(1)如图为实验室制取并收集气体的装置图,回答下列问题。
①a仪器的名称是 。
②实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气应选用的装置组合是 (填序号)。
③若用F装置收集并测量氧气的体积,应在 (填“d”或“e”)端连接量筒。
④实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ,用B装置制取二氧化碳便于控制反应的发生与停止,制取时应将大理石放在 (填“b”或“c”)处。
(2)某化学兴趣小组在学完金属活动性顺序相关知识后,他们做了钠与硫酸铜溶液反应的实验,发现并没有铜生成,而是产生蓝色絮状沉淀和少量黑色物质。于是他们进行了如下探究:
【实验探究1】取一块绿豆大小的金属钠,放入盛有20mL蒸馏水的烧杯中,发现金属钠浮在水面上,熔化成一个闪亮的小球并四处游动,发出嘶嘶的响声,收集反应产生的气体,发现该气体能燃烧。
【实验探究2】在上述反应所得溶液中滴加硫酸铜溶液,产生蓝色絮状沉淀。
【实验探究3】将蓝色絮状沉淀加热得到黑色固体。
【查阅资料】①钠在常温下能与水剧烈反应,生成一种碱和一种气体。②氢氧化铜受热易分解。③氧化铜为黑色固体。
【问题分析】①写出钠与水反应的化学方程式 ,点燃反应产生的气体前应该先 。②写出产生蓝色絮状沉淀的化学方程式 。
【实验结论】在金属活动性顺序中,活动性较强的金属 (填“一定”或“不一定”)能将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
【反思与交流】钠与硫酸铜溶液反应产生少量黑色物质的可能原因是 。
某化学兴趣小组在实验室探究碳酸钠溶液与稀盐酸的反应原理,请你一起完成实验探究。
实验一:在5mL稀盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液,边滴边振荡,直至滴完5mL碳酸钠溶液。
现象:开始有气泡产生,一段时间后无气泡产生。写出碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式 。在反应后的溶液中加入2滴酚酞溶液,溶液变红,则反应后溶液中的溶质是 。
实验二:在5mL碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,边滴边振荡,直至滴完5mL稀盐酸。
现象:整个实验过程无气泡产生。
【提出问题】用量相同的两种反应物,滴加顺序不同,现象为什么不一样呢?
【查阅资料】碳酸钠溶液与盐酸反应:
1.盐酸过量时,反应生成NaCl、CO 2和H 2O;
2.盐酸不足时,产物是NaCl和NaHCO 3。
【假设猜想】实验二结束后,试管中溶液的溶质有哪些?
猜想1:NaCl、Na 2CO 3和NaHCO 3
猜想2:
猜想3:NaCl
猜想4:NaCl和HCl
小明认为猜想3和4明显不合理,理由是 。
【实验探究】实验二结束后,将试管中溶液分成三等份,分别做下列三个实验。
序号 |
实验操作及实验现象 |
实验结论 |
实验1 |
加入硝酸银溶液,产生白色沉淀 再加入稀硝酸溶液,沉淀不消失 |
溶液中含 (写离子符号) |
实验2 |
加入 溶液,无沉淀产生 |
猜想1不成立 |
实验3 |
加入 溶液,有 产生。 |
猜想2成立 |
【交流反思】用量相同的两种反应物,滴加顺序不同,现象和产物可能都不一样。
实验是学习化学的一条重要途径,通过实验以及对实验现象的观察,记录和分析,可以验证物质的化学性质。小明为了参加化学学科实验操作考试,在实验室练习了两个鉴别类的实验:“鉴别盐酸,氢氧化钠溶液和蒸馏水”“鉴别氢氧化钠溶液、氢氧化钙的溶液”,请完成下列各题:
(1)小明只用无色酚酞试液也将三种物质鉴别出来了,实验过程如下。请完善表格中的相关内容:
操作步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
用A、B、C三只试管分别取三种待测液各5mL,分别滴入1﹣2滴无色酚酞试液,振荡 |
|
C是氢氧化钠溶液 |
将上面变色的溶液分成两份, |
A试管中无明显现象,B试管中观察到的现象是 |
A是蒸馏水,B是稀盐酸,请写出该步骤中发生反应的化学方程式 |
(2)小明又用吹气的方法鉴别出了氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。鉴别完毕,他将上述所有实验的废液全部倒入一个洁净的大烧杯中,得到无色溶液,请回答下列问题:
①该无色溶液中一定没有的阴离子 (填离子符号)。混合过程中一定会观察到的现象是 。
②该无色溶液中可能含有的溶质是 (填化学式)。为了检验可能存在的物质,小明取无色溶液约2mL,加入镁条,若无明显现象,则没有该物质;若观察到有气泡产生,则一定有该物质存在,请写出该反应的化学方程式 。
(3)根据小明的实验,你能得出盐酸的化学性质有 (用字母填空)。
A.能与碱反应
B.能与活泼金属反应
C.能与碳酸盐反应
D.能与金属氧化物反应
E.能使无色酚酞试液变色
小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2,再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢?查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于剧烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢?
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速度。
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验,观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度,使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较 。
【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
(1)除探究要素不同之外,其它条件都应该是相同的,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验,为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
(2)图中实验,用量筒收集生成的氧气,判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较相同时间内收集到氧气的体积。
(3)利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,控制的变量是温度不同,进行该实验所基于的假设是水可以降低温度,减缓反应的速率。
故答案为:
做酸碱实验时,小敏将稀盐酸逐滴加到氢氧化钡溶液中(如图),发现一直无明显现象,突然想起忘记加无色酚酞试液。为探究反应的进程,过程如下:(已知BaCl2溶液呈中性)
【建立猜想】①氢氧化钡过量 ②盐酸过量
【实验设计】
步骤一:取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞试液,溶液不变色,得出猜想①错误。
步骤二:继续探究
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
Ⅰ |
重新取样,滴加少量AgNO3溶液 |
白色沉淀 |
猜想②正确 |
Ⅱ |
重新取样,滴加足量Na2CO3溶液 |
|
猜想②正确 |
白色沉淀 |
猜想③正确 |
(1)对方案Ⅰ的结论进行评价: 。
(2)表格空白处的实验现象是: 。
【表达交流】为确定猜想②是否正确,还可以选择的试剂有 。
A.紫色石蕊试液 B.铜片 C.铁锈
蚊虫叮咬时能分泌出蚁酸刺激皮肤,某兴趣小组进行了如下探究。
查阅资料:(1)蚁酸化学名称为甲酸(HCOOH),熔点为8.6℃,一定条件下加热分解生成两种物质;(2)常温下,氯化钯(PdCl 2)溶液常用于检验CO的存在:CO+PdCl 2+H 2O═CO 2+Pd↓(灰色)+2HCl。
探究Ⅰ:蚁酸的酸碱性
【进行实验】向盛有蚁酸溶液的试管中滴加石蕊试液,变红色,结论: 。
【链接】当被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质你选择的是 (填字母)。
a.肥皂水
b.食醋
c.食盐水
探究Ⅱ:蚁酸的分解产物
【设计实验】常温下,在一定条件下加热蚁酸应选择装置 (填"A"或"B");
【进行实验】将分解产物通入C处空瓶,实验中观察到D处瓶内出现灰色沉淀,结论:分解产物中有 ,同时可观察到C处瓶内的现象是 ,写出蚁酸分解的化学方程式 。
探究Ⅲ:产物的性质
【拓展实验】排尽装置内的空气后,关闭K 2,打开K 1,点燃酒精喷灯,F处玻璃管内的现象: ,结论:一氧化碳具有还原性;此时H处瓶内无明显现象,证明二氧化碳在G处被完全吸收,分析该装置存在的缺陷: ;然后打开K 2,关闭K 1,Ⅰ处装置的作用是 。
某兴趣小组对“稀盐酸与石灰石是否恰好完全反应”展开了系列实验(稀盐酸与石灰石中杂质不反应)。
【实验操作】取一块状石灰石于试管中,往试管中加入5毫升稀盐酸。
【实验现象】①开始时固体表面有大量气泡;②反应停止后,试管底部有块状固体残留、固体表面无气泡;③试管内溶液无色。
【初步分析】(1)反应停止后,某同学根据上述实验现象进行初步判断,得出了石灰石没有反应完的结论。支持该同学得出这一结论的依据是 (填上述实验现象的序号)。
【小组讨论】大家讨论后认为,要判断是否恰好完全反应,可以从液体和固体两条途径进行探究:一是探究残留液体中是否还有盐酸;二是探究残留块状固体中是否还有碳酸钙。
【继续探究】(2)对原残留液体是否还有盐酸的探究,有同学取原残留液体,滴加AgNO3溶液、产生白色沉淀,再滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是根据这一现象,得出了原残留液体中存在盐酸的结论。但小金认为根据这一现象是不能得出原残留液中存在盐酸的结论,小金的理由是 。
(3)探究原残留液体中是否还有盐酸,真正需要检验的离子是 。
(4)探究残留块状固体中是否还有碳酸钙。小丽取原残留块状固体用水洗净后加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,出现了 澄清石灰水变浑浊 的现象,于是得出残留块状固体中还存在碳酸钙。
【实验结论】在原反应结束时,稀盐酸与石灰石没有恰好完全反应,石灰石中碳酸钙有剩余。
科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2(OH)2CO3]的性质进行实验探究,并基于证据进行推理分析。
Ⅰ.探究碱式碳酸铜受热的变化
【设计实验】学习小组设计了如图装置(夹持仪器已略去),并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
注:无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝。
【实验过程】①在装置丙导管a处连接一导管,并插入水中,微热试管,观察到 ,说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂,加热一段时间后,试管中固体变黑,澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】(1)装置乙中的现象是 。
(2)装置丙中发生反应的化学方程式为 。
(3)根据现象可知,碱式碳酸铜受热可分解,分解产物有CO2、CuO、 。
(4)装置乙、丙位置不能互换的理由是 。
Ⅱ.探究碱式碳酸铜与酸的作用
【实验过程】取少量样品于试管中,加水,固体不溶解。继续加入足量稀硫酸,有气泡产生,得到蓝色溶液。
【实验结论】碱式碳酸铜能与硫酸发生反应,生成的盐为 。
【拓展延伸】碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2(OH)Cl5]是一种高效净水剂。已知碱式氯化铝与盐酸发生反应生成盐和常见的溶剂,则此反应的化学方程式为: 。
氯气(Cl 2)是一种黄绿色气体,它可溶于水,得到黄绿色的氯水。它易与氢氧化钠反应,不与硫酸反应。
(1)小明对氯气溶于水的过程中所发生的变化提出了两种假设:
假设1:氯气溶于水的过程中只有物理变化
假设2:氯气溶于水的过程中既有物理变化又有化学变化
小明向氯水中加入紫色石蕊试液,发现溶液先变红后褪色。由溶液变红可知氯水显 性,从而知道氯气溶于水的过程中发生了化学变化。假设2成立。
(2)小明对褪色现象产生了兴趣,查阅资料后了解到氯水有漂白性。氯水中有氯气分子,还有氯气与水反应得到的盐酸和次氯酸(HClO)。他对氯水的漂白性提出了3种假设:
A.盐酸有漂白性 B.氯气有漂白性 C.次氯酸有漂白性
经过认真思考,小明否定了假设A,请写出依据 。
实验室制备的氯气往往带有水蒸气和其他杂质。为了探究氯气是否具有漂白性,必须要用纯净、干燥的氯气。图甲是小明为了干燥氯气所设计的装置图。请在图甲中将广口瓶中的导管画完整,并在图中的 ( )处写出试剂名称。最后,将经过除杂后得到的干燥氯气通入装有有色布条的试管中(如图乙)。布条颜色不变。得出结论:氯气不具有漂白性。
(3)次氯酸除了有漂白性外还有不稳定性。小明设计了一套装置。收集到一试管次氯酸见光分解后生成的气体,将带火星的木条伸入试管,发现木条复燃。说明分解产物中含有 。
碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质,进行了如下实验。
向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂,实验现象记录如下:
试管编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
加入试剂 |
无色酚酞试液 |
稀盐酸 |
澄清石灰水 |
氯化钡溶液 |
实验现象 |
|
有气泡产生 |
有白色沉淀产生 |
有白色沉淀产生 |
试管1中的实验现象是 。
试管2中发生反应的化学方程式 。
化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究:某一小组将试管3、4中的物质分别过滤,得到滤液A和B。
甲、乙两同学对滤液A中溶质的成分进行探究:
【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH和Na 2CO 3猜想三:
【进行实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
甲:取少量滤液A于试管中,加入过量稀盐酸 |
有气泡生成 |
猜想 成立 |
乙: |
有白色沉淀生成 |
【实验结论】通过实验,甲、乙两同学均验证猜想 成立。乙同学的实验操作为 。
【实验拓展】丙同学取一定量的滤液A和B于小烧杯中混合,有白色沉淀生成,该反应的实质是 (从离子相互结合的角度分析)。
【反思与评价】
1、碳酸钠溶液呈碱性,可以和盐酸、氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。
2、要验证反应后物质的成分,既要验证生成物,还应考虑反应物。
某同学对收集满二氧化碳气体的集气瓶需要正放的必要性进行了探究。实验步骤如下:
①将有底的空纸筒盖上硬纸板,在电子秤上称得质量为5.39克;
②将该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体,盖上硬纸板,分别正放、倒放在电子秤上,如图甲和图乙,观察并记录读数变化;
③将两次的读数变化绘制成图丙,并得出结论。
回答下列问题:
(1)检验二氧化碳收集满的操作是 。
(2)纸筒正放时,电子秤读数变小的原因是 。
(3)结合图丙推测,若纸筒内收集满的是氢气,请在图丁中画出纸筒正放、倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注。(纸筒收集满氢气后的质量为5.30克)
化学是一门以实验为基础的科学。根据如图回答问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学反应方程式为 ,若用F装置收集氧气,当观察到 的现象时再开始收集。
(3)甲烷是一种没有颜色、没有气味、难溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用加热碱石灰(氧化钙和氢氧化钠固体的混合物)和醋酸钠固体制取甲烷气体,应选用的发生装置是 (填标号,下同),若用G装置收集时,则气体要从 端通入。
(4)A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳和氢气,若要控制液体滴加速率,获得平稳气流,应选择的发生装置是 。
(5)生活中常用草酸溶液除铁锈和瓷砖上的污渍。草酸晶体加热会发生如下反应:H2C2O4•2H2OCO2↑+CO↑+3H2O。为检验分解后的产物,小赵设计了如图所示实验。回答下列问题。(白色的无水硫酸铜遇水变蓝)
①实验中证明有水生成的现象是 。
②乙中澄清石灰水的作用是 。
③要证明有CO生成,在不连接其他装置的情况下,可进行的操作是 。
已知Mg能在CO 2中燃烧,根据金属活动性顺序表,Na的金属活动性比Mg强,说明Na也能在CO 2中燃烧。为了验证,实验小组进行了以下实验探究:
【查阅资料】
①金属钠性质活泼,常温下,金属钠极易与氧气反应,生成白色固体氧化钠,氧化钠溶于水生成氢氧化钠。金属钠还可以与水剧烈反应,放出氢气。
②Na 2CO 3溶液显碱性;CaCl 2溶液显中性。
【实验探究一】
步骤1:打开活塞,让A装置中产生的气体依次通过B、C,收集一瓶纯净的CO 2气体。
步骤2:将燃烧的钠迅速伸入集气瓶中,观察到钠在CO 2中继续燃烧,发光放热,冷却后观察到瓶内附着黑色颗粒,并粘附着白色物质。
【问题讨论】
(1)为获得纯净的CO 2,可利用装置B除去CO 2中混有的 ;装置C中盛放的试剂是 。
(2)步骤2中生成的黑色固体成分是 。
【初步结论】Na能在CO 2中燃烧。
【提出问题】白色物质是什么?
【猜想与假设】猜想一:氧化钠;
猜想二:碳酸钠;
猜想三:氧化钠和碳酸钠的混合物;
猜想四:氢氧化钠。
(3)大家讨论后一致认为猜想四是错误的,理由是 。
【实验探究二】对白色物质是什么进行实验探究,方案设计如下:
方案1:取该样品少量于试管中,加入适量的水。振荡,过滤,向滤液中加入无色酚酞试液,观察到溶液变成红色。结论:白色物质中一定有氧化钠。
方案2:取该样品少量于试管中,滴加足量盐酸,溶液中有气泡冒出。
结论:白色物质中一定有 。
方案3:取该样品少量于试管中,加入适量的水,振荡,过滤,向滤液中加入过量的氯化钙溶液,出现白色沉淀,过滤,再向滤液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象。
【反思与评价】
(4)甲同学思考后提出方案1得出的结论不正确,其理由是 。
(5)请将方案2结论补充完整: 。(填化学式)
(6)方案3中加入过量CaCl 2溶液的目的是 。写出此反应的化学方程式 。
【实验结论】
(7)综上所述,你认为猜想 成立。
(8)请写出Na在CO 2中燃烧的化学方程式 。
某实验探究小组为验证氢气的还原性,在教师指导下:
【查询资料】Ⅰ.反应原理:CuO+H2 Cu+H2O
Ⅱ.无水硫酸铜是白色粉末状固体,遇水变蓝色
【实验过程】
分析实验过程,回答:
①仪器a的名称是 仪器b的名称是 ;
②写出A装置中发生反应的化学方程式 ;
③装置D处硬质玻璃管中观察到的实验现象是 ;
④装置B的作用是 ,装置E的作用是 ;
⑤氢气是一种可燃性气体,为确保实验安全。实验中,需要持续通入一段时间氢气,再点燃D处酒精灯,这样操作的目的是 。
某同学用相同的两个玻璃罩探究蜡烛(主要含碳、氢元素)在其中的燃烧情况。
实验Ⅰ:如图甲,将三个盛有等量澄清石灰水的敞口容器编号,并等距离固定在铁丝上。在铁丝两侧点燃高、低两支蜡烛,立即用玻璃罩扣上,使铁丝处于正中位置。三个容器内石灰水变浑浊所需的时间如表格所示。
容器编号 |
1 |
2 |
3 |
时间/秒 |
3.2 |
5.0 |
11.1 |
实验Ⅱ:如图乙,将三支温度计的玻璃泡分别置于玻璃罩内的不同位置。点燃蜡烛,一段时间后,观察到B的示数明显增大,A、C示数增大不明显。
(1)根据表中数据,推测实验Ⅰ中,先熄灭的是 (填“高”或“低”)蜡烛。
(2)通过上述实验,解释1号容器内澄清石灰水先变浑浊的原因 。
(3)结合实验及相关知识分析,高层楼房着火时,一般情况下,合理的做法有 (可多选)。
A.排队乘电梯依次撤离
B.向着火楼层的上方撤离
C.用湿毛巾捂住口鼻,弯腰跑离火场
D.若火势不大,可用灭火器材将火扑灭