某化学兴趣小组为研究酸的化学性质,他们将一定量稀硫酸加入到盛有少量CuO的试管中,观察到黑色粉末全部溶解,溶液呈 色,该反应的化学方程式为 。为进一步确定反应后所得溶液中的溶质成分,他们进行了以下实验探究。
【提出猜想】猜想一: ;猜想二:H 2SO 4和CuSO 4
【资料查询】CuSO 4溶液呈弱酸性,加入Zn粒时有极少量的气体产生。
【实验探究】为了验证猜想,该兴趣小组的同学设计了如下实验方案。
方案一:取所得溶液少许于试管中,滴入石蕊试液,振荡,若观察到溶液显红色,则猜想二正确。
方案二:取所得溶液少许于另一支试管中,加入足量Zn粒,若观察到产生大量气体、 等现象,则猜想二正确。
【讨论交流】A、经过讨论,大家一致认为方案一是错误的,其理由是 。
B、要使由H 2SO 4和CuSO 4组成的混合溶液中的溶质只有CuSO 4,可向其中加入过量的 (填序号)。
a、CuO b.Cu(OH) 2 c、Cu d.Cu(NO 3) 2
【拓展探究】某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成。上述小组同学又进行了如下实验:取124.5g该混合溶液于烧杯中,然后将120gNaOH溶液分六次加入其中,毎次充分反应后称量所得溶液的质量,所测数据如下表所示。
第1次 |
第2次 |
第3次 |
第4次 |
第5次 |
第6次 |
|
加入NaOH溶液的质量/g |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
反应后溶液的质量/g |
144.5 |
164.5 |
179.6 |
189.8 |
200 |
220 |
每次产生沉淀的质量/g |
0 |
0 |
m |
n |
9.8 |
0 |
计算:
(1)上述表格中产生沉淀的质量:m= ,n= 。
(2)所加NaOH溶液中溶质的质量分数。
(3)第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。
某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质,实验室提纯氯化钾的流程如图。(氯化钾溶解度受温度影响较小)
(1)沉淀a是 。
(2)操作I是 。
①冷却热饱和溶液 ②蒸发结晶
(3)若KC1固体样品中还含有少量杂质K2SO4,小科认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验:在“加入过量K2CO3溶液”与“过滤”操作之间,加过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理,会导致所得KC1固体中含有新的杂质,新杂质是 。
某兴趣小组为探究锡纸中的金属成分(锡纸中以一种金属为主,其它成分对实验无干扰),开展了以下探究活动。
【提出问题】锡纸中的金属是什么?
【建立猜想】根据锡纸有银白色金属光泽,并结合金属活动性、价格等因素,猜想其中的金属可能是锌、铁、铝、锡中的一种。
【探究过程】
步骤 |
活动内容 |
收集证据 |
分析并得出结论 |
步骤一 |
①查阅资料:金属锌在室温下很脆 |
锡纸未破损 |
锡纸中金属不是锌 |
②取锡纸反复折叠 |
|||
步骤二 |
用磁铁靠近锡纸 |
锡纸没有被磁铁吸引 |
锡纸中金属不是 |
步骤三 |
①取锡纸条放入浓度为20%的盐酸中除去可能存在的氧化膜。当观察到 现象时,取出锡纸条并用蒸馏水清洗。 ②将处理过的锡纸条放入试管中,加入饱和硫酸锌溶液,静置观察。 |
②中锡纸条表面无明显现象 |
说明锡纸中的金属活动性比锌弱,则锡纸中金属不是铝,而是锡。 |
【交流评价】
小科对实验结论提出质疑:“无明显现象”并不代表没有发生反应,因为铝与硫酸锌反应[2Al+3ZnSO4=3Zn+Al2(SO4)3]生成的金属锌为银白色,与铝颜色相同,因此无法得出结论。请在不改变反应原理的前提下运用定量方法完善实验方案,并根据预期结果得出相应结论: ;
。
【继续探究】运用完善后的方案进行实验,分析实验结果,得出初步结论:锡纸中金属是铝。
1674年,英国化学家约翰•梅猷为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图甲)。
I.将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒橫放在钟罩里,把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上,用绳索将小铁块悬挂在陶罐的正上方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙,再使铁块浸入稀硝酸中,观察到铁块表面迅速产生大量气泡,钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性,能与铁发生如下反应:4HNO3+Fe═Fe(NO3)3+NO↑+2H2O]
Ⅲ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙),立即取出铁块,以防气体外逸。
IV.等待一段时间后,水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应:4NO+3O2+2?=4HNO3)
分析与评价:
(1)步骤Ⅳ中的“?”处应填 。
(2)从图丙到图丁过程中,钟罩内水位上升的原因是 。(忽略温度变化的影响)
(3)小科重复了上述实验,虽实验时装置气密性良好,且钟罩内液面上方气体体积均能精确测量(即测定气体体积的误差忽略不计),但经过多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于 ,原因是 。
实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,质量为1.5g某实验小组将这份样品完全溶解,配成50g溶液,然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸,同时进行搅拌,使二氧化碳全部逸出。滴加过程中,多次测得溶液pH和溶液总质量,部分数据如下表所示:
测量次数 |
第1次 |
第6次 |
第16次 |
第21次 |
第26次 |
滴加的盐酸总质量/g |
0 |
5 |
15 |
20 |
25 |
溶液总质量/g |
50 |
55 |
m |
69.78 |
74.78 |
溶液pH |
12.4 |
12.1 |
7.0 |
2.2 |
2.1 |
请分析计算:
(1)第 次测量时,溶液中只有一种溶质。
(2)表中m= 。
(3)样品中碳酸钠的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(4)1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
氯霉素属于广谱抗生素,能杀灭细菌,但摄入过多容易导致血液疾病,所以国家严令禁止在食品中使用。今年,广州市有关部门在抽检中发现,有些不法商向黄金贝、花蛤等海产品中添加氯霉素,来延长海鲜的存活期。这种滥用氯霉素的现象引起了市民的警觉。
(1)氯霉素性质稳定,不易分解,这种性质属于 (填”物理”或“化学”)性质。
(2)氯霉素(化学式为C11H12Cl2N2O5)中碳元素和氧元素的质量比为 。