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。
【2014年贵州省黔东南州市】学习了CO2的有关知识后,同学们查阅资料发现Mg能在CO2中燃烧:2Mg+CO2═2MgO+C,所以镁着火不能来CO2来灭火,但没有找到有关Na能否与CO2反应的介绍.于是同学们展开了钠着火能否用CO2来灭火的探究.
【提出猜想】钠能发生类似于CO2与镁的反应,可能的化学方程式为_________ .
【实验】将燃着的钠伸入装有CO2的集气瓶中,钠能在集气瓶中继续燃烧.
进一步【查阅资料】得知:
①Na2O是白色固体,能与CO2反应生成Na2CO3,也能与H2O反应生成NaOH.
②Ba(OH)2溶于而BaCO3不溶于水.
③Na2CO3的存在会干扰NaOH的检测.
基于以上资料,同学们认为钠在CO2中燃烧的产物情况有所不同,并对产物提出了以下几种猜想:
Ⅰ.Na2O、C;Ⅱ_________ 、C;Ⅲ.NaOH、C;Ⅳ.Na2O、Na2CO3、C
通过理论分析,猜想_________ (填序号)肯定错误的,理由是_________
【验证猜想】
步骤 |
实验操作 |
主要实验现象 |
结论(燃烧产物判断) |
(1) |
将产物溶于适量水中 |
部分溶解,试管底部有黑色固体 |
燃烧产物中肯定有C |
(2) |
取少量(1)所得上层溶液,加入过量的BaCl2溶液 |
_________ |
燃烧产物中肯定有Na2CO3 |
(3) |
取少量(2)所得上层清液,加入_________ 溶液 |
有蓝色沉淀生成 |
燃烧产物中肯定有_________ |
在步骤(2)中BaCl2溶液为什么要加入至过量?其原因是:_________ .
【结论】猜想_________ (填序号)是正确的.
取一只纸杯,在底部开一小孔,倒置在实验桌上(倒置时纸杯下垫木条使纸杯的下边缘一端稍稍抬起),用纸团堵住小孔,先收集满氢气后,拿掉堵小孔的纸团。用燃着的长木条在小孔处点燃氢气,实验过程如图所示:
(1)请写出B中氢气燃烧的实验现象 。
(2)用理化知识解释C中纸杯被高高掀起的原因 。
(1)已知白磷和红磷的着火点分别为40℃、240℃.某学习小组按照图所示装置去探究燃烧的三个条件,通过多次实验,他们对燃烧的三个条件始终未能探究全面,你认为他们不能探究到的燃烧条件是 .
(2)“火立熄”是一种新型的家用灭火用品,它接触到火焰3﹣5秒后炸开,释放的粉末覆盖在燃烧物上,同时放出不可燃气体使火焰熄灭,其灭火原理是 .
为了激发学生学习科学的兴趣,老师在课堂上为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验.将一张滤纸(组成元索为C、H、O)用FeCl3浓溶液湿润,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质。老师告诉大家,黑褐色物质中含有单质铁,小阳同学对此进行了分析验证。
(l)从反应物的组成分析,因为有 元素,反应后可能生成单质铁。
(2)将黑褐色物质故人稀盐酸中.发现有连续微小气泡产生,也可初步证明该黑褐色物质中含有单质铁,请写出相关的化学方程式: 。
(3)证明黑褐色物质中有单质铁有多种方法.请你列举一种简单的、不需要涉及化学反应的方法 。
小忻同学设计如下实验装置(铁架台等仪器省略)制备CO2和验证CO2能与NaOH反应。
(1)装置B的作用是______。
(2)请补充画出装置C中a、b导气管
(3)小意分析实验后,发现此装置有明显不足,至少应添加一后冼气瓶F,你认为应该在_____(填装置编号)之间加入装有______(填试剂编号)洗气瓶F。
A.浓NaOH溶液 | B.澄清石灰水 |
C.饱和NaHCO3溶液 | D.饱和Na2CO3溶液 |
(4)打开止水夹K1,检查气密性,加入药品开始实验,当观察至装置E的现象是___________,可确定装置C收集满CO2
(5)当装置C中收集满CO2,关闭止水夹K2,把注射器D中的5mL浓的氢氧化钠压入到装置C中,化学方程式为__________________________________,观察到的现象是____________________。
(6)小平同学认为证明CO2与 NaOH反应,还应把注射器内D中浓NaOH溶液换成________,再做一次实验,其目的是__________________________。