在七十五届联合国大会上,中国提出努力争取2060年前实现“碳中和”,实现二氧化碳的“零排放”。化学兴趣小组认为实验室可用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化碳,从而实现实验室二氧化碳的“零排放”。小组同学对吸收后溶液中溶质的成分产生兴趣并进行探究。
【提出问题】氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体后,溶液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】
(1)CO2与NaOH溶液反应会生成Na2CO3,当二氧化碳过量时,会继续反应生成NaHCO3。
(2)NaHCO3溶液呈弱碱性,一般不与CaCl2溶液反应,与稀盐酸反应产生气体。
(3)CaCl2溶液呈中性。
【作出猜想】
猜想①NaOH、Na2CO3
猜想②Na2CO3
猜想③Na2CO3、NaHCO3
猜想④NaHCO3
【实验与结论】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤一:取少量待测液于试管中,加入CaCl2溶液 |
产生白色沉淀 |
猜想 不成立 |
步骤二:另取少量待测液于试管中,加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀,过滤,取少量滤液,向其中加入适量稀盐酸 |
气泡产生(填“有”或“无”) |
猜想③不成立 |
步骤三:另取步骤二的少量滤液,向其中滴入2~3滴无色酚酞试液 |
试液变红 |
猜想 成立 |
写出步骤一中反应的化学方程式 。
【反思与交流】
反应物的量不同,可能导致生成物的种类不同。
【实验与结论】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤一:取少量待测液于试管中,加入CaCl2溶液 |
产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,说明溶液中含有碳酸钠 |
猜想④不成立 |
步骤二:另取少量待测液于试管中,加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀,过滤,取少量滤液,向其中加入适量稀盐酸 |
稀盐酸能和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,无气泡产生,说明溶液中不含有碳酸氢钠 |
猜想③不成立 |
步骤三:另取步骤二的少量滤液,向其中滴入2~3滴无色酚酞试液 |
试液变红,是因为除去碳酸钠后溶液中仍然含有氢氧化钠,氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠 |
猜想①成立 |
步骤一中碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式:
氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应时观察不到明显现象,为了确定其反应是否反生,某班同学设计了不同的实验方案进行探究:
(1) 方案一:向装有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中滴几滴酚酞试液,不断滴入稀硫酸,并用玻璃棒搅拌。如果实验现象是________________就可以证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应;其反应的化学方程式为_______________________________;
(2)方案二:向装有一定量稀硫酸的试管中滴加氢氧化钠溶液,振荡后再向其中滴加碳酸钠溶液,如果有气泡产生,则说明氢氧化钠溶液与稀硫酸没有发生化学反应。你认为方案二的结论正确吗?___________(填“正确”或“不正确”),理由是: _____________________
(3)下列实验方案中,能证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了反应的是_____________(填序号)。
A.用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH,然后向其中滴加稀硫酸,pH逐渐减少,最终小于7
B.用温度计测试氢氧化钠溶液滴加稀硫酸前后的温度,温度明显上升
C.向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸后再滴加硫酸铜溶液,有蓝色沉淀生成
请从下列物质中选择适当的试剂,设计不同的方法对锌、铁、铜三种金属的活动性顺序进行探究:
A.锌片 | B.铁钉 | C.铜片 | D.硫酸铜 E.稀硫酸 F.硫酸锌 G.硫酸亚铁。 |
(1)方法一所选用的三种试剂是CuSO4、ZnSO4和____(填化学式,下同)。
(2)方法二所选用的是四种试剂是Fe、Cu、Zn和____。
以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20
;"浓度"指溶质的质量分数)
实验序号 |
过氧化氢溶液浓度/% |
过氧化氢溶液质量/ | 温度/ | 二氧化锰用量/ | 氧气体积/ | 反应所需时间/ |
① |
5 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
11 |
② |
30 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
2 |
③ |
30 |
12 |
40 |
/ |
125 |
148 |
④ |
30 |
12 |
90 |
/ |
125 |
82 |
(2)通过对比实验和可知,化学反应快慢与温度的关系是.
(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是.
(4)某实验室需配置450克5%的过氧化氢溶液,其操作为:往一定量30%的过氧化氢溶液中加入克水,然后用(填仪器名称)搅拌均匀.
(1)根据下列实验装置图,回答有关问题:
①实验室用I装置制取蒸馏水,仪器a的名称,冷水应从进出.
②装置II是实验室经常用于固体药品称量使用的托盘天平.称量时,应将称量物放在(选填(左盘)或"右盘");如果称量时使用了游码,且将称量物放反,则所称的样品质量的数据比实际值(选填"大"、"不变"或"小").
③装置III是实验室制备气体的常用气体发生装置和收集装置,仪器b的名称是;若用
与
制氧气,
在反应中的作用是;(选填"能"或"不能")用此收集装置的收集方法收集
.
(2)扎西同学在化学兴趣小组中提出一个猜想:"根据学习过的化学反应
可以知道,
发生反应".
为了确定扎西同学猜想是否正确,兴趣小组在老师的指导下,通过实验探究的方法,完成了对该猜想的判断.请你完成兴趣小组在实验探究活动中的部分实验报告.
【实验目的】探究
溶液与
的反应
【实验药品】
溶液、饱和的
溶液、大理石、
、
、稀盐酸、稀硫酸、浓硫酸、澄清石灰水
【查阅资料】
与
发生反应:
.碳酸氢钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠、水和二氧化碳.
【实验装置】
【实验操作步骤与现象】
①制取二氧化碳时应选用上述的 (填药品的名称)
②将制取的
通过饱和的
溶液洗气瓶的目的是.
③使过量的
通过装置III,充分反应后,将其中所得的溶液取出3mL于试管中,然后向试管中加入试剂(请从以上给出的药品中选择)
a.当试管中现象时,
溶液与
没有发生反应
b.当试管中现象时,
液与
发生了化学反应,其反应的化学方程式
【结论】通过实验探究,扎西同学的猜想是正确的.
【应用】你能否依据此化学反应的规律,再写出一个类似的化学反应方程式(写上述已有的两个反应不得分):.
在实验室里,常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气.某化学兴趣小组对氧气的实验室制法进行了探究.
(1)小明同学选用如图所示的装置制取氧气.
制取过程中所发生的化学反应方程式为:.
实验前小明同学先向仪器A中加入水,然后将导气管放入水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导气管口是否有连续的气泡出现.该实验操作的目的是.
(2)小红同学通过互联网得知:
溶液、动物某些脏器中含有的物质等能催化过氧化氢的分解.
动物脏器中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解,过氧化氢酶是(选填序号填空:①糖类、②蛋白质、③脂肪、④维生素)
实验证明,在过氧化氢溶液中滴加
溶液能显著加快过氧化氢的分解.
溶液主要含有三种粒子(
、
、
),为了进一步探究
溶液中哪种粒子能起催化作用.小红同学作了以下分析和设计.
①小红同学认为最不可能的是
,他的理由是.
②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用,小红同学设计了如下实验,完成了这次探究活动.
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
a.取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2﹣3滴稀硫酸 |
溶液几乎没有气泡放出 |
实验证明,起催化作用的是. |
b.另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2﹣3滴溶液 |
溶液中有大量气泡放出 |