某课外化学兴趣小组到华蓥山石林研学旅行,震惊于溶洞内千姿百态的石笋、钟乳石。回校后查阅教材,知道溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中。石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙,其反应方程式为: 。当溶有碳酸氢钙的水遇热或压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来。
【提出问题】兴趣小组在研究溶洞成因后提出:
在碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体也会发生类似的反应吗?
推测反应方程式为:
【猜想与假设】同学们做出了如下猜想:
猜想一:碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。
猜想二: 。
【查阅资料】①碳酸氢钠受热会分解产生碳酸钠、水和二氧化碳;
②碳酸钠与碳酸氢钠相互不反应。
【实验方案设计】
第一步:制备检测样品。向盛有 溶液的烧杯中通入一定量的二氧化碳后,通过系列的操作制得了固体,并干燥固体待用。
第二步:将第一步制得的固体加热,以检验固体中是否有碳酸氢钠。
实验装置如图一所示,在加药品前应先检查装置 。
完成上述操作后,将固体样品放入试管并加热。
【证据和推理】一段时间后,观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊,这说明猜想 成立。请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
【实验反思】同学们实验后讨论认为此实验设计不严密,使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳或许来自碳酸钠分解。于是补充设计了图二的实验装置进行探究。
同学们在大试管里放碳酸钠(直接受热),小试管里放碳酸氢钠(间接受热)。一段时间后,出现 (选填下列选项中编号)的现象,则证明碳酸氢钠受热分解,碳酸钠受热不分解。由此推出图一装置产生的二氧化碳来自于碳酸氢钠的分解。
A. |
烧杯A中澄清石灰水变浑浊,烧杯B中澄清石灰水不变浑浊 |
B. |
烧杯A中澄清石灰水不变浑浊,烧杯B中澄清石灰水变浑浊 |
C. |
烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均变浑浊 |
D. |
烧杯A和烧杯B中澄清石灰水均不变浑浊 |
【探究结论】碳酸钠、二氧化碳和水会发生反应。
请结合图回答问题
(1)写出图1中有标号仪器的名称:a ,b .
(2)用高锰酸钾制取一瓶氧气,可选用装置A和 (选填序号)组合.装入药品前要先 ,该反应的化学方程式 .
(3)用双氧水和二氧化锰制氧气,二氧化锰的作用是 ,可选用的发生装置是 (选填序号).
(4)用如图2装置制取CO 2并验证相关性质.
①生成CO 2反应的化学方程式 .
②F装置的作用是 .
③H装置中的现象可说明CO 2具有的性质是 (答一点即可).
请根据图中所示实验装置回答问题.
(1)仪器a的名称为 ,b的名称为 .在二氧化碳、氢气两种气体中,能用C装置收集的是 ,能用D装置收集的是 ;
(2)实验室用B装置制备氧气的原理可用化学方程式表示为 .
(3)用氯酸钾和二氧化锰制备氧气时,二氧化锰在反应中的作用是 .利用下列流程分离并回收充分反应后的剩余固体,请回答下列问题.
①操作m的名称是 .操作m和操作n中都用到的玻璃仪器是 ,操作m中该仪器的作用是 .
②在分离并回收到剩余固体的过程中需要控制水的用量,原因有 (填标号).
A.握高实验效率 B.保证剩余固体全部溶解 C.节约能源
③若测得回收到的氯化钾固体质量比理论值大,原因可能是 (答一点).
请根据下列实验装置回答问题.
(1)写出仪器①和②的名称:①是 ,②是 .
(2)实验室常用B装置制取二氧化碳,发生反应的化学方程式为 ,用该发生装置可以制取氧气,反应的化学方程式为 ,收集氧气的装置为 (填字母序号)
(3)加热二氧化锰和氯酸钾的固体混合物生成氯化钾和氧气,应选用的发生装置为 (填字母序号),二氧化锰是该反应的催化剂,则二氧化锰的 和化学性质在反应前后没有发生变化,实验结束后,欲从氯化钾和二氧化锰的混合物中回收二氧化锰,需要进行溶解、 洗涤、干燥等操作.
(4)向盛有氧气的集气瓶中倒入迅速冷却的沸水,立即塞紧穿有两端开口细玻璃管的橡皮塞,用注射器向玻璃管中注水至P处,装置如图2所示.
①手拿集气瓶在水平面上摇晃数十次后,看到玻璃管中的液面将 (选填"上升"、"下降"或"不变").
②下列有关该实验的说法正确的是 .
a.可说明有少量氧气溶于水中
b.应保证装置有良好的气密性
c.用迅速冷却的沸水是因为其中几乎不含氧气.
某兴趣小组同学欲探究NaOH溶液与CO 2气体的反应,设计如图所示实验装置:
(1)若导管a与b连接,将分液漏斗中的NaOH溶液注入锥形瓶,关闭分液漏斗上的活塞,振荡,然后打开导管上的活塞,观察到的实验现象是 ,CO 2与NaOH反应的化学方程式是 ;
(2)探究反应后锥形瓶内溶液中溶质的成分:
已知Na 2CO 3+H 2O+CO 2═2NaHCO 3
NaHCO 3+NaOH═Na 2CO 3+H 2O
【提出猜想】Ⅰ.NaOH和Na 2CO 3;Ⅱ. ;
Ⅲ.NaHCO 3;Ⅳ.Na 2CO 3和NaHCO 3.
【查阅资料】①Ca(OH) 2与Na 2CO 3、NaHCO 3均能反应且有白色沉淀生成;
②CaCl 2与Na 2CO 3能反应且有白色沉淀生成,与NaHCO 3不反应;
③NaHCO 3溶液显碱性,可与酸反应生成CO 2气体.
【设计实验】限选试剂:Ca(OH) 2溶液、CaCl 2溶液、稀盐酸、酚酞试液.
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
1.取少量反应后溶液于试管中,加入足量的 振荡 |
产生白色沉淀 |
猜想Ⅲ不成立 |
2.将操作Ⅰ所得混合物过滤,向滤液中加入足量的 ,振荡 |
|
猜想Ⅳ成立 |
【拓展应用】联想到空气中有CO 2,所以实验室中的氢氧化钠溶液应 保存.
"84"消毒液在日常生活中使用广泛,具有漂白、杀菌、消毒功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的"84"消毒液成分产生兴趣,在老师的指导下,展开探究。
【提出问题】该敞口久置的消毒液中溶质有哪些?
【查阅资料】"84"消毒液主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠,NaClO为有效成分,有腐蚀性并易与空气中CO 2反应(2NaClO+CO 2+H 2O═2HClO+Na 2CO 3)。NaClO溶液、HClO都具有漂泊、杀菌、消毒功效。HClO不稳定,受热或光照会发生分解。
【分析讨论】小组同学经过讨论,认为该消毒液中的溶质一定有 。可能还有NaClO、Na 2CO 3、HClO中的一种或多种。
【实验过程】Ⅰ:向装入有色布条的试管中加入适量该消毒液试样,布条长时间不褪色。
Ⅱ:另取适量该消毒液试样于试管中,加入足量氯化钙溶液,静置,观察到的现象为 。
【得出结论】实验过程Ⅰ中有色布条不褪色,说明该消毒液试样中的溶质不含 。实验过程Ⅱ中反应的化学方程式为 。综上所述,该消毒液试样中的溶质为 。
【交流反思】生活中,"84"消毒液贮藏时应注意 ;一般不要"84"消毒液对蔬菜、水果进行消毒,其原因可能是 。
【拓展延伸】(1)次氯酸钠与稀硫酸可发生复分解反应,化学方程式为
(2)次氯酸钠与盐酸反应可生成有毒的氯气,日常生活中"84"消毒液不能与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用。