某化学兴趣小组的同学对一瓶久置的熟石灰粉末的组成进行实验探究

更新 2022-09-03
科目化学
题型探究题
难度困难
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某化学兴趣小组的同学对一瓶久置的熟石灰粉末的组成进行实验探究，请你一起参与他们的探究活动。
［提出问题］这瓶熟石灰粉末是否已经变质生成了CaCO₃？
［进行猜想］猜想一：。
猜想二：熟石灰部分变成了CaCO₃。
猜想三：熟石灰没有变质。
［设计实验］该小组同学对猜想一设计了下列探究方案，请你帮助他们完成下表中相关实验内容。

实验步骤	实验现象	实验结论
①取样，加适量水，搅拌，过滤 ②取少量滤液于试管中，滴入酚酞试液 ③取少量滤渣于试管中，加入盐酸	②无明显变化。 ③ 。	猜想一成立

［反思与应用］①要证明猜想二成立，可参照上述实验方案进行探究，在步骤②中产生的实验现象是                         。
②熟石灰变质的化学反应方程式为          ，因此实验室中应  保存。
［数据处理］将10g已经全部变质的熟石灰粉末(即CaCO₃)放入烧杯中，加入一定量的稀盐酸，恰好完全反应，产生气体，完全反应后所得溶液质量为55．6g。

计算：①生成气体的质量为      g ；参与反应的HCl的质量为    g；
②反应前稀盐酸中溶质的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0．1%）

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$B$ 我国著名的闽籍制碱专家侯德榜，在纯碱制造方面做出了重大贡献。用"侯氏制碱法"制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究，在老师的指导下，他们设计了下列两种实验方案进行试验。
资料摘要：
Ⅰ．碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
Ⅱ．浓硫酸具有很强的吸水性；碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。
[方案一] 样品与氯化钙溶液反应,测定 $N a_{2} C O_{3}$ 的质量分数
（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：

实验操作	实验现象	实验结论
取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的 $C a C l_{2}$ 溶液。	产生白色沉淀	反应的化学方程式：

（2）分析滴加的 $C a C l_{2}$ 溶液要过量的原因：；
（3）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算 $N a_{2} C O_{3}$ 的质量分数为91%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%，这是因为。
[方案二] 样品与稀盐酸反应,测定 $N a_{2} C O_{3}$ 的质量分数
利用下图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的 $C O_{2}$ 气体的质量，计算 $N a_{2} C O_{3}$ 的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）。

（4）打开止水夹 $K$ ，先对装置 $A$ 和 $B$ （已连接）通入已除去 $C O_{2}$ 的空气一会儿，以排尽装置 $A$ 和 $B$ 中含有的，再接上装置 $C$ 和 $D$ 。
（5）关闭止水夹 $K$ ，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应），装置 $A$ 中样品产生气体的化学方程式为。
（6）待装置 $A$ 中的反应结束后，再一次打开止水夹 $K$ ，继续往装置通入已除去 $C O_{2}$ 的空气一会儿。根据定律，装置（填标号）在反应前后的质量差就是产生 $C O_{2}$ 的质量，由此计算出该样品中 $N a_{2} C O_{3}$ 的质量分数。若没有装置 $D$ ，将会使测定结果（选填"偏大"或"偏小"）。

题型：未知
难度：未知

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仓库中有一包氮肥的包装标签模糊不清，有同学进行了以下探究：
（1）操作③用玻棒搅拌的目的是。

（2）请完成下表（已知AgCl和BaSO₄是难溶于水和酸的白色固体）：

	假设和现象	判断和化学方程式
$a$	若现象 $I$ 为无氨味。	则样品中不含（填名称）。
$b$	由操作②现象判断。	该样品一定含有离子。
$c$	若现象 $Ⅲ$ 为白色沉淀，现象 $Ⅳ$ 为无沉淀。	则样品中含有（写名称），该反应的化学方程式为。
$d$	若现象 $Ⅲ$ 为"无沉淀"，现象 $Ⅳ$ 为白色沉淀。	则样品中含有（写化学式），该反应的化学方程式为。

（3）若现象 $Ⅲ$ 、 $Ⅳ$ 都无现象，则该氮肥可能是（写化学式）；若操作②现象为无气味、现象 $Ⅲ$ 、 $Ⅳ$ 无现象，则该氮肥可能是（只写一种）。

题型：未知
难度：未知

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实验与探究是化学学习的重要方法和内容。
（1）今年5月，我市各学校进行了实验操作考查。小张同学进行的实验考查是"用稀盐酸鉴别氢氧化钠（ $N a O H$ ）溶液和碳酸钠（ $N a_{2} C O_{3}$ ）溶液，并测定碳酸钠溶液的 $p H$ "。
①小张同学的实验记录如下表，请补充完整：

操作步骤	现象记录	反应的化学方程式
取两支试管，分别往试管中加入2 $m l$ 样品1、2，再往其中滴入盐酸	样品1：无明显现象
样品2：溶液中出现气泡

②用 $p H$ 试纸测定碳酸钠溶液的酸碱度，简述操作的主要步骤：。
（2）在实验台上有三瓶未贴标签的溶液，已知分别是碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液和稀盐酸。为区别这三种溶液，在老师指导下，兴趣小组的同学把这三种溶液按 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 进行编号，然后分别各取适量作为样品加入到三支试管中，进行了如下图所示的探究活动：

步骤一中， $C$ 无明显现象， $A$ 、 $B$ 溶液的颜色变成红色；
步骤二中， $A$ 、 $B$ 溶液的颜色由红色变成无色，且 $B$ 溶液中有气泡冒出。

①根据上述实验现象可知， $B$ 、 $C$ 溶液分别是、。
②某小组同学在进行步骤一实验时出现异常现象：往 $A$ 溶液中加入酚酞试液时，溶液颜色先变成红色，振荡后迅速变成无色。老师指出这是因为溶液浓度过大造成的。接着，老师往该试管的溶液中加入适量盐酸，观察到 $A$ 溶液的颜色又变成红色，此时溶液中含有的溶质主要是（酚酞除外）。

题型：未知
难度：未知

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酸、碱、盐是几类重要的化合物，他们之间能发生复分解反应。
（1）复分解反应发生的条件是有沉淀析出，或有气体放出，或有生成。
（2）某化学小组进行"酸和碱的中和反应"实验：将盐酸滴入一定量的澄清石灰水中，实验无明显现象。取反应后的部分溶液加热、蒸干、得到白色固体。
以下是探究白色固体成分的实验，已知 $C a C l_{2}$ 溶液呈中性。请填写下表：

实验操作	测定结果	白色固体成分
用 $p H$ 试纸测定反应后溶液的酸碱度，操作方法是	$p H > 7$
	$C a C l_{2}$

实验反思：无明显现象的中和反应可借助酸碱指示剂判断反应终点。
（3）"粗盐提纯"指除去 $N a C l$ 中的泥沙和 $M g C l_{2}$ 、 $C a C l_{2}$ 、 $N a_{2} S O_{4}$ 等杂质。
某同学设计了除去三种可溶性杂质的实验方案：先将固体溶解，然后向其中依次加入过量的 $B a C l_{2}$ 、 $N a O H$ 、 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，充分反应后过滤，蒸发结晶。请回答：

部分物质的溶解性表（室温）
	$O H^{-}$	$C l^{-}$	$S {O_{4}}^{2 -}$	$C {O_{3}}^{2 -}$
$H^{+}$		溶、挥	溶	溶、挥
$B a^{2 +}$	溶	溶	不溶	不溶
$C a^{2 +}$	微溶	溶	微溶	不溶
$M g^{2 +}$	不溶	溶	溶	微溶

①溶解、过滤和蒸发操作中都用到一种玻璃仪器，该仪器在蒸发操作中的作用是什么？
②加入 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液的目的是什么？
③以上方案还需完善，请说明原因并加以补充。
（4） $L i O H$ 和 $N a O H$ 的化学性质相似。"神舟"飞船内，可用盛有 $L i O H$ 的过滤网吸收航天员呼出的气体，以降低 $C O_{2}$ 含量。请计算：用 $L i O H$ 完全吸收176 $g$ $C O_{2}$ 生成 $L i_{2} C O_{3}$ 和 $H_{2} O$ ，理论上至少需要 $L i O H$ 的质量是多少？

题型：未知
难度：未知

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乙炔 $(C_{2} H_{2})$ 气体和氧气反应能产生高温火焰,工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属.乙炔由碳化钙(块状固体,化学式为 $C a C_{2}$ )与水反应生成,同时生成一种白色固体.

【提出问题】白色固体是什么物质 $？$

【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能:
猜想一: $C a O$ ;

猜想二:;

猜想三: $C a {(O H)}_{2}$ .
他的依据是.

【交流反思】经过同学们交流讨论,认为猜想一不成立.否定猜想一的理由是:.

【进行实验】
（一）取少量白色固体放入试管中,滴加稀盐酸,没有观察到,证明猜想二不成立.
（二）取少量白色固体加入到水中,取上层清液,,有白色沉淀出现,证明猜想三成立.该反应的化学方程式为:.
结论:白色固体是 $C a (O H)_{2}$ .
【拓展应用】已知碳化钙与水反应非常剧烈,乙炔的密度比空气略小.实验室欲制取并收集纯净的乙炔,要求做到节约、安全、随时发生、随时停止,你选择的装是(选填图中装置序号).

A B C D E F

题型：未知
难度：未知

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