实验室开放日,化学小组的同学来到实验室,对酸的性质很感兴趣,向老师提出研究硝酸的性质,老师高兴答应并带领同学们进行了硝酸性质的实验探究。
[实验设计]
(1)将石蕊试液滴入稀硝酸中,预计石蕊试液由紫色变 色;
(2)将Zn片投入稀硝酸中,预计将产生氢气。
[实验验证]同学们按上述设计做了实验,却发现石蕊变色后一会儿即褪去,Zn片投入稀HNO3后,溶液中冒出气泡,产生无色气体A,在试管口气体A变成红棕色有刺激性气味的气体B。
[提出问题]
(1)石蕊试液变色后为何会褪色?
(2)上述产生的无色气体是什么?硝酸具有哪些特性?
[查阅资料]看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料:
(1)硝酸可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,但不生成H2。
(2)含氮元素的某些气态物质的物理性质
NH3 |
N2 |
NO |
NO2 |
|
颜色 |
无色 |
无色 |
无色 |
红棕色 |
溶解性 |
极易溶于水 |
不溶于水 |
不溶于水 |
可溶于水或硝酸 |
[猜想与分析]
(1)小明同学认为石蕊变色后又褪色的原因是由于试管不干净,含有其他杂质造成的,要证明小明的观点,应进行的操作是
(2)大家一致认同了红棕色气体B是NO2,但对于无色气体A及变化的原因有不同的看法:
①小丽同学认为A是NH3,但遭到了大家的一致反对,原因是 ;
②小强同学认为A是N2,也遭到大家的一致反对,原因是 ;
③经讨论,最终大家获得了A是NO,NO在试管口遇氧气生成NO2的共识。
[实验探究]小红同学对硝酸与Cu反应很感兴趣,便取了一小块Cu片投入稀HNO3中,发现Cu片溶解,也出现了上述Zn与稀HNO3反应的类似现象,确认生成了NO,并在老师的帮助下,测出恰好反应的Cu和HNO3的质量比为8:21,由此获得了Cu与稀HNO3的反应化学方程式 。
[交流与反思]根据探究结果,请你解释稀HCl跟Cu不反应而稀HNO3却能跟Cu反应的原因 。
某污水中除含有少量泥沙外,还含有Ca2+、Mg2+、Na+、Cl﹣、SO等离子,为充分利用资源,科研小组设计了如下流程回收几种离子:
(1)①②③④步骤均有一个相同的操作步骤;此操作步骤必须用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、 ;
(2)沉淀B的化学式为 ;
(3)加入过量稀盐酸可除去的物质有 ;
(4)步骤③中反应的方程式为 .
(1)通过初中阶段的学习,知道实验室中有多种途径可以制取氧气,如:①加热高锰酸钾②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 ③ .
(2)用如图所示实验装置加热高锰酸钾制氧气,下列实验步骤已按顺序排列,请你在⑦处补全还缺少的一个实验步骤.
①组装仪器 ②检查装置的气密性
③将药品装入试管 ④将试管固定在铁架台上
⑤点燃酒精灯给药品加热 ⑥收集气体
⑦ ⑧熄灭酒精灯
(3)加热高锰酸钾制氧气的装置中试管口要略向下倾斜的原因是 .
(4)用2N g的高锰酸钾加热,完全反应可制得氧气a g;如改用加热N g高锰酸钾和N g氯酸钾的混合物,完全反应可制得氧气b g;则a b(填“>、﹦或<”).
有三瓶失去标签的无色溶液,它们可能是稀HCl、稀H2SO4、Na2CO3、NaNO3、NaCl、Ba(OH)2这六种溶液中的三种.为确定它们各为何种溶液,小明做了如下实验:
(1)把它们两两混合,均无明显现象.
(2)取样,往样品中分别滴加紫色石蕊溶液.有一种溶液变红色,另一种溶液不变色,剩下的一种溶液变蓝色.能使紫色石蕊溶液变蓝色的原溶液显 (填“酸性、中性、碱性”).
(3)综合(1)(2)步实验现象及结论,可推断出这三种溶液中的一种溶液一定是Ba(OH)2溶液,还有一种溶液一定是 ;为确定剩下的另一种溶液,再取样,往其中滴加一种无色溶液,产生白色沉淀,请写出其化学方程式: .
(1)要配制50g溶质质量分数为11%的氯化钠溶液,需要水的体积为 mL(水的密度是1g•mL﹣1);
(2)下列配制氯化钠溶液的过程图组顺序有误且不全,请将⑦框内所缺的实验步骤图用文字补全在横线上 ;
(3)小明同学按(1)和(2)的正确实验步骤配制好溶液后,发现所配制的氯化钠溶液溶质的质量分数小于11%,造成溶质质量分数偏小的原因可能是 (填序号).
A.称量时药品和砝码放反了 B.量取水时仰视量筒读数
C.所取用的氯化钠含有杂质 D.称量好的溶质倒入烧杯时有部分洒出
(4)金属与酸反应的剧烈程度反映了金属活动性的强弱.把形状、大小相同的纯金属
A、B、C、D同时放入装有足量稀盐酸的烧杯中,以下卡通图形象地表现了此实验现象,由图2可知,活动性最强的金属是 (填字母代号).
(5)请你写出锌与稀盐酸反应的化学方程式: .
(6)图3所示,将一支充满二氧化碳气体的试管倒插入氢氧化钠溶液中,一段时间后试管内液面上升了,请用化学方程式表示所发生的化学反应为: .
某化学兴趣小组发现铜片在加热的条件下可以与浓硫酸反应,产生气泡并闻到刺激性气味,铜片溶解,溶液呈蓝色,请你参与实验探究。
【查阅资料】SO2是一种无色,有刺激性气味,有毒的气体。
(1)【提出问题】产生的气体是什么?
(2)【提出猜想】猜想一:SO2;猜想二:SO2和H2。
(3)你认为猜想二 (填:“正确”或“错误”)。
(4)提出问题】蓝色溶液的溶质是什么?
(5)【提出猜想】猜想一:CuSO4;猜想二:CuSO4和H2SO4。
(6)【进行实验】取一定量反应后的溶液进行稀释,并分装在A、B两支试管中,然后进行下列实验,并完成如表:
步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤一 |
在试管A中加入少量的CuO粉末 |
① |
溶液中含有H2SO4 |
步骤二 |
在试管B中加入过量的NaOH溶液 |
② |
溶液中含有CuSO4 |
(7)【探究结论】通过实验,猜想二正确。
(8)写出步骤一发生反应的化学方程式: 。
(9)完成并配平方程式:□Cu+□H2SO4(浓) 。
(10)【反思评价】根据化学方程式:小王认为工业上可以用铜和浓硫酸反应大量制取硫酸铜,小李认为不适宜,理由是 。