实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小强和小华很感兴趣,决定对其成分进行探究。
[提出问题]这瓶试剂可能是什么溶液呢?
[交流讨论]根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是__________。
A. 酸 B. 碱 C. 盐
[查阅资料]
Ⅰ. 初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ. Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。
Ⅲ. 测定室温(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如下表所示。
物质 |
NaCl |
NaOH |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
溶解度g |
36 |
109 |
215 |
9.6 |
[得出结论]小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断,这瓶试剂不可能是_________。
[作出猜想]①可能是________溶液;②可能是Na2CO3溶液;③可能是NaCl。
[设计并实验]
(1)小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,这瓶试剂不可能是__________。
(2)小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,他又进行了如下表所示实验:
[探究实验]
操作步骤 |
实验现象 |
结论及化学方程式 |
取样于试管中,滴加_____ |
产生大量的气泡 |
猜想②正确 |
把产生的气体通入 |
|
相关的化学方程式是: |
[拓展与应用]请你选择与小强不同的试剂,来鉴别NaOH溶液和Na2CO3溶液,你选择__________溶液。
小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。
(一)成分的确定
三位同学都作出以下的猜想:①可能是NaOH;②可能是Na2CO3;③可能是NaOH与Na2CO3的混合物.做出②③猜想的依据是 (化学方程式表示)。
为了验证①②③猜想,他们分别做了下面的实验。
(1)小刚取少量白色粉末于试管中,再滴加稀HCl,有气泡产生,由此可推出白色粉末中一定含有 ,肯定猜想 (填序号)是错误的。
(2)小军又取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色.由此小军结合小刚的实验,认为猜想③是正确的.小红却认为小军的所得结论不确切,因为 。
(3)为探究白色粉末是否含有NaOH,小红设计了如下实验方案:
①沉淀B的化学式为 ;在操作1中要用到玻璃棒,其作用是 。
②小刚认为小红的这个方案也有问题,理由是 。但只要稍加改进,就可以证明粉末中还含有NaOH,则小刚改进的方法是 。小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验,实验现象和小红的一致,由此确定猜想③是正确的。
二、各成分含量的测定
三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验.实验数据记录如下:
称 量 项 目 |
称 量 时 间 |
质量(g) |
试样 |
|
10.00 |
装置+稀硫酸质量 |
|
241.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后15秒 |
249.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后35秒 |
249.00 |
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后55秒 |
249.00 |
试通过分析表中数据计算出试样中碳酸钠的成份的质量分数。
化学兴趣小组同学发现实验台上按如下顺序摆放着7瓶不同的无色溶液(如图所示),其中4、5号试剂瓶标签破损。
【提出问题】这两瓶试剂的成分分别是什么?
【查阅资料】①亚硫酸钠(Na2SO3)溶液、Na2CO3溶液均显碱性,都可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应,产生白色沉淀。
②Na2SO3 + 2HCl="2NaCl" + SO2↑ + H2O。
③CO2与SO2均可以使澄清石灰水变浑浊。
【作出猜想】根据受损标签的信息,推测4、5号溶液可能分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液、Na2SO3溶液或NaCl溶液中的一种。
【实施方案】各取少量4、5号溶液于试管中,分别进行下列两组实验。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
实验1 滴加适量___号溶液. |
溶液均由无色变成红色 |
4、5号溶液均不可能是上述猜想中的 溶液。 |
实验2 滴加适量3号溶液 |
均产生白色沉淀 |
4、5号溶液可能分别是Na2SO3溶液和Na2CO3溶液中的一种。写出其中一个反应的化学方程式 _________ 。 |
【继续实验】为了进一步确定4、5号溶液的成分,同学们分别取少量4、5号溶液于试管中继续实验。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
滴加适量2号溶液 |
____________________. |
4号溶液是Na2CO3溶液 5号溶液是Na2SO3溶液。 |
【实验反思】同学们经过分析认为4号溶液还可能是变质的NaOH溶液。于是设计了以下实验方案进行验证。请完成下列实验报告。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量4号溶液于试管中,加入足量7号溶液。 ②向上层清液中滴加无色酚酞溶液。 |
_______________________ |
4号溶液是部分变质的NaOH溶液。 |
某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【进行猜想】(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式 。实验过程中采取了过滤,该操作中用到的玻璃仪器有 , 和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是 。
(2)小华认为小明的猜想是错误的,理由是 。
(3)小华提出了猜想①和猜想②,请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①;黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成
猜想②;黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成;
猜想③; 。
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸,稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【实验探究】
方案 |
实验操作 |
可能的现象 |
结论 |
① |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
黑色粉末全部被吸引 |
猜想①正确 |
② |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
黑色粉末部分被吸引 |
猜想②正确 |
③ |
取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸 |
黑色粉末全部溶解 |
猜想②正确 |
④ |
|
|
猜想③正确 |
【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确,其理由是 。
【得出结论】在高温下,一氧化碳和二氧化碳可生成铁,氧化亚铁,四氧化三铁。请写出只生成氧化亚铁的方程式 。
通常条件下,下列转化不能一步实现的是 ( )
A.Fe→FeCl2 | B.Fe(OH)3→FeCl3 | C.Fe2(SO4)3→FeCl3 | D.Fe2O3→FeCl2 |
小明在实验室中找到了三包已经失落标签的白色粉末,已知是CaCO3、Na2CO3、CaO,请从下面的试剂或方法中选择一种来确定该三种物质( )
A.稀盐酸 | B.水 | C.加强热 | D.CaCl2溶液 |
请你参与某学习小组研究性学习的过程,并协助完成相关任务。
【研究课题】探究水壶内部水垢的主要成分
【查阅资料】通过查阅资料知道,天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表:
物 质 |
Ca(HCO3)2 |
Mg(HCO3)2 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
MgCO3 |
溶解性 |
可溶 |
可溶 |
微溶 |
不溶 |
不溶 |
微溶 |
【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和 ,可能含有Ca(OH)2和 。
【设计方案】
(1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,静置。取上层清液滴入Na2CO3溶液,如果没有白色沉淀,说明水垢中无 (填化学式)。
(2)乙同学设计了下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。
其主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,逐滴加入足量稀盐酸。若D瓶增重22g,则水垢全部是CaCO3。
②待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气;
③称量D瓶内物质增加的质量;
④重复②和③的操作,直至D瓶内物质质量不变。
测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如图曲线所示;
【评价】
①A瓶中的NaOH溶液起到 作用。若A瓶中无NaOH溶液,D瓶中的质量将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②一般情况下,两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时,若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同,则相对分子质量小者放出的气体多。分析曲线图可知:水垢中一定含有(化学式),理由是 。
③装置图中“?”所指处有三根导管同时穿过橡胶塞,已知:导管的直径为8mm,橡胶塞细段直径为3cm。从坚固和美观的角度考虑,请你在由图中标出应在哪三点打孔为好(用圆圈“○”表示打孔位置)。
以上实验 (填“能够”或“不能”)检测出水垢中含有Mg(OH)2。
碱式碳酸铜[化学式为Cu2(OH)2CO3,相对分子质量为222]加热完全分解后得到的黑色固体是什么呢?甲、乙、丙三位同学想通过实验探究,来确定该黑色固体的组成。
(1)提出问题: 黑色固体是什么?
(2)猜想与假设: 黑色固体可能是:① ;②可能是炭粉;③可能是炭粉和氧化铜的混合物。请你补充猜想①。作出这些猜想的依据是 。
(3)实验方案: 他们称取了2.22g碱式碳酸铜在试管中高温加热使之完全分解,冷却至室温,称得黑色固体产物的质量为1.6g。
(4)实验反思:① 甲同学经过思考后,认为可以排除猜想③,理由是 (用化学方程式表示)。
② 乙同学根据质量守恒定律:化学反应前后,元素的种类和质量都不变。通过对得到的数据进行计算,排除了猜想②,他的理由是(通过计算式说明) 。
(5)实验结论:结合甲、乙同学的探究和查阅资料,丙同学确认只有猜想①成立。
(6)实验拓展:丙同学想进一步探究该黑色固体的化学性质。他发现实验室有一瓶无色溶液,其标签严重破损(如图),
老师告诉他该瓶试剂是硫酸、硫酸钠或硫酸镁溶液中的一种。他通过查阅资料得知常温下这三种物质的溶解度如下表:
物 质 |
H2SO4 |
Na2SO4 |
MgSO4 |
常温下的溶解度∕g |
与水以任意比互溶 |
18.0 |
39.0 |
丙同学根据以上信息,分析此溶液一定不是 溶液。为确定其成分,他取了少量黑色固体放入试管中,然后向其中滴加了一定量的该无色溶液后,发现黑色固体全部消失,溶液由无色变为蓝色。他确定该溶液为 。其反应的化学方程式为 。
(共12分)为确定木炭还原氧化铜后的固体成份,请你与兴趣小组的同学完成以下探究。
【对固体猜想】
猜想I:全部是金属铜; 猜想Ⅱ:除铜外,还含有氧化铜;
猜想Ⅲ:除铜外,还含有木炭; 猜想Ⅳ:除铜外,还含有氧化铜、 。
【进行实验】实验流程见下图:
【问题与讨论】
(1)步骤②包括溶解、 两步操作,它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、 。
(2)C的化学式为 ,D的化学式为 ,由此推出固体B中含有
(写化学式),步骤④发生反应的化学方程式为 。
(3)结合(2)的结论推断:如果溶液A显蓝色,则溶液A的溶质的化学式为 ,说明样品中含有 ,则证明猜想 成立;如果溶液A无色,则证明猜想 成立。
为了验证质量守恒定律,在两个小试管中分别注入20g4.9%稀硫酸和20g氯化钡溶液,放于一个大烧杯中称量,如图所示
试根据要求,回答下列问题:(1)将两只小试管内药品充分混合后,写出观察到的一项实验现象: 。
(2)混合后,反应结束后,整个装置的质量与之前相此较_______(填写下列各项的序号)。①没有变化 ②有变化,后者质量变小 ③有变化,后者质量变大 ④不能确定
(3)若稀硫酸完全反应,试通过计算,求此时所得不饱和溶液的质量。(写出相应计算过程,计算结果精确至0.01g)
一瓶无色液体A,含有NaCl、NaOH和Na2CO3中的两种;一包白色粉末B,含有CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的两种。化学小组的同学为了探究A和B的成分,设计了如下图所示的实验方案,请根据图示过程回答问题。
(1)固体C难溶于水,是一种常见的补钙产品,则固体C是 ,与盐酸反应的化学方程式为 。
(2)液体A中一定含有的一种溶质为 ,白色粉末B中一定含有的一种物质为 。试写出滤液1与液体A之间发生反应的化学方程式为 。
(3)小组同学们分析发现:假设溶液A滴加适量,若滤液2中只含有一种溶质,则原无色溶液A中含有的另外一种溶质是 ;若滤液2中含有两种溶质,则原无色溶液A中含有的另外一种溶质是 。
在天平左、右两盘中各放一个等质量的烧杯,烧杯中分别盛有等质量的足量的稀盐酸,天平平衡。向左盘烧杯中加入10g 碳酸钙,若使天平最终平衡,向右盘烧杯中加入下列
A.5.6g铁粉 | B.5.6g氧化钙 | C.10.6g碳酸钠 | D.10g 碳酸钾 |
现欲探究一固体混合物A的成分,已知其中可能含有Mg(OH)2、FeCl3、NH4Cl、 (NH4)2SO4四种物质中的两种或多种。按图所示进行实验,出现的现象如图所示(设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应)。
试根据实验过程和发生的现象填写以下空白:
(1)产生的气体B的化学式为 。
(2)混合物A中,一定不存在的物质是 原因是
(3)溶液F中含有的阳离子是(写离子符号) 。
(4)写出实验过程④中发生化学反应的方程式 。
右图表示A、B两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线。根据图示判断,下列说法中,不正确的是( )
A.t1℃时,A的溶解度等于B的溶解度
B. 当A中含有少量的B物质,可以采用降温结晶的方法提纯A
C. t1℃时,A和B的饱和溶液的溶质质量分数都为30%
D. t 2℃时,分别在100g水中加入30gA、B,同时降温至t1℃时,A、B溶液均为饱和溶液
将100g碳酸钠溶液和144g氯化钙溶液混合,恰好完全反应,过滤,得滤液的质量234g。求:(1)反应后生成沉淀的质量为 g。(2)过滤所得溶液中溶质的质量分数。(结果保留到整数位)