某学习小组的同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后,了解到它们都能与盐酸反应产生CO2气体,那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢?带着这样的疑问,他们进行了下列探究:
【猜想】(1)甲同学认为可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,而不能用澄清石灰水鉴别。
(2)乙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别。
依据是 。
(3)丙同学认为可用盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体。
【实验探究】
(1)甲同学:①将CaCl2溶液加入到分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,发现盛有Na2CO3的试管产生了白色沉淀;②将澄清石灰水加入到分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,发现两支试管中也都产生了白色沉淀。
此实验结果与猜想相同。
(2)乙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图1):
①加热Na2CO3时,开始即见小试管中有少量气泡产生,继续加热,气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊,
②加热NaHCO3时,乙同学观察到实验现象与①不同,证实了自己的猜想是合理的。
(3)丙同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3固体的试管中,各加入2 mL
2 mol/L的盐酸,观察到两支试管中均产生了大量气体,实验结果与猜想不一致,即得出不能用盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3。
【问题讨论】
(1)甲同学的两个实验中,大家对CaCl2与Na2CO3溶液的反应比较熟悉,该反应的离子方程式为 ;
(2)乙同学在加热Na2CO3固体时,开始产生少量气泡的原因是 ;在加热NaHCO3固体时,乙同学观察到的实验现象是 。
(3)丁同学认为丙同学的结论不对。丁同学认为对实验方案做一些改进,可用于鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。他的改进方法是:称取各2.1 g两种固体,放入两个容积一样的气球中,在两只锥形瓶中各加入约25 mL 2 mol/L 的盐酸,分别将气球套在锥形瓶瓶口上,同时将气球中的固体同时倒入锥形瓶中,气球的膨胀比较 (填快或慢)的或最后气球比较 (填大或小)的是碳酸氢钠。
【拓展应用】
(1)要除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3,可加入适量的 溶液。
(2)要测定Na2CO3与NaHCO3固体混合物中Na2CO3的质量分数,可采用的方案有多种,请简述其中一种方案(写出简要步骤及要测定的数据,不要求写出如何用数据求出结果):
。
实验室利用如右图装置进行中和热的测定.请回答下列问题:
(1)该图中有两处未画出,它们是 、 .
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是 .
(3)做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用_______次.
某化学学习小组用如图所示装置研究不同条件下铁与硝酸反应的情况。其实验步骤如下:
①在大试管中先加入一小块铁(过量),再加入一定量的浓硝酸;
②用仪器a再加入适量的水;
③反应结束后取少量上层溶液于另一试管中,滴加几滴KSCN溶液;
④再用仪器a向③的试管中滴加适量的稀盐酸。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是
(2)步骤①无明显现象,原因是
(3)步骤④的主要现象是
(4)学习小组在进行实验后发现该实验装置存在着一明显的缺陷,请给出一种简单的消除此缺陷的措施 。
下列有关化学实验的操作或说法中,正确的是(填字母序号) 。
A.过滤、蒸发操作过程中都需要用玻璃棒不断搅拌液体。 |
B.检验红砖中的氧化铁成分时,向红砖粉末中加入盐酸,放置至充分沉淀后,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2滴~3滴即可 |
C.中和滴定实验中,锥形瓶内有少量蒸馏水会造成测定结果偏低。 |
D.在进行硫酸铜晶体里结晶水含量的测定实验中,称量操作至少要进行4次。 |
E.制备硫酸亚铁晶体时,向稀硫酸中加入废铁屑至有少量气泡发生时,过滤,然后加热蒸干滤液即可得硫酸亚铁晶体。
F.向2mLl0%NaOH溶液中滴入2%CuSO4溶液的4—6滴,振荡后加入乙醛溶液0.5mL,加热至沸腾,则有红色沉淀出现。
某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
(1)通过钠在CO2气体中燃烧的实验,你认为燃烧的条件是 。
(2)燃烧的本质是 。
(3)2010年8月初发生的俄罗斯森林大火有比伦敦市还要大的面积。控制森林火灾是世界性难题。根据燃烧的条件,请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延? 。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
【设计实验方案.验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
方案1 |
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 |
溶液变成红色 |
白色物质为Na3O |
方案2 |
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 |
出现白色沉淀 |
|
③静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 |
无明显现象 |
【思考与交流】
(4)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是 。
(5)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为 。
(6)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中, 成立。你的理由是 。
(7)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
(8)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点,并简述理由: 。
某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F为氨气和氯气的发生装置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式是 。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用 (选填以下选项的代号)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.生石灰 D.五氧化二磷 E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从右图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格。B 、D 、E 。
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为: ;装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵: 。
(5)若从装置C的G处逸出的尾气中含有N2和少量C12,应如何处理?
。
某实验小组向溴水中加入足量的乙醛,发现溴水褪色。该实验小组对反应产物进行探究。
(1)提出假设
①乙醛与溴水发生加成反应生成
②乙醛与溴水发生取代反应生成CH2BrCHO;
③乙醛与溴水发生氧化反应生成 A 。
(2)基于假设③设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)
(3)实验过程
根据(2)的实验方案,进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。(限选实验仪器与试剂:试管、玻璃棒、滴管、酒精灯、铁架台、导管、胶塞、乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液。)
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取一定量 B 于试管中,然后边震荡试管边慢慢加入适量 C 和 D 。 |
|
步骤2:固定好装置,用酒精灯缓慢加热。将产生的蒸气通到 E 溶液的液面上。 |
F , G 。 |
(4)反思与评价:①有同学认为直接用pH试纸检验反应后溶液的pH大小即可验证反应产物,你认为是否合理: H (填合理或不合理)。原因是 I 。
②乙醛被溴水氧化的反应方程式是 K 。
某化学兴趣小组欲研究一种镁铝合金,以下是部分实验。请完成填空。
[实验一]从镁铝合金片上剪下一小块,先称重,然后投到盛有10mL 10mol·L—1NaOH溶液(足量)的锥形瓶里。
(1)从反应开始至反应结束,依次可观察到的现象有:①切口断面处先产生气泡,反应由慢到快;②小块合金在溶液中上下翻腾;③溶液升温;④反应后,溶液中残留黑色固体。
(2)开始时产生气泡速率慢,其主要原因(除温度、电化学因素外)是 。
(3)欲利用此反应测定合金中铝的含量,请仿照方法①写出另一种不同方法所需数据。
方法 |
需测定的数据 |
① |
测定产生的H2的体积 |
② |
|
[实验二]向实验一的锥形瓶里滴加1 mol·L—1HCl,使镁、铝两种元素恰好只以氯化物的形式存在。
[实验三]请设计合理实验检验实验二所得溶液中的Mg2+、Al3+。
限选实验用品与试剂:烧杯、试管、滴管、1 mol·L-1NaOH溶液、1 mol·L-1HCl溶液、蒸馏水。
根据你设计的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。(可填满、可不填满)
实验操作 |
预期现象和结论 |
步骤1: |
|
步骤2: |
|
…… |
|
[实验四]粉末状试样A是由MgO和Fe2O3组成的混合物。取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成。产物中的单质B是 (填化学式)。
某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题:
(1)甲装置的名称是____________ (填“原电池”或“电解池”)。
(2) 写出电极反应式: pt极______ ______;
当甲中产生0.1 mol气体时,乙中析出铜的质量应为___________________;
(3)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,电键闭合一段时间后,乙中溶液的颜色___________(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。
(Ⅱ)由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四种离子中的两种离子组成的电解质溶液若干种,可选用铜电极、铂电极进行电解实验。
(1)要使电解过程中溶质的组成和质量不变,而该稀溶液的浓度增大,又无浑浊,应以______为阳极电解________溶液,阳极电极反应式为_________________________________。
(2)以铂作阳极电解 ________ 溶液时,溶液的碱性有明显增强,且溶液保澄清,电解的总反应式为 ________________________________________。
某同学用标准溶液来测定未知浓度的盐酸的浓度:
(1)配制250mL 0.5mol/L的溶液所需的玻璃仪器为 。
(2)用滴定管准确量取20.00mL未知浓度的盐酸于锥形瓶中,加入酚酞作指示剂,用溶液滴定到终点。
该同学进行了三次实验,实验数据如下表:
实验编号 |
盐酸的体积(mL) |
标准溶液的体积(mL) |
1 |
20.00 |
18.20 |
2 |
17.10 |
|
3 |
16.90 |
滴定中误差较大的是第 次实验,造成这种误差的可能原因是 (填选项编号)
a、在盛装未知浓度的盐酸之前锥形瓶里面有少量蒸馏水,未烘干
b、滴定管在盛装标准溶液前未润洗
c、滴定开始前盛装标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,滴定终点读数时未发现气泡
d、滴定开始前盛装标准溶液的滴定管尖嘴部分没有气泡,在滴定终点读数时发现尖嘴部分有气泡
e、滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,以致有些液滴飞溅出来
f、达到滴定终点时,俯视溶液凹液面最低点读数
g、滴定到终点时,溶液颜色由无色变到了红色
(3)该同学所测得盐酸的物质的量浓度为 (结果保留三位小数)。
某校课题研究小组的同学们为了探究“二氧化碳在什么条件下和过氧化钠反应”。甲同学设计了如下的实验探究:
实验一:干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应:
在干燥的试管Ⅱ中装入Na2O2,立即塞紧该试管的试管塞(试管塞上两导气管上的K1和K2处于关闭状态),在试管Ⅰ内装入试剂X后,按图连好装置,打开K1和K2,通入CO2。几分钟后,将带火星的木条插入试管Ⅲ中,观察到木条不复燃,且Ⅱ中的淡黄色没有变化。
实验二:潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应:
在试管Ⅰ内装入试剂Y,其他操作同实验一,观察到木条复燃,且Ⅱ中的淡黄色变为白色。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
试回答下列问题:
(1)在实验一中,试剂X是 ,其作用是 。
(2)在实验二中,试剂Y是 。
(3)在装入Na2O2后,立即塞紧试管塞,且关闭K1和K2的目的是
;
(4)试管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是 。
(5)根据上述两个对比实验的现象,甲同学得到的结论是:
。
“稳定性二氧化氯溶液”是淡黄色透明液体,广泛应用于食品卫生等领域的杀菌消毒。ClO2沸点11℃,是一种黄绿色的气体,易溶于水。ClO2稳定性较差,“稳定性二氧化氯溶液”是以碳酸钠为稳定剂,有效成分为NaClO2。
某合作学习小组的同学拟证实其中的有效成分并测定二氧化氯的含量(用样品和酸反应产生二氧化氯的质量与样品质量的比值来衡量)。请回答下列问题:
(1)为证实“稳定性二氧化氯溶液”中含有钠离子,其正确的操作步骤是: 。
(2)为测定“稳定性二氧化氯溶液”中二氧化氯的含量,现进行以下操作:①取mg(2g左右)试样,置于烧瓶中,向分液漏斗中加入10mL盐酸溶液;②在锥形瓶中加入4g碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;③在玻璃液封管中加入水;④将分液漏斗中的盐酸溶液放入烧瓶中,关闭旋塞。缓慢加热烧瓶,使产生的二氧化氯气体全部通过导管在锥形瓶中被吸收;⑤将玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失(I2+2S2O32-=2I- +S4O62-),共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
(Ⅰ)NaClO2与盐酸反应生成ClO2(还原产物为Cl-),该反应的化学方程式为:
;ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应,二氧化氯被还原为氯离子,该反应的离子方程式为: 。
(Ⅱ)装置中玻璃液封管的作用是: ;如何确定烧瓶中的二氧化氯全部被锥形瓶中的液体吸收 。
(Ⅲ)“稳定性二氧化氯溶液”中,ClO2的质量分数为 (用m、c、V表示)。
过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种多用途的新型消毒剂,可有效杀灭“甲型 H1N1流感”病毒。已知过碳酸钠是一种可溶于水的白色细小颗粒状粉末,50℃可分解,其3%的水溶液的pH约为10.5,过碳酸钠具有Na2C03和H202的双重性质。
(1)为探究过碳酸钠的性质,某同学用试管取适量过碳酸钠溶液,滴加酚酞试液。开始可能观察到的现象是 ,产生此现象的原因是 (用离子方程式表示),微热并振荡试管后又可能观察到 现象。
(2)已知过碳酸钠遇稀硫酸可产生两种气体。某化学课外活动小组利用以下装置完成了系列实验。
请回答下列问题:
①甲同学用装置I验证产生的两种气体,B中盛有足量的Ba(OH)2溶液,若观察到的现象是 ,则证明有 气体生成;简述验证另一种气体的方法 ;
②乙侧学把上述装置组合,用于测定2Na2CO3·3H2O样品中Na2CO3的含量。按气流从左到右的方向,装置I、II、III的连接顺序是 (填装置序号); B、E中应分别盛放 、 ;装置III中通空气的目的是 。
某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,进行了如下实验:
(一)制取氧化铜
①称取2 gCuSO4·5H2O研细后倒入烧杯,加10 mL蒸馏水溶解。
②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,直到不再产生沉淀,然后将所得混合物转移到蒸发皿,加热至沉淀全部变为黑色;
③将步骤②所得混合物过滤、洗涤,晾干后研细备用。回答下列问题:
⑴上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是 (填实验序号),
⑵步骤②中洗涤沉淀的操作是 。
(二)证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较,用下图装置进行实验,实验时均以生成25 mLO2为准,其它可能影响实验的因素均已忽略,相关数据见下表:
实验序号 |
KClO3质量 |
其它物质质量 |
待测数据 |
④ |
1.2 g |
无其他物质 |
|
⑤ |
1.2 g |
CuO 0.5 g |
|
⑥ |
1.2 g |
MnO2 0.5 g |
|
回答下列问题:
⑶上述实验中的“待测数据”是指 。
⑷本实验装置图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50 mL滴定管改造后组装而成,此处所用滴定管是 (填“酸式”或“碱式”)滴定管。
⑸实验④、⑤、⑥中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如右图,分析右图能够得出的实验结论是 。
某课外活动小组为探究CO2与过量的NaOH溶液确实发生了化学反应,甲、乙、丙三位同学设计了下列三种实验装置,请回答下列问题:
(1)甲装置中CO2与过量的NaOH反应的离子方程式 。
(2)丙装置实验现象是 ,解释产生该实验现象的原因
。
(3)甲、乙、丙同学设计的三个方案中,有一个方案在实际操作中安全性存在问题,该方案是 (填甲、乙或丙),原因是
。
(4)请设计一个实验检验生成的产物Na2CO3中的阴离子。(简述操作步骤、所用试剂、实验现象和结论。)
(5)实验室中若需用44.8 L(标准状态)CO2 ,现用含CaCO3 90%石灰石与足量的盐酸反应,至少需要这种石灰石 g