化学实验社团在老师的指导下开展了“模拟酸雨形成”的相关实验。
[联想与实验]模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验:
[问题与猜想]亚硫酸不稳定,为什么红色液体微热后不变为紫色?其原因可能为:
猜想1.加热不够充分 猜想2.与空气中氮气有关 猜想3.与空气中氧气有关
[探究与验证]填写表格中的空格。
编号 |
操作 |
现象 |
结论 |
1 |
将图一中红色液体继续加热至沸腾 |
仍为红色 |
猜想1不成立 |
2 |
如图二所示,先通入适量SO2,然后用酒精灯微热 |
先变红后变紫 |
猜想2不成立 |
3 |
如图二所示,先通入适量SO2,再改通入氮气,最后用酒精灯微热 |
|
|
4 |
如图二所示,先通入适量SO2,再改通入 ,最后用酒精灯微热 |
|
猜想3成立 |
[分析与结论]红色液体微热后不变为紫色的原因是:H2SO3在空气中会被氧化生成另一种酸,进一步实验证明是硫酸。
【应用与拓展】收集某硫酸厂(生产过程中产生SO2)附近刚降到地面的雨水水样,用pH计测得每隔十分钟数据如下表:
测定时间 |
5:05 |
5:15 |
5:25 |
5:35 |
5:45 |
pH |
4.95 |
4.94 |
4.86 |
4.85 |
4.85 |
(1)分析表中数据,5:15至5:25时间段内水样中主要酸性溶质有 ;
(2)实验社团提出一种处理废气的方案如图三所示,利用CaCO3粉末、空气为原料在高温下吸收SO2,写出该反应的化学方程式: 。
(1)麦芽糖的化学式是C12H22O11,则每个麦芽糖分子中氢、氧原子的最简个数比为 ,麦芽糖中碳、氢、氧三种元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙,小华为检测鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行的实验及实验数据如图所示。请回答下列问题:
(信息:鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不产生气体。)
①根据质量守恒定律可知,完全反应生成气体的质量为 g。
②计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,精确到0.1%)
“如何验证酸与碱反应生成水”是以下探究过程中的研究主题,请完成以下相关问题。
【知识回顾】实验证明酸与碱可发生中和反应,如图从微观角度说明中和反应的实质是 。
【提出问题】盐酸、硫酸等酸以酸溶液的形式存在,酸溶液与碱反应时,无法判断生成物中有“水”生成。如何设计实验验证酸与碱发生反应生成了“水”?
【查阅资料】冰醋酸即无水醋酸
蓝色硅胶遇水变红
【实验原理】CH3COOH+NaOH═CH3COONa+H2O,是冰醋酸与NaOH固体反应的化学方程式,CH3COONa在水溶液中可解离出自由移动的CH3COO﹣和Na+。
【进行实验】将适量的冰醋酸(CH3COOH)、NaOH固体及几粒蓝色硅胶置于试管中,塞上橡皮塞,轻轻振荡试管,观察到的现象是 。
【提出质疑】上述实验及实验现象,能说明“水”是化学反应生成的吗?该结论不严谨!
【解决方案】以科学严谨的态度思考,应在下列2个实验的基础上,再做上述实验。
实验方案(写出所用试剂即可)、实验现象 |
|
实验一 |
试剂与现象: 试 |
实验二 |
试剂与现象: |
【交流讨论】
(1)上述设计采用了 的实验方法。
(2)冰醋酸与NaOH固体充分混合后得到的固液混合物能够导电,是因为 。
教材中用图1实验来验证硫能在氧气燃烧,某化学兴趣小组对该实验进行了改进,改进后的实验装置如图2,请完成实验过程中的相关问题。
(1)根据图2进行实验,操作过程与现象记录如下:
①连接仪器,并在玻璃管中放入湿润的品红试纸及适量硫粉,向广口瓶中加入足量NaOH溶液。
②关闭止水夹,点燃酒精灯,加热,观察到硫粉熔化,并产生微弱的淡蓝色火焰。
③打开止水夹,通入氧气,观察到的现象:a. ,b.品红试纸褪色,c.小气球变大。
④硫粉完全反应后,熄灭酒精灯,继续通入氧气,排尽玻璃管中的SO2;待玻璃管冷却至室温时,关闭止水夹,撤下通入氧气的装置,然后应 ,并同时轻轻振荡广口瓶。
(2)问题讨论:
①图1实验设计中的不足之处是 。
②硫在氧气中燃烧更剧烈是因为 。
③反应过程中,玻璃管内湿润的品红试纸褪色,若改放干燥的品红试纸却不褪色,说明使品红试纸褪色的物质是 (提示:SO2与CO2的性质有相似之处)。
④广口瓶中吸收SO2的化学方程式为 。
实验室制取气体常用如图装置,请根据如图回答问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:① 。
(2)实验室制取氢气的化学方程式为 ,若实验室用装置B制氢气,长颈漏斗的下端管口伸入液面下是为了防止 ,氢气的收集装置可选用 。氢气是一种高能燃料,点燃氢气前需要 。
(3)实验室将装置A和C组合,可制取的气体是 。
现有盛88.4g Na2CO3和NaOH混合溶液的大烧杯,向其中滴加质量分数为9.8%的H2SO4溶液,充分搅拌,烧杯中溶液的质量与滴加H2SO4溶液的质量关系如图所示,回答下列问题:
(1)写出AB段发生反应的化学方程式 。
(2)BC段可以观察到大烧杯的溶液中有气泡产生,则生成气体的质量为 g。
(3)B点时,大烧杯中的溶液pH 7(填“>”、“=”或“<”)。
(4)C点时,所得溶液为不饱和溶液。求溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)