碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质,进行了如下实验。
向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂,实验现象记录如下:
试管编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
加入试剂 |
无色酚酞试液 |
稀盐酸 |
澄清石灰水 |
氯化钡溶液 |
实验现象 |
|
有气泡产生 |
有白色沉淀产生 |
有白色沉淀产生 |
试管1中的实验现象是 。
试管2中发生反应的化学方程式 。
化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究:某一小组将试管3、4中的物质分别过滤,得到滤液A和B。
甲、乙两同学对滤液A中溶质的成分进行探究:
【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH和Na 2CO 3猜想三:
【进行实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
甲:取少量滤液A于试管中,加入过量稀盐酸 |
有气泡生成 |
猜想 成立 |
乙: |
有白色沉淀生成 |
【实验结论】通过实验,甲、乙两同学均验证猜想 成立。乙同学的实验操作为 。
【实验拓展】丙同学取一定量的滤液A和B于小烧杯中混合,有白色沉淀生成,该反应的实质是 (从离子相互结合的角度分析)。
【反思与评价】
1、碳酸钠溶液呈碱性,可以和盐酸、氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。
2、要验证反应后物质的成分,既要验证生成物,还应考虑反应物。
某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动并回答相关问题。
【查阅资料】
天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢(主要成分为碳酸盐和碱)。有关物质的溶解性见下表(20℃):
阴离子 阳离子 |
OH- |
CO32- |
HCO3- |
Ca2+ |
微溶 |
不溶 |
可溶 |
Mg2+ |
不溶 |
微溶 |
可溶 |
根据上述物质的溶解性,小组同学确定水垢的主要成分中一定含有的两种物质是,可能含有Ca(OH)2和MgCO3。
【提出问题】水垢的主要成分中是否含有Ca(OH)2和MgCO3呢?
【实验方案1】确定水垢中是否含Ca(OH)2
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
在少量研碎的水垢中,加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液里加入Na2CO3溶液。 |
_______________ |
水垢中无Ca(OH)2 |
【实验方案2】确定水垢中是否含MgCO3
利用下列实验装置,完成实验2探究。其主要实验步骤如下:
按上图组装后,将9.8g水垢试样放入锥形瓶中,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后精确称量D、E装置总质量为600.0g关闭止水夹K,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处再次缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为604.4g(注意:碱石灰主要成分为CaO和NaOH的混合物)。
【实验讨论】
(1)加入药品前应;待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是。
(2)C装置的作用是: __。
(3)装置B中生成CO2的质量为g。通过计算说明该水垢中(填序号)含MgCO3。
A.一定B.一定不C.可能D.无法确定
【实验方案3】定量探究水垢中氢氧化镁的质量分数
另取质量为9.8g的水垢试样,加入7.3%稀盐酸与之恰好完全反应,测得消耗稀盐酸110 g。结合以上数据和实验结论,计算水垢样品中氢氧化镁的质量分数(写出计算过程,结果保留1位小数)。
【反思】缺少F装置会使所测水垢样品中氢氧化镁的质量分数 _____________(填写“偏大”或“偏小”或“不变”)。
如图为“хх”钙片商品标签图,请根据标签的有关信息完成下列各题.
该钙片主要成分碳酸钙,碳酸钙的相对分子质量为①.
某校化学兴趣小组为了确认标签中碳酸钙的含量是否真实,决定通过实验进行探究.
实验目标:测定该钙片主要成分碳酸钙的含量.
实验原理:取一定质量的钙片与足量的稀盐酸反应,测量生成的CO2的质量(已知该状态下CO2的密度),然后计算其中碳元素的质量,利用反应前后碳元素的质量不变,再计算出碳酸钙的质量.
实验方案:兴趣小组的同学们经过思考提出了以下几种实验方案,请你参与他们对实验方案的讨论、取舍.
方案一:甲同学设计了如图所示的装置,通过反应后右侧注射器(注射器最大量程为20mL)内收集到气体的量来进行计算.
(1)同学们观看了他的设计后,都认为该方案中样品的取用的量需要一定的控制,这是因为.
(2)同学们讨论后,一致认为注射器的摩擦会影响生成的CO2的完全收集.
方案二:乙同学设计了如图所示的装置,与甲同学的相比,仅仅在收集方法上不同.
(1)同学们观看了他的设计后,都认为所测得CO2气体的体积将会①(填偏大或偏小),你认为他们的理由是②,你的改进方案是③;广口瓶内原有的空气对实验结果④(填“有”或“没有”)影响.
(2)同学们讨论后,一致认为把装置改进后测得生成的CO2气体体积会偏大,你认为他们的最主要理由是.
方案三:丙同学设计了如图所示的装置.同学们观看后一致认可他的设计,并按照他的思路设计了以下实验步骤.
实验步骤:
①连接装置并检查装置气密性;
②加入10片钙片和水;
③记录C中液面刻度(C为带有刻度的玻璃管);
④由A向B中滴加稀盐酸至过量;
⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C中液面刻度,计算得到气体的体积为V mL(经查,该气体密度为ρg/L);
⑥计算气体的质量.
实验反思:
(1)丙同学在实验前将钙片全磨成粉末状,你认为他的目的是:;
(2)检查该装置的气密性时,如图准备好装置,在C、D两管中装好水且液面相平,提高D管,,则气密性良好;
(3)实验结论:经多次实验(钙片都是10片),所得CO2气体的平均质量是6.82g,请你最后计算确认标签中碳酸钙的含量是(填“真实”或“不真实”)的.(最后一空不需要写计算过程)
(5分)“海水晒盐”所获得的粗盐中,除含有泥沙等难溶性杂质外,还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,某化学小组为得到较纯净的食盐,进行了下列实验探究活动,请参与他们的探究活动:
【提出问题】如何获得较纯的食盐晶体?
【查阅资料】 20℃时,部分物质的溶解性情况如下表所示:
OH﹣ |
CO32﹣ |
|
Na+ |
溶 |
溶 |
Ca2+ |
微 |
不 |
Mg2+ |
不 |
微 |
【实验方案】按如图方案进行提纯粗盐.
【解释与结论】
(1)操作X的名称是.
(2)沉淀D是.
(3)实验步骤③的主要目的是(用化学方程式回答);
判断氢氧化钠溶液已过量的方法是.
【反思与评价】
(4)有同学认为该实验方案并不完善,其理由及需补充的实验操作是.
氯气是自来水厂常用的消毒剂,某校化学兴趣小组的同学对它的性质很感兴趣,查阅下列有关资料并进行相关实验的探究:
【资料1】:氯气的某些化学性质与氧气相似。
【猜想一】:氯气有助燃性
【实验探究Ⅰ】:点燃,把燃着的氢气放入装满氯气的集气瓶中,氢气能继续燃烧,生成一种有刺激性气味的无色气体,反应的化学方程式为: 。
由此可知【猜想一】(填“成立”或“不成立”)
【资料2】:氯气能与水发生化学反应:Cl2+ H2O = HCl + HClO。
其中次氯酸(HClO)中氯元素的化合价为。
【猜想二】: 氯气可用于消毒是因为与水反应生成的盐酸,还是次氯酸(HClO)能消毒?
【资料3】:某些物质能用于杀菌消毒是因为能分解出氧气。
某同学根据已有知识和阅读【资料3】后能够确定消毒的物质肯定不是 。
【实验探究Ⅱ】: 他将氯气通入装有适量水的试管中充分反应后,把试管放在阳光下照射,将带火星的木条伸入试管中时,发现木条能复燃。
【实验结论】:氯气与水反应生成的有杀菌消毒的作用
【拓展应用】;次氯酸在水溶液中能离解为H+和ClO-,请问次氯酸能否与烧碱溶液发生中和反应?若能则写出相关的化学方程式(若不能则可不写化学方程式.)
(8分)为了鉴别碳酸钾溶液和氢氧化钾溶液,同学们进行了探究实验,分别取两种溶液于两支试管中,各滴入一定量的氯化钙溶液,观察到一支试管中出现白色浑浊,实验结束后,同学们将废液倒入同一个干净的烧杯中,发现废液变浑浊,同学们对废液进行了过滤,并对滤液的成分进行了探究.
【提出问题】滤液中除水外还含有那些物质?
【猜想】A.可能含有氢氧化钾、氯化钾和碳酸钾
B.可能含有氢氧化钾、氯化钾
C.可能含有氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾和氯化钙
你认为还可能是(写出一种猜想)
【讨论】你认为猜想不合理(填字母),请说明理由.
【实验设计】设计一个简单的实验,证明你的猜想正确.
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样于试管中, |
猜想正确 |
【反思交流】写出碳酸钾与氯化钙反应的化学方程式,在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑.