某化学兴趣小组的同学为测定假黄金(铜锌合金)中锌的质量,取20克假黄金置于烧杯中,取120克稀盐酸,分6次加入,充分反应,实验数据如下:
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
加入稀盐酸的质量/g |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
剩余固体的质量/g |
18.7 |
17.4 |
m |
14.8 |
13.5 |
13.5 |
请回答:
(1)表中m= 。
(2)假黄金(铜锌合金)中锌的质量是 g。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
实验室需要1.2g氧气,若用加热分解高锰酸钾的方法制取这些氧气,消耗高锰酸钾的质量是多少?(计算结果精确至0.1)
小华同学为测定某稀盐酸中溶质的质量分数,在烧杯里放入一定质量的大理石,然后分次加入该稀盐酸,充分反应后测得生成二氧化碳的质量如下表所示(大理石中的杂质不参与反应)。
加盐酸的次数 |
第一次 |
第二次 |
加盐酸的质量/g |
25 |
25 |
生成二氧化碳的质量/g |
2.2 |
1.1 |
(1)两次加稀盐酸后,生成二氧化碳的总质量是 g。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数。
兴趣小组同学在做镁与盐反应的实验时,不小心将镁条加到饱和的碳酸氢钠溶液中,意外发现溶液中有白色不溶物生成。同学们对白色不溶物的成分产生了浓厚兴趣,于是在老师的帮助下进行了如下的探究。
【提出问题】白色不溶物是什么物质?
【猜想与假设】
猜想①是Mg(OH) 2
猜想②是MgCO 3
猜想③是Mg(OH) 2和MgCO 3的混合物
【查阅资料】
1.MgCO 3、Mg(OH) 2加热易分解,分别生成两种氧化物。
2.白色无水硫酸铜遇水变蓝。
3.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
【实验验证】取适量干燥的白色不溶物,充分加热,并使分解产生的气体依次通过如图1所示装置。
【实验现象】装置A中 ,装置B中 。
【实验结论】猜想③正确。请写出Mg(OH) 2受热分解的化学方程式 。
【拓展探究】直接向白色不溶物中滴加足量 ,也能检验MgCO 3的存在。
同学们为了进一步测定白色不溶物中各组分的质量关系,继续进行了下列探究。
称取干燥的白色不溶物36.8g,充分加热至不再产生气体,并使分解产生的气体全部被如图2所示装置C和D吸收。
【实验数据】实验后装置C增重3.6g,装置D增重13.2g。
【实验结论】若上述白色不溶物的组成用xMg(OH) 2•yMgCO 3表示,则x:y= 。
【反思评价】实验后,同学们经过讨论交流,发现实验方案可进一步优化,下列优化方案错误的是 (填序号)。
①只称量装置C、D增重的质量,不称量白色不溶物的质量
②去掉装置D,只称量白色不溶物和装置C增重的质量
③去掉装置C,只称量白色不溶物和装置D增重的质量
曼曼称取55g氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气,待固体质量不再改变后,她将剩余固体加入到119.2g水中,充分搅拌后过滤,得到滤渣和一不饱和溶液,再将滤渣洗涤干燥后称得其质量为6g。请计算所得溶液中溶质的质量分数。
某兴趣小组利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气并回收剩余固体,实验过程表示如图
(1)上述制取氧气的反应属于 (填基本反应类型)。
(2)计算所用氯酸钾、二氧化锰混合物的总质量。
化学来源于生活,同学们对生活中的一些现象产生兴趣,在老师指导下开展了系列探究实验活动:
活动一:红砖粉末能做催化剂吗?
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论和解释 |
|
小明 |
A试管装有5mL的5%过氧化氢溶液 B试管装有5mL的5%过氧化氢溶液,再加入a克的红砖粉末。 |
A中无明显现象,B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体。 |
(1)产生的气体是 。 (2)红砖粉末能改变过氧化氢的分解速率。 |
小红 |
待反应停止时,向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液。 |
(1)又产生大量能使带火星的木条复燃的气体。 |
红砖粉末的 在反应前后没有发生变化。 |
【实验反思】小明和小红通过上述实验,一致认为红砖粉末可以做分解过氧化氢溶液的催化剂,但小强认为小明和小红说法不严谨,理由是 。
活动二:水壶内部的白色固体是什么?
【查阅资料】水在加热或长久放置时,溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀(水垢)。
【假设与猜想】
猜想Ⅰ:CaCO3
猜想Ⅱ:Mg(OH)2
猜想Ⅲ: (填化学式)
【实验与探究】取少量白色固体样品(不考虑杂质和微溶物对实验的影响)于试管中,向其中加入足量稀盐酸,现象:白色固体溶解,有气泡产生,根据以上现象,小华认为:猜想Ⅰ正确。小雪却认为小华的结论不严谨,经过两人反复讨论,进一步设计了如表实验。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取上述实验中的上层清液于试管中,滴加足量NaOH溶液 |
|
猜想Ⅰ成立 |
有白色沉淀产生 |
猜想Ⅲ成立 |
验证猜想Ⅲ成立时产生白色沉淀的反应化学方程式是 。
活动三:验证NaOH变质有方法?
【方法归纳】同学们通过实验探究,认为验证氢氧化钠变质可以从验证反应后的生成物入手,例如:加足量稀盐酸等出现气泡,加氯化钙溶液等出现白色沉淀等来判别;也可以通过反应过程中温度、压强等变化来判别。
【学科渗透】按如图所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平,将NaOH溶液滴入试管中,恢复到室温后,U型管中的液面 。
据此,小明同学得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足,理由是 。
【再次实验】同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO2的效果,实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中 (填“Ⅰ”“Ⅱ”)表示等量NaOH溶液吸收CO2的曲线。
将适量的二氧化碳通入到一定质量的氢氧化的溶液中,恰好完全反应,得到106g质量分数为10%的碳酸钠溶液。
(1)反应生成的碳酸钠质量为 g;
(2)反应前氢氧化钠溶液的溶质质量分数(写出计算过程,最终结果保留0.1%)。
工业制得的碳酸钾中常含有氯化钾。现取含氯化钾杂质的碳酸钾样品10g,其中氧元素的质量为2.4g,向该样品中加入一定量的稀盐酸,恰好完全反应时,得到47.8g溶液,请回答下列问题:
(1)写出上述反应过程中发生反应的化学方程式 。
(2)样品中氯化钾的质量为 g。
(3)求稀盐酸中溶质的质量分数(写出计算过程,计算结果保留一位小数)。
取一氧化碳还原氧化铜实验的固体残留物20g,向其中加入稀硫酸,剩余固体质量与加入稀硫酸质量关系如图所示,请回答下列问题。
(1)所取固体残留物中铜的质量为 g。
(2)求a点处溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
兴趣小组同学在做镁与盐反应的实验时,不小心将镁条加到饱和的碳酸氢钠溶液中,意外发现溶液中有白色不溶物生成。同学们对白色不溶物的成分产生了浓厚兴趣,于是在老师的帮助下进行了如下的探究。
【提出问题】白色不溶物是什么物质?
【猜想与假设】
猜想①是Mg(OH)2
猜想②是MgCO3
猜想③是Mg(OH)2和MgCO3的混合物
【查阅资料】
1.MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,分别生成两种氧化物。
2.白色无水硫酸铜遇水变蓝。
3.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
【实验验证】取适量干燥的白色不溶物,充分加热,并使分解产生的气体依次通过如图1所示装置。
【实验现象】装置A中 ,装置B中 。
【实验结论】猜想③正确。请写出Mg(OH)2受热分解的化学方程式 。
【拓展探究】直接向白色不溶物中滴加足量 ,也能检验MgCO3的存在。
同学们为了进一步测定白色不溶物中各组分的质量关系,继续进行了下列探究。
称取干燥的白色不溶物36.8g,充分加热至不再产生气体,并使分解产生的气体全部被如图2所示装置C和D吸收。
【实验数据】实验后装置C增重3.6g,装置D增重13.2g。
【实验结论】若上述白色不溶物的组成用xMg(OH)2•yMgCO3表示,则x:y= 。
【反思评价】实验后,同学们经过讨论交流,发现实验方案可进一步优化,下列优化方案错误的是 (填序号)。
①只称量装置C、D增重的质量,不称量白色不溶物的质量
②去掉装置D,只称量白色不溶物和装置C增重的质量
③去掉装置C,只称量白色不溶物和装置D增重的质量
古玩市场惊现"三星堆"遗址出土的同款黄金面具。某化学兴趣小组的同学为鉴别其真假进行了如下探究活动。
【查阅资料】
(1)铜锌合金(又称:假黄金)外观和黄金相似,常被不法商贩以假乱真。
(2)标准状况下,氢气密度ρ≈0.09g/L。
【进行实验】同学们设计了如下不同的探究方案,请帮他们完成实验报告。
方案 |
实验步骤 |
实验现象 |
一 |
截取小块黄金面具放在酒精灯上加热。 |
|
二 |
截取小块黄金面具于试管中,加入一定量稀硫酸。 |
有气泡产生 |
三 |
截取小块黄金面具于另一支试管中,加入适量氯化铜溶液。 |
|
【实验结论】该面具是假黄金。
【深入探究】为进一步定量分析黄金面具中金属锌的质量分数、小明同学利用上述方案二设计了如下实验:
Ⅰ、按如图所示组装实验装置,并 。
Ⅱ、向锥形瓶中加入5.0g黄金面具样品,注射器中吸入25mL稀硫酸。
Ⅲ、将注射器中的稀硫酸平均分5次推入锥形瓶中:每次推入稀硫酸、待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响),如表。
次数 |
第1次 |
第2次 |
第3次 |
第4次 |
第5次 |
收集气体的总体积/mL |
200 |
400 |
515 |
x |
525 |
(1)上表中的数据x= 。
(2)分析数据、完全反应后生成氢气的体积V= mL。
【数据处理】此黄金面具中锌的质量分数ω 1= 。
【反思评价】
(1)小红对小明的方案和数据处理进行分析,认为求黄金面具中锌的质量分数还有更简便的方法。她将锥形瓶内反应后的剩余物经系列操作: →洗涤→干燥→称量。得到固体剩余物的质量,也可求出黄金面具中锌的质量分数ω 2。
(2)鉴别黄金真假除以上化学方法外,还有许多物理方法:测密度、比较硬度等。
【表达交流】ω 1和ω 2有微小差异,小红对小明的方案和数据处理提出了质疑,认为自己的更准确。请说出小红质疑的理由: 。
某同学将一定量的二氧化碳通入到200g过量的氢氧化钠溶液中,反应后得到208.8g混合溶液。(反应的化学方程式是:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O)
(1)参加反应的二氧化碳的质量是 g。
(2)求反应后混合溶液中碳酸钠的质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
某公司生产出的纯碱经检测只含有氯化钠杂质。为测定该纯碱样品中碳酸钠的质量分数,称取26.5g该样品,加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应。反应过程中测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)的关系如图所示。试分析并计算:
(1)生成CO2的质量为 。
(2)该纯碱样品中Na2CO3的质量分数。
实验室有一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶,已经膨胀破裂。初中化学兴趣小组的同学们对其成分产生浓厚兴趣,进行了如图实验探究:
【实验活动】
【初步结论】实验过程中没有温度变化,则该样品中没有 (填化学式)。
【提出问题】样品中究竟有哪些物质呢?同学们利用该固液混合物继续进行实验。
【进行实验】
【结论与解释】根据上述现象,同学们得出固体样品中有氢氧化钙和碳酸钙。你认为此结论 (填"正确"或"错误")。其中氢氧化钙产生的原因是 (用化学方程式表示)。
【深入交流】实验过程中细心的同学发现了这样的现象:边滴加稀盐酸边搅拌,溶液仍为红色时,固体表面没有气泡产生,但固体却减少了。针对此现象,同学们讨论后认为原因是:随着反应的进行,固体中的 继续与稀盐酸在溶液中反应,而未与碳酸钙反应。
【分析评价】同学们根据整个过程的实验现象,又绘制了溶液中某离子数目的变化趋势图。请你结合图像分析:
Ⅰ、该离子应该是 (填序号);
A. |
①Ca 2+ |
B. |
②OH ﹣ |
C. |
③Cl ﹣ |
Ⅱ、在b→c的过程中,该离子数目减少的微观反应实质是: (用文字说明)。
老师对同学们认真严谨的科学态度给予了充分肯定,并鼓励他们可以尝试用更多的方法进行探究。