小文研学旅行时,对“自热米饭”发热包的发热现象感到好奇。返校后,利用化学实验室中已有的生石灰、活性炭、铁粉、碳酸钠、氯化钠、硫酸钠中的若干种物质自制了一个发热包。发现使用自制发热包时,可迅速升温,还可保温较长时间。
小静同学对小文同学自制发热包的成分进行探究。
【实验探究】
小静取适量自制发热包中的固体放入盛有水的烧杯中,迅速放出大量的热,她认为是固体样品中的生石灰与水发生反应产生了热量。为了进一步确认发热包中物质的成分,小静把烧杯中的物质过滤,得到滤液A和滤渣B。
实验步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
分析与结论 |
① |
取适量滤渣B放入烧杯中 |
观察到滤渣B慢慢出现红棕色固体,触摸烧杯外壁感到微热并持续了较长时间 |
红棕色固体是 |
② |
取适量滤液A放入试管中,加入过量的氯化钡溶液 |
有白色沉淀生成 |
发热包中除含有生石灰外,一定还含有的物质是 |
③ |
取②中的白色沉淀放入试管中,加入足量的稀硝酸 |
白色沉淀全部溶解,有气泡产生 |
|
④ |
取②反应后的上层清液放入试管中,先加入足量稀硝酸,再滴入适量 溶液 |
有白色沉淀生成 |
|
⑤ |
取适量滤渣B放入试管中,加入足量的稀盐酸 |
固体部分溶解,溶液呈浅绿色,有气泡产生 |
【反思与交流】
(1)步骤②反应后的上层清液中含有的离子共有 种。
(2)步骤④中生成白色沉淀的化学方程式是 。(任写一个)
(3)发热包中的物质使用前必须 保存,使用后注意合理回收。
某兴趣小组话动中,在空气中点燃镁条时,发现在生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体。为了探究其原因,小组成员进行了以下探究活动:
[提出问题] 淡黄色固体物质的成分是什么?
[查阅资料] 通过查阅资料,记录了下列几种物质的颜色:
物 质 |
MgO |
MgCl2 |
Mg3N2 |
Mg(NO3)2 |
MgCO3 |
Mg(OH)2 |
颜 色 |
白色 |
白色 |
淡黄色 |
白色 |
白色 |
白色 |
小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁,理由是。
[提出猜想] 淡黄色的固体可能是。(填化学式)
[实验探究](1)按下图所示装置收集氮气(关闭a、b、c,用凸透镜聚光引燃白磷,待白磷不再燃烧并冷却至室温后,打开a、b,使用打气筒进行充气至A中的水进入B时,打开c,继续充气。)
(2)实验验证的方法是
。
[实验结论] 猜想是正确的。镁条在空气中燃烧的有关化学反应方程式是
。
[实验反思] (1)氮气选用排水法收集的原因是。
(2)本探究活动对物质燃烧新的认识是。
小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料。
【饮料说明】
①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3);
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200 mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料。
小明观察了饮料说明后,他借助化学实验的方法,探究“汽泡爽”产生气体的成分,以及加水温度对产生气体量的影响。
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分。
(1)小明阅读资料发现:“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以发生以下反应,填写生成气体的化学式。
3NaHCO3 + C6H8O7 ="===" C6H5O7Na3 + 3H2O + 3↑
(2)为了检验该气体,小明选择的试剂是。
【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响。
(1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少。当他摇动杯子时,发现有大量气泡从水中逸出。他查阅资料发现:随着温度升高,气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低。于是小明设计了如下实验方案,请填写表中空白。
实验序号 |
加入水的体积 |
加入水的温度 |
收集到的气体的体积 |
1 |
200 mL |
15℃ |
a(待记录) |
2 |
50℃ |
b(待记录) |
(2)在老师的帮助下,小明采用相同的两套实验装置(如下图)分别完成上述实验,在A中加入水,再加入一袋“汽泡爽”,迅速塞紧胶塞。量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体,冷却至室温后读取数据。B中油层的作用是。
A B C
(3)通过实验,小明测得:a =" 64" mL,b =" 132" mL,由此获得结论:“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系。但是老师看到小明的实验报告后却指出:两套装置中,“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等,与温度关系不大,其本质原因是。
(4)通过反思,为了证明老师的观点,小明继续利用(3)中已反应完的两套装置,又做了一步实验,发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是。
某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇,于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【提出问题】这包干燥剂是否变质,成分是什么?
【猜想假设】猜想一:全部是CaO;猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物;
猜想三:全部是Ca(OH)2;猜想四:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物。
【实验探究】(1)取部分该干燥剂于试管中,加水后无放热现象,说明这包干燥剂中不含
。
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂中含有。
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分,小组同学设计了以下三种方案。
另取部分干燥剂于烧杯中,加水并搅拌,静置后取上层清液于3支试管中。请你参与实验,并填写表中的空白:
写出方案二发生的化学反应方程式。
【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想成立。
【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因,认识到实验室保存氧化钙应注
意。
某同学在自主学习酸的知识时,设计了以下实验报告,请将实验报告补充完整。
【实验目的】
【实验用品】试管、铁片、铜片、稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、石蕊和酚酞试液等
【实验内容】
实验 步骤 |
①![]() |
②![]() |
③![]() |
实验 现象 |
溶液变为色 |
稀酸中的铁片表面都有产生; 铜片表面都没有明显现象 |
溶液由红色变为无色 |
分析 与 结论 |
结论: 稀酸能与指示剂作用 |
铁与稀硫酸反应的化学方程式为 结论:稀酸能与较活泼金属反应 |
结论: 酸能 |
【实验思考】从物质组成的角度解释稀酸具有酸的通性的原因。
小林在凉拌紫卷心菜时,加入一些食醋,发现紫卷心菜变红了,激发了他的探究欲望,特邀你协助完成下列活动与探究。
[提出问题] 紫卷心菜等植物的汁液能作酸碱指示剂吗?
[实验探究] 取紫卷心菜、牵牛花的花瓣、胡萝卜,分别在研钵中捣烂,加入酒精(乙醇与
水的体积比为1:1)浸泡,用纱布将浸泡出的汁液挤出,分别加入到蒸馏水、稀酸溶液和稀碱溶液中,有关颜色变化情况如下:
汁液 |
在不同液体中的颜色变化 |
||
蒸馏水 |
稀酸溶液 |
稀碱溶液 |
|
紫卷心菜 |
蓝紫色 |
红色 |
绿色 |
牵牛花 |
紫色 |
红色 |
蓝色 |
胡萝卜 |
橙色 |
橙色 |
橙色 |
[得出结论] 、的汁液能做酸碱指示剂,的汁液不能做酸碱指示剂。
[拓展应用] 小林用上述的牵牛花汁液来测定某雨水样品的酸碱性,发现牵牛花汁液呈红色。
则该雨水呈性(选填“酸”或“碱”或“中”)。
[反思与评价] 小林发现,上述汁液无法测出溶液的酸碱度,请你告诉他,在实验室测定溶
液的酸碱度常用。