草酸(H2C2O4)又名乙二酸,是一种有机酸,易溶于水,广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定,在浓硫酸的催化作用下,草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究:
[提出问题]生成物中有哪几种碳的氧化物?
[实验猜想]猜想1:只有CO;
猜想2:只有 (填化学式);
猜想3:含有CO和CO2。
[设计实验]基于猜想3,根据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验:
[实验探究]
(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2气体生成,请写出A装置中的化学反应方程式: ;
(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO:
①C装置澄清石灰水不变浑浊,F装置中出现 的现象;
②E装置中出现 的现象。
[实验结论]通过实验探究证明:猜想3成立。
草酸分解的化学方程式是 。
[问题讨论]
(1)B装置的作用是 ;
(2)C装置的作用是 ;
(3)该试验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气),请提出改进措施 (任写一条)。
实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气时,选用的发生装置是 (填字母序号)。若改用图1装置收集氧气,则气体应从 端进(填“a”或“b”)。
(3)实验小组同学取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体,反应的化学方程式为 ;将生成的气体通入澄清石灰水中,未见变浑浊。为探究其原因,小组同学讨论后做出如下猜想:
[作出猜想]A.石灰水已经完全变质;B.气体中有挥发出来的HCl气体
[实验探究]
小组同学设计了如下实验来验证。请你帮助完成实验,填写以下表格:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量石灰水于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡 |
|
猜想A不成立 |
②将生成的气体通入 溶液中 |
产生白色沉淀 |
气体中有HCl猜想B成立 |
[查阅资料]
碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
[拓展延伸] 如果用上述原料制取一瓶干燥纯净的二氧化碳气体,所选仪器的连接顺序为B→ → →C(填字母序号)。
某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。
(1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称 )、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸,观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为 。
[提出问题]
碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同?
[设计与实验]
(2)甲设计的实验如图1所示,实验时,两注射器中的稀盐酸应 (填操作),观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。
(3)乙对甲的实验提出了质疑:
①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈,通过观察很难判断产生气体的快慢;
② ,他认为,应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠,若碳酸钠的质量仍为0.318g,应称取 g碳酸氢钠。
(1)小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。
①连通管的作用是 。
②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴2滴酚酞溶液),以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时,溶液颜色变化记录如表1.广口瓶内压强随时间变化如图4所示。
表1:
滴入酚酞溶液 |
滴入稀盐酸,溶液颜色变化 |
|
碳酸钠溶液 |
红色 |
红色→浅红色→无色 |
碳酸氢钠溶液 |
浅红色 |
淺红色→无色 |
[实验结论]
(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是:相同条件下, 和稀盐酸反应产生二氧化碳较快,理由是 。
[反思与应用](6)小组同学分析表1实验现象和图:4数据,得出另一种物质和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是 (请用必要的文字和化学方程式说明)。
(7)通过以上探究与分析,小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴別碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。
操作 |
现象与结论 |
未知溶液分別编号为a、b,取适量a于试管中,用胶头滴管逐滴滴入b并振荡 |
|
A~H是初中化学常见物质,它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。已知B是目前世界年产量最高的金属,A、E、F是氧化物,C是气体,H的水溶液呈蓝色,农业上常用来配制波尔多液,G、H的溶液中的阴离子相同。
①列举D物质的一种用途 。
②反应Ⅱ的化学方程式为 。
③写出一个符合条件的反应Ⅰ的化学方程式 。
④如图所示的转化关系中,涉及到的基本反应类型是 。
直饮水机的水处理过程如图所示。
(1)“可直接饮用水”属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)炭罐的作用是 (填选项字母)。
a.过滤
b.脱色除味
c.消毒杀菌
实验室用如图所示装置制取氧气并完成相关实验(夹持仪器已略去)。
(1)仪器①的名称是 。
(2)A装置中反应的化学方程式为 。
(3)用C装置收集气体的方法是 (填选项字母)。
a.排水法 b.向下排空气法 c.向上排空气法
(4)检验C中收集满氧气的方法是 。
(5)C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,其中打开K1的目的是 ,点燃D中燃烧匙内的红磷后,立即伸入C装置中并把塞子塞紧,观察到红磷燃烧的现象是 ,待红磷熄灭、C装置冷却后,打开K3,观察到的现象是 。