实验过程中用手触摸试管,发现盛NaHCO3的试管温度降低,而盛Na2CO3的试管温度升高。
【猜想与推测】甲同学由此推测:NaHCO3和盐酸反应为吸热反应,Na2CO3和盐酸反应为放热反应。
【实验与数据】乙同学认为甲同学推测不妥,通过以下多次实验后取平均值数据记录如下:
步骤① |
步骤② |
步骤③ |
步骤④ |
步骤⑤ |
测量10mL水温/℃ |
加入物质0.5 g |
溶解后测量溶液温度t1/℃ |
静置一段时间后测量溶液温度t2/℃ |
加入20%盐酸10 mL反应后测量溶液温度t3/℃ |
20 |
NaHCO3 |
18.5 |
20.0 |
20.8 |
20 |
Na2CO3 |
23.3 |
20.0 |
23.7 |
【分析与结论】
(1)由步骤①~③比较得到的结论是。
(2)由步骤④~⑤比较得到的结论是:。
(3)结合上面探究活动,你认为甲同学推测的不妥之处是。
(13分)某校化学兴趣小组用下图装置探究铁生锈的条件。
(1)气体发生装置的选择
A装置用双氧水和二氧化锰制取氧气,为了控制反应速率,得到平稳的氧气流,应选择下图中的(填“甲”、“乙”或“丙”)装置,该反应的化学方程式为。
(2)铁生锈条件的探究
①上图C装置中浓硫酸的作用是。
②打开K1、K2、K3,通入氧气,检验氧气已充满整个装置的方法是。
关闭K1、K2、K3,2天后观察到:B处铁丝表面布满铁锈,D处铁丝依然光亮,E中铁丝表面有部分铁锈。
实验结论:铁生锈主要是铁与和 发生反应。
③B、E处实验现象对比说明:影响铁生锈快慢的一种因素是。
化学小组同学取一定量碳酸钙固体高温煅烧一段时间,冷却后,对剩余固体成分进行如下探究。
【提出问题】剩余固体成分是什么?
【查阅资料】工业上通常采用高温煅烧石灰石的方法制生石灰,化学方程式为:CaCO3高温CaO+CO2↑。
【猜想与假设】剩余固体成分:
I.全部是氧化钙 Ⅱ.Ⅲ.全部是碳酸钙
在老师指导下,小组同学设计如下实验,探究上述猜想是否成立。
【进行实验】
①甲同学取一定量的剩余固体于试管中,加入一定量的水振荡,有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立,其理由是。
②乙同学取一定量的剩余固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁感觉发热,继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙,即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立,理由是。
③丙同学利用水、无色酚酞溶液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立,请完成实验报告。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
猜想Ⅱ成立 |
【反思拓展】
工业制生石灰的过程中同时得到副产品二氧化碳。下列用途是利用二氧化碳化学性质的是。
A.气体肥料B.制干冰 C.制纯碱 D.制碳酸饮料
化学兴趣小组同学将铝丝插入硫酸铜溶液中时,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成了什么气体?同学们决定进行探究。
【提出猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2的一种或几种,提出猜想的依据是。
【查阅资料】SO2易溶于水,化学性质与二氧化碳有相似之处,它能使澄清石灰水变浑浊,生成CaSO3。
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是_____________________________________。经检验不是O2。
(2)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。
【实验探究】实验开始时,先将收集到的气体从a通入一段时间后,再点燃C处酒精灯;这样操作的目的是。
实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊,C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色。
结论:铝丝与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_________________。该气体与氧化铜的反应的化学方程式为。
【思维拓展】由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有____________。
注意:答对(3)(4)奖励4分,但化学试卷总分不超过60分。
(3)丙同学用砂纸将截下的一段铝丝长时间用力反复打磨,然后将打磨后的铝丝放入硫酸铜溶液中,在横截面处现象明显,但在铝丝表面无明显现象,请问可能的原因是
(4)丁同学用试管取2ml硫酸铜溶液,向试管中滴加氢氧化钠溶液,刚开始并未发现预料中的蓝色沉淀现象,其原因是。
小聪同学家新换了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬.好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,邀请你一同参加.
【知识回放】
金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn ________ Sn Pb(H) ________ Hg Ag Pt Au,请你在横线上填写对应金属的元素符号.
【作出猜想】
猜想1:Cr>Fe>Cu 猜想2:Fe>Cu>Cr
猜想3:你的猜想是________.
【查阅资料】
(1)铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜.
(2)铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液.
【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸.
实验 |
试管1 |
试管2 |
试管3 |
实验操作 |
![]() |
![]() |
![]() |
实验现象 |
铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色 |
铬片表面产生气泡较快,溶液变为蓝色 |
________ |
【结论与解释】
(1)小聪得到的结论是猜想________正确.
(2)实验前用砂纸打磨金属片的目的是________.
【知识运用】
将铬片投入FeSO4溶液中,反应________(填“能”或“不能”)进行.若能进行,请你写出反应的化学方程式________.