在我市贡井区、大安区交界处有个地名叫“石灰窑”,生产生石灰有悠久的历史。某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂(如图),该校化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下,对该生石灰取样开展了以下探究活动:
【提出问题】
生石灰样品的成分是什么?
【猜想假设】
生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【设计实验】
兴趣小组设计出如下实验进行探究。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
(1) |
取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯外壁。 |
烧杯壁发热。 |
。 |
(2) |
将(1)中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入 。 |
溶液变红。 |
有Ca(OH)2 |
(3) |
取(2)中的少许滤渣于试管中,向其中滴加足量稀盐酸。 |
。 |
有CaCO3 |
【反思评价】
(4)经过讨论,发现通过(2)不能得出样品中一定含有Ca(OH)2,理由是 。
(5)通过小组合作,最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3,可能含有Ca(OH)2。请写出生成CaCO3的化学方程式 。
【应用交流】
(6)生石灰要 保存。
【拓展延伸】
(7)兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器如图一,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法正确的是 (填大写字母)。
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹
化合价是一个重要的化学概念。下面是对元素化合价的部分探究过程。
化学上用“化合价”来表示原子之间____________________。
【提出问题一】元素正负化合价有何规律?
推测一:金属元素都显正价;
推测二:非金属元素只有负价。
【举例及分析一】
(1).NaCl、FeO、Al2O3中金属元素化合价分别为+1、+2、+3,其他金属也都显正价,推测一正确。金属都显正价的可能原因为________________________。
(2).H2O、SO2、CO2中H、O、S、C元素的化合价分别为+1、-2、+4、+4,说明推测二__________(填“成立”或“不成立”)。
(3).金属元素与非金属元素形成化合物时,非金属元素显___________价。
【提出问题二】一种元素只有一种化合价吗?
推测一:一种元素只有一种化合价;
推测二:_____________________________。
【举例及分析二】
(1).NaCl、NaOH、NaNO3、Na2SO4等物质中Na元素都显+1价,推测一成立。
(2).H2S、SO2、SO3、H2SO3等物质中S元素化合不同,S元素化合价分别为-2、+4、+6、___________价。推测二成立。
【结论二】推测一、二都有道理,通过上述举例分析及结合教材上所给元素的化合价,可知__________。
【提出问题三】在同种化合物中,同种元素一定具有相同的化合价吗?
推测一:在同种化合物中,同种元素一定具有相同的化合价;
推测二:在同种化合物中,同种元素不一定具有相同的化合价。
【举例及分析三】NH4NO3中N元素的化合价分别为___________、___________。
【结论三】推测二成立。
为了探究分子的运动性,小强进行下面的实验:
步骤一:如下图所示:
问题:Ⅰ:实验(3)中,滤纸条的变化情况是: 。
Ⅱ:分析上面三个实验的现象,简单解释滤纸变红的原因? 。
步骤二:小强用剪刀在滤纸上剪取一条长滤纸,并在滤纸条上间隔地滴入酚酞溶液,然后放进试管里。最后用蘸有浓氨水的棉花团塞住试管(如右图所示),观察现象。
问题:Ⅰ:上面实验观察到的现象是 ,说明分子 。
Ⅱ:该实验还说明浓氨水的物理性质有 。
反思与交流:
(1)步骤一在整个探究实验中所起的作用是 ,三个实验中没必要做的实验是 。
(2)有人说:“在实验步骤一中,要获得‘酚酞遇氨水变红’这个结论不是很严密,因为滤纸变红,有可能跟滤纸中某种化学成分有关。具体地说,有可能是酚酞跟氨水作用,生成的某种物质再跟滤纸中的该种化学成分发生作用而使滤纸变红。”
你同意上面说法吗?答: 。为了验证他(她)的说法,你补做的实验是(请简单写出实验过程) 。
按照体积计算空气中氧气约占 %,某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(图1),但测出的氧气体积分数明显偏小.请你参与探究:
【提出问题】
造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?
【查阅资料】
①
颜色、状态 |
熔点/℃ |
燃烧所需最低温度/℃ |
密度/g•cm﹣3 |
|
红磷 |
暗红色固体 |
590 |
240 |
2.34 |
白磷 |
白色固体 |
44.1 |
40 |
1.82 |
②二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收
③在加热的条件下铜粉能与氧气反应生成黑色的氧化铜固体
【猜想】
甲同学:可能是导管内原存有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性;
乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故;
你还能做的猜想是 (写一点即可)。
【交流与讨论】
(1)写出图1中集气瓶中发生反应的文字或符号表达式 ;
(2)丙同学认为,用木炭代替红磷也能完成图1的实验,但事先要在集气瓶中放入一定量的 ;
(3)他们对图1实验装置进行了如图2的改进.
①甲同学提出应把红磷更换为白磷,理由是 ;
②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,利用了金属铜的 性;
③与图1实验装置相比,图2装置的一个优点是 ;
【探究与反思】
(1)为验证乙同学的猜想,将铜粉在残余气体中加热,观察到铜粉变黑,所以乙同学的猜想 (选填“合理”或“不合理”);
(2)大家采用改进的实验装置(图2)进行实验(左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份,并标刻度线),待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失,同时能观察到 ,得到了较准确的数据,但又意外发现左玻璃管内壁上端附着白色固体.左玻璃管上端的白色固体主要成分可能是 。
只有氧气才能支持燃烧吗?某学习小组对这个问题进行如下探究。
【信息给予】钠是一种银白色的金属,能与空气中的氧气与水蒸气反应。
【提出问题1】除氧气外,是否还有其他物质也能支持燃烧。
【进行实验一】如图,向盛有金属钠(Na)的硬质玻璃管中通入纯净、干燥的CO2,当观察到澄清石灰水中刚好出现浑浊时,点燃酒精灯,同时继续缓缓通入CO2,钠剧烈燃烧,产生白烟,燃烧结束后玻璃管中有黑色颗粒和白色固体生成。
【得出结论】二氧化碳(1) (“能”或“不能”)支持某些物质燃烧。
【反思评价】点燃酒精灯前,要先向玻璃管中通会二氧化碳,其目的是____(2)__ 。
【提出问题2】黑色颗粒和白色固体是什么?
【猜想与假设】黑色颗粒可能是(3) (用化学式填写)。
【进行实验二】现象:黑色颗粒逐渐减少,澄清石灰水______(4)____。
【得出结论】实验二证明:黑色颗粒的猜想是正确的。
【猜想与假设】某同学对白色固体的成分做出猜想:(Ⅰ)碳酸钠(Ⅱ)氢氧化钠。你认为猜想 (5) (填序号)一定是错误的,理由是(6) 。
小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白,于是想探究该固体的成分。
[提出问题]该淡黄色固体的化学成分是什么?
[查阅资料](1)硫单质是一种淡黄色固体,难溶于水,在空气中点燃硫单质,生成一种无色、有刺激性气味的气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应,生成气体并放出大量的热。
[设计实验方案]
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加2mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
比较以上两方案,你认为的最佳方案是 ,理由是(从环保、操作等角度分析) 。
【实验验证并得出结论】小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水,立刻观察到有无色气泡产生,并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH)。通过实验验证,确定该淡黄色粉末为过氧化钠。
小明想对生成的气体成分判断,他提出了以下两种假设:
①该气体是CO ②该气体是O2
你认为上述假设哪个更合理?________.理由是 。
请设计一个实验,验证你的合理假设(写出简要操作步骤、实验现象和结论)。
操作步骤 |
实验现象 |
结论 |
该反应的符号表达式为__________________________。
[计算]在过氧化钠(Na2O2)中,①氧元素的化合价为 ;
②过氧化钠中钠、氧元素的质量比为 ;
③78克过氧化钠与___________克二氧化碳中所含氧元素的质量相等。