构建知识网络是学习和研究化学常用的科学方法。下图是小纪同学在复习“我们身边的化学物质”时构建的知识网络,其中A、B、C、D分别表示不同类别的化合物,“—”表示物质之间能够发生化学反应。
请按要求回答下列问题。
(1)从物质类别看,“C”物质属于 (填“氧化物、 酸、碱、盐”)。
(2)若反应③中金属为Fe,则盐可能是 (填“化学式”)。
(3)若反应①常用于工业上除铁锈,则反应①的化学方程式为 : 。
(4)反应④⑤⑥均属于 反应(填“基本反应类型”)。
(5)工业上常用二氧化碳来生产碳酸水,该技术的重要一步是保持高压低温的环境,其原因是 ;在家里可用小苏打粉和柠檬加在水中制作碳酸水,若取498mL的水和2g的小苏打粉混合溶解,则所得小苏打溶液的溶质质量分数为 。
某班一次社会实践活动是到碱厂参观,该厂主要产品之一是小苏打(碳酸氢钠)。参观结束,同学们带回一些化验室里废弃的小苏打样品,来测定其中碳酸氢钠的质量分数(假设该样品中只含有氯化钠一种杂质)。取样品9.3 g逐滴加入稀盐酸,生成CO2气体的质量与滴加稀盐酸的质量关系如图所示,求下面的两个问题:(计算结果用百分数表示,保留到小数点后一位数字)
(1)样品中碳酸氢钠的质量分数。
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。
在化学课上,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有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。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ,白色物质可能是Na2O或 或 ,乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O+H2O ="=" 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
方案1 |
取样品少量于试管中,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Na2O |
方案2 |
①取样品少量于试管中,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 |
白色物质 是 。 |
②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 |
【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是
。
若用和表示不同元素的原子,原子的不同组合可以构成不同的分子。能用下图示意的化学反应是
A.2H2O22H2O+O2↑ |
B.2HgO2Hg+O2↑ |
C.2CO+O22CO2 |
D.2C2H2+5O24CO2+2H2O |
某学习小组在整理化学试剂时,发现一瓶盛有白色固体的试剂瓶,标签破损(如图).提出问题:该白色固体的成分是什么?
搜集资料:①经老师回忆,该试剂的酸根离子可能是CO32﹣、SO32﹣、SO42﹣、NO3﹣中的一种;②SO2是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,易溶于水,能使澄清的石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色,而CO2不能使品红溶液褪色.
猜想假设:该试剂一定不是 _________ ,可能是Na2CO3,也可能是 _________ 或 _________ .
实验探究:
实验操作 |
现象 |
结论 |
取少量白色固体加入适量盐酸 |
产生气泡 |
该白色固体不可能是 _________ |
|
|
|
产生的气体通入澄清石灰水 |
石灰水变浑浊 |
|
产生的气体通入品红溶液 |
溶液褪色 |
该白色固体不可能是 _________ |
获得结论:该白色固体是 _________ .
交流反思:(1)SO2和CO2均属于非金属氧化物,某些性质相似.请写出下列化学反应方程式:SO2通入澄清石灰水 _________ ;
SO2通入紫色石蕊试液,试液变红色 _________ .
(2)亚硫酸钠与盐酸反应能生成SO2,实验室中收集SO2的方法为 _________ ,检验SO2的试剂为 _________ .
4分)细心的同学发现在加热硫酸铜晶体时,会闻到刺激性气味,这引起了同学们的兴趣。难道生成的硫酸铜粉末受热后还能分解?那分解的产物是什么呢?
通过查阅资料,同学们了解到:
A.硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体。气体是由SO2、SO3、O2中的一种或几种。受热时温度不同,生成的气体成分也不同。
B.SO2、SO3都能被碱石灰吸收。
C.SO2、SO3都能被氢氧化钠溶液吸收。
【提出猜想】根据质量守恒定律猜测气体的成分:
I. 只含 __ 一种; II.含有SO2、O2二种; III.含有SO2、SO3、O2三种。
【设计实验】利用下图装置加热硫酸铜粉末直至完全分解
A B C D
【获取事实】
(1)用带火星的木条伸入集气瓶D,发现木条能复燃,说明气体中含有 __ 。
(2)已知硫酸铜粉末质量为10.0克,完全分解后,各装置的质量变化关系如下表所示:
装置 |
A(试管+粉末) |
B |
C |
反应前 |
42.0克 |
75.0克 |
140.0克 |
反应后 |
37.0克 |
79.5克 |
140.0克 |
请通过计算,推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式是哪一个 ? __
A.3CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑ B. 4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑
C.5CuSO45CuO+SO3↑+4SO2↑+2O2 ↑ D. 6CuSO46CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑
化学是一门以实验为基础的学科,通过一年的学习,相信你的实验能力一定有了很大提高,请你一同参与回答以下问题。
(一)某实验小组设计了下图所示的实验装置。
⑴ 写出仪器A的名称
⑵ 甲同学认为打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可以制取并收集氧气,该化学反应方程式为 : 。
⑶乙同学认为利用Ⅰ、Ⅲ装置可以测定空气中氧气的含量。关闭K、K1、K2,用凸透镜引燃B中的白磷,待冷却后打开K2,整个实验过程中能观察到的现象是:① ;② 。
⑷ 丙同学认为可以利用Ⅰ、Ⅲ装置验证二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应。他在广口瓶B中预先收集满二氧化碳气体,在仪器A中盛放氢氧化钠浓溶液,烧杯中盛放稀盐酸, K1关闭、K2打开,然后打开K将氢氧化钠浓溶液滴入广口瓶中,关闭K,依据 现象,可以证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生化学反应。
(二)甲、乙两同学对有关镁与盐酸的反应进行了系列研究(如图)
探究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化:`
⑴实验时需将镁条进行打磨,其目的是 。
⑵反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是放热反应,化学方程式为 。
⑶实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示,你认为在t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是: 。
探究二:.反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
⑴反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性,发现pH小于7,说明甲同学所得溶液呈 性,(选填“酸”“碱”或“中”)。
⑵反应后乙同学的试管中镁条有剩余,向试液中滴入两滴酚酞溶液,溶液变红。
【查阅资料】氢氧化镁微溶于热水,且溶解度随温度升高而增大。
【提出猜想】
甲同学:猜想Ⅰ:稀盐酸过量,使溶液pH小于7;
猜想Ⅱ:氯化镁溶液pH小于7。
乙同学:猜想Ⅰ:氯化镁溶液呈碱性使酚酞变成红色;
猜想Ⅱ:镁与热水反应后生成碱使酚酞变红色。
【实验与思考】
⑴为验证猜想,甲、乙两同学均需测定____溶液的酸碱性,实验表明该溶液显弱酸性。
⑵乙同学为验证猜想Ⅱ,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条,观察到溶液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气泡产生,收集并点燃该气体,发现气体能燃烧,请根据以上现象写出镁与热水反应的化学方程式 ;
⑶乙同学在进行上述猜想Ⅱ的探究时,发现实验一段时间后,酚酞的红色总是会逐渐消失,于是他猜想可能是镁与热水反应后生成的碱逐渐被空气中的二氧化碳反应掉了,但甲同学猜想可能是水温逐渐降低,导致 ,请你设计一个简单的实验方案验证甲或乙的猜想是否成立 (写出相应的操作、现象和结论): 。
【结论】
镁与稀盐酸反应,若镁反应完全后所得溶液显酸性,若镁过量时所得溶液显碱性。
某化学兴趣小组的同学在老师的带领下参观如图所示的炼铁厂。小新想用自己所学知识来测定产品中铁的质量分数,征得工人师傅同意,带回一小块生铁样品。称得该样品6.0g,放入烧杯中,向其中逐滴加入稀盐酸,当滴入54.0g稀盐酸时,反应不再产生气泡(假设杂质不参与反应),称得烧杯内剩余物质的总质量为59.8g。(铁与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑)
请你帮小新完成有关计算(结果保留一位小数):
(1)实验产生氢气的质量是 g。
(2)生铁样品中铁的质量分数。
为探究一种混合物是由铜粉与镁粉、铁粉、锌粉中的哪一种金属组成。某同学进行了如下实验:称量8.0 g该混合物粉末放入烧杯中→将140 g 14%的稀硫酸平均分成四份依次加入该烧杯中→充分反应后测定剩余固体质量→数据处理:将测得剩余固体质量与加入稀硫酸的质量关系绘制成右图。试计算:
⑴该混合物是由铜粉和____组成的。
⑵加入105 g稀硫酸充分反应后,所得溶液的
质量。
小明在家中探究食用白醋的性质,选用了家庭生活中的下列常见物品:200ml的软透明塑料瓶、食品干燥剂、白醋、鸡蛋壳、紫罗兰花、锈铁钉、蒸馏水、纯碱、玻璃小杯。
【问题】白醋是否具有酸类的性质?
【查阅资料】
(1)白醋为无色透明液体,其主要成分是醋酸,化学式可表示为HAc, Ac—代表醋酸根;
(2)食品干燥剂的主要成分是氧化钙;
(3)紫罗兰花遇酸变为红色;
(4)醋酸盐中除银盐和汞盐外都易溶解于水。
【探究与验证】(请你帮助填写表中空白)
实验序号 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
一 |
将白醋滴在紫罗兰花上 |
紫罗兰花变红 |
白醋的pH 7 |
二 |
将锈铁钉放在小玻璃杯中,加入白醋 |
刚开始时 ,一段时间后,有气泡冒出 |
1.白醋能与铁锈反应 2. |
三 |
向软塑料瓶中加入10ml白醋,将瓶捏扁,加入约5g鸡蛋壳,拧紧瓶盖 |
瓶中有气泡冒出,扁塑料瓶逐渐膨胀 |
白醋能与碳酸钙反应放出CO2 |
四 |
向白醋中加入纯碱 |
白醋中有气泡冒出 |
白醋能与碱反应 |
【反思与评价】
(1)小明将干燥剂袋口打开一段时间后,袋中的白色颗粒粘在了一起,请写出变化的化学方程式 。
(2)上面“实验结论”中,错误的是(填实验序号) 。
(3)上述实验三的现象还不足以得出表中所述的相应结论,为此还需要补充相应的实验,写出该实验发生反应的化学方程式 。
水煤气是重要的气体燃料,某水煤气样品可能含有CO2、CO和H2,某化学兴趣小组的同学对该水煤气样品的成分进行探究。
实验一:(1)将该水煤气样品通入澄清石灰水,若看到_____________________,证明该气体样品中含有CO2.
实验二:(2)为了证明该水煤气样品中含有CO,小明设计了如下图所示装置进行实验,证明该气体样品中含有CO
请回答:
A中的药品是_____________________,作用是____________________________;硬质玻璃管内的黑色粉末是_______________________。
(3)小张认为小明的实验不够严密,做了如下图的改进:则B中澄清石灰水的作用是_____________,当观察到_______________________的现象时,可以肯定该水煤气样品中一定含有CO。
某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验,用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后,化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究,请你一起参与。
【提出问题】废液中含有什么物质?
【交流表达】
(1)小明通过观察,认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 。
(2)小红通过分析,认为废液中一定含有硫酸亚铁,她的依据是: 。
【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。
【实验验证】
(1)小华测得废液的pH小于7,证明废液中含有硫酸。用pH试纸测定溶液pH的方法: 。
(2小明取少量废液,向其中滴加氢氧化钠溶液,也得到了相同的结论。小明的实验现象是 。
通过分析与实验,同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。
【拓展应用】
(1)若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁,应向废液中加入过量的 。
写出该反应过程中的一个化学方程式 。
(2)反应完全后,过滤,滤渣中物质为 ,滤液中溶质为硫酸亚铁。
某化学小组以“酸碱盐”为主题,进行了一系列的实验探究活动。探究l:研究常见的物质一一氢氧化钠和盐酸的反应程度。
实验内容 |
实验现象 |
解释与结论 |
取反应后少量溶液于试管中,加入 固体化台物________。 |
|
盐酸过量 |
探究2:研究酸的性质----硫酸、盐酸和锌反应
通过探究实验,同学们发现硫酸和盐酸溶液都可以和锌反应产生氢气。产生这种共同现象的原因为
探究3:探索未知一一浓硝酸和铜制取气体。
已知Cu十4HN03(浓)="Cu(" NO3)2+H2O+2N02↑。N02能和水反应生成硝酸和N0。NO和NO2都是空气的污染物。
(1)利用该反应制取二氧化氮的发生装置,应选用图所示装置中的_______。收集N02的方法为________ 。
(2)反应NO+X→N02中,X的化学式应为____;若用浓硝酸和铜制取NO,应采用的收集方法是____
探究4:兴趣小组同学向盛有澄清石灰水1000g的大烧杯中加入l0g碳酸钠溶液,恰好完全反应后过滤去沉淀,剩余液体总质量为1009. 8g,请你计算所加碳酸钠溶液的溶质质量分数?
化学小组根据氨气还原氧化铜的反应,设计实验测定Cu元素的相对原子质量。已知:① 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O ② 氨气(NH3)是碱性气体
请结合下图回答问题。
(1)将纯净干燥的氨气通入B中,观察到玻璃管内黑色固体变为亮红色,管口有液滴,同时生成空气中含量最多的气体,写出B中发生反应的化学方程式为 。
(2)测定Cu元素相对原子质量的实验过程为:先称量CuO的质量,完全反应后测定生成水的质量,由此计算出Cu元素的相对原子质量。
Ⅰ.小组同学利用上图进行实验,下列装置连接合理的是(填序号,装置可重复使用) 。
① ACBDC ② ADBCD ③ ADBDC ④ ABDC
Ⅱ.在本实验中,使测定结果偏大的原因可能是_______________ (填序号);
① CuO未完全起反应 ② CuO不干燥
③ CuO中混有不反应的杂质 ④ NH4C1与Ca(OH)2混合物不干燥
Ⅲ.在本实验中,还通过测定___________________________的质量达到实验目的。
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:
【查阅资料】(1)Ca(HCO3)2可溶于水;
(2)NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
【猜 想】(1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
(2)乙同学认为可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl2溶液分别与Na2CO3溶液反应均有沉淀产生;又知道Ca(HCO3)2可溶于水,因此猜测澄清石灰水、CaCl2溶液分别与NaHCO3溶液混合不会产生沉淀,从而鉴别出两种溶液。
(3)丙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别。
【实验探究】(1)甲同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,各加入澄清石灰水,观察到两支试管中的现象相同,均产生了白色沉淀,实验结果与猜想不一致,即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
(2)乙同学将CaCl2溶液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,实验结果出乎意料,但根据观察到的其他实验现象,他认为仍可用CaCl2溶
液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
(3)丙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图所示):
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,丙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。
【问题讨论】(1)小组同学对上述实验展开了讨论,对甲同学的两个实验进行了比较,并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因(如图1、图2)。请写出Na2CO3与澄清石灰水发生反应的化学方程式 ;写出NaHCO3与澄清石灰水混合时参与反应的离子: 。
图1:澄清石灰水与Na2CO3溶液反应
图2澄清石灰水与NaHCO3溶液反应
(2)乙同学的两个实验中,大家对CaCl2与Na2CO3溶液的反应比较熟悉,而对CaCl2与NaHCO3溶液混合产生的现象难以理解,同学们又进一步查阅了资料,了解到CaCl2与NaHCO3溶液可发生如下反应:CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,因而同学们知道了乙同学是通过观察到 现象来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的。
至于CaCl2与NaHCO3溶液为什么能发生上述反应,老师指出其反应原理较复杂,有待于今后学习中进一步探究。
(3)丙同学在加热Na2CO3固体时,开始产生少量气泡的原因是 ;根据你分析:Na2CO3受热 分解(填“易”或“不易”)。在加热NaHCO3固体时,丙同学观察到的实验现象是 (任写一种)。
【拓展应用】(1)固体Na2CO3中混有少量NaHCO3,可通过 方法除去。
(2)把105g氯化钙溶液与100g5.3%的碳酸钠溶液混合,恰好完全反应,则反应所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出完整的解题过程)。