小华同学发现自家的水壶用久以后底部会附着一层白色固体,查阅资料后得知,水在加热或长久放置时,溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀(水垢),于是他邀请同学小雪进行了以下实验探究。
探究一:自家的井水是软水还是硬水?
取少量井水样品于试管中,加入 ,振荡,出现大量浮渣,由此得出结论:自家的井水属于 。
探究二:白色固体的主要成分是什么?
[假设与猜想]猜想Ⅰ:CaCO3。
猜想Ⅱ: (填化学式)。
猜想Ⅲ:CaCO3和Mg(OH)2。
[实验与探究]取少量白色固体样品(不考虑杂质和微溶物对实验的影响)于试管中,向其中加入足量稀盐酸,白色固体溶解,有 产生,根据以上现象,小华认为:猜想Ⅰ正确。小雪认为小华的结论不严谨,理由是 。经过两人反复讨论,进一步设计了如下实验。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取上述实验中的上层清液于试管中,滴加足量NaOH溶液 |
无明显现象 |
猜想Ⅰ成立 |
|
猜想Ⅲ成立 |
[拓展与迁移]取含有MgCl2和HCl的混合溶液165.8g于烧杯中,向其中缓慢加入200g溶质质量分数为8%的NaOH溶液,恰好完全反应后过滤得到沉淀和滤液,其中滤液的质量为360g。请计算:
(1)生成沉淀的质量是 克。
(2)原混合溶液中,MgCl2的质量是多少?(请写出具体的计算过程,下同)
(3)恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数是多少?(结果保留至0.1%)
过氧化氢溶液俗称双氧水,是一种常见消毒剂。实验员用以下方法制取了少量过氧化氢溶液,在低温下,向56.4g某浓度的稀硫酸中逐渐加入一定量的过氧化钡(BaO 2),发生的化学反应为BaO 2+H 2SO 4═BaSO 4↓+H 2O 2,当恰好完全反应时生成23.3g沉淀。计算:
解:(1)设加入BaO 2的质量为X,生成的H 2O 2质量为Y,需要加入水的质量为Z
BaO 2 +H 2SO 4 ═BaSO 4↓+H 2O 2
16923334
X23.3gY
X=16.9g;Y=3.4g
(2)反应后所得溶液中溶质质量分数为: 6.8%;
(3)设需加入水的质量为Z
(16.9g+56.4g﹣23.3g)×6.8%=(16.9g+56.4g﹣23.3g+Z)×3%
Z=63.3g
答:(1)加入BaO 2的质量是16.9g;
(2)反应后所得溶液中溶质质量分数6.8%;
(3)需加入水的质量63.3g。
学习复分解反应发生条件时,小红同学做了如下表中的四个实验。
试管编号 |
① |
② |
③ |
④ |
试管内试剂 |
NaOH溶液 |
MgCl2溶液 |
Na2CO3溶液 |
Ba(NO3)2溶液 |
加入稀硫酸后的现象 |
无明显现象 |
无明显现象 |
产生气泡 |
白色沉淀生成 |
(1)根据以上实验,可以判断试管③④中发生了复分解反应。试管③中反应的化学方程式为 。
(2)小明同学向盛有NaOH溶液的试管中先加了一种试剂,再加稀硫酸,从而能说明试管①中也发生了反应,这种试剂是 。
(3)为了验证试管②中是否发生复分解反应,小明同学进行了如下探究。
[提出猜想]猜想1:试管②中没有发生复分解反应,溶液中有MgCl2,即Mg2+和Cl﹣同时存在溶液中。
猜想2:试管②中发生了复分解反应,溶液中无MgCl2。
老师提示SO42﹣会对Cl﹣的检验有干扰,需要先除去,小明根据老师的提示和自己的猜想提出了如图实验方案。
[设计方案]
沉淀A的化学式是 。老师评价该方案时指出:设计思路正确,但试剂选择有误,你认为应该将所选的试剂 改成 。小明按照修改后的方案进行了实验,最后得出的结论是猜想1正确,则步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中必然会观察到的现象是 。
[实验反思]小明反思进行步骤Ⅲ时,加NaOH溶液采用了滴加的方式,但没有立即观察到任何现象,你认为其中的原因是 。
在100g的某盐酸中加入硝酸银溶液,反应为AgNO3+HCl═HNO3+AgCl↓,至恰好完全反应,经过滤、洗涤、干燥、称量得到质量为28.7g的AgCl沉淀,求盐酸的溶质质量分数。
不用火,不用电,只需拆开发热包倒入凉水,就能享用美食的自热食品,受到消费者的追捧。
[查阅资料]Ⅰ.发热包中物质的主要成分是生石灰、碳酸钠、铝粉。
Ⅱ.铝和强碱溶液反应生成氢气。
探究一:发热包的发热原理
(1)小明买了一盒自热米饭,取出发热包加入凉水,发生剧烈反应,迅速放出大量的热,写出产生该现象的主要化学反应方程式 ;同时发热包内固体物质变硬、结块。依据观察到的实验现象,小明猜想发热包内的物质可能发生多个化学反应,写出其中一个反应的化学方程式 。
(2)发热包上的安全警示图标有“禁止明火”,其原因可能是 。
(3)小明向使用后的发热包中加入稀盐酸,并对产生的气体展开进一步探究。
探究二:确定气体的成分
[猜想与假设]小明认为该气体可能是:a.H2; b. ; c.CO2和H2的混合气体。
[实验设计]小明同学设计如图实验装置,对气体成分进行探究。
[实验验证]甲装置中的实验现象是 ,丁装置中黑色的粉末逐渐变为红色,试管口有水珠产生,证明猜想c正确。若甲、乙装置交换位置, (填“能”或“不能”)确定气体中含有CO2,写出化学方程式并说明理由 。
[总结与反思]通过以上探究,小明做出如下反思:
A.发热包应密封防潮保存
B.能与水混合放出热量的物质均可做发热包的发热材料
C.使用后的发热包应包好按照垃圾分类投放
你认为其中正确的是 。
如图所示是实验室制取气体的常用装置。请回答下列问题。
(1)A装置中仪器①的名称是 ,试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)仪器②的名称是 ,该仪器的主要作用是 。
(3)实验室用加热氯酸钾制取氧气,应选择的发生装置为 (填字母序号);若要收集较纯净的氧气,应选择的收集装置是 (填字母序号)。写出过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气的化学程式 。
(4)制取氧气和二氧化碳均可选择的发生装置和收集装置为 (填字母序号)。