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 。
“如何验证酸与碱反应生成水”是以下探究过程中的研究主题,请完成以下相关问题。
【知识回顾】实验证明酸与碱可发生中和反应,如图从微观角度说明中和反应的实质是 。
【提出问题】盐酸、硫酸等酸以酸溶液的形式存在,酸溶液与碱反应时,无法判断生成物中有“水”生成。如何设计实验验证酸与碱发生反应生成了“水”?
【查阅资料】冰醋酸即无水醋酸
蓝色硅胶遇水变红
【实验原理】CH3COOH+NaOH═CH3COONa+H2O,是冰醋酸与NaOH固体反应的化学方程式,CH3COONa在水溶液中可解离出自由移动的CH3COO﹣和Na+。
【进行实验】将适量的冰醋酸(CH3COOH)、NaOH固体及几粒蓝色硅胶置于试管中,塞上橡皮塞,轻轻振荡试管,观察到的现象是 。
【提出质疑】上述实验及实验现象,能说明“水”是化学反应生成的吗?该结论不严谨!
【解决方案】以科学严谨的态度思考,应在下列2个实验的基础上,再做上述实验。
实验方案(写出所用试剂即可)、实验现象 |
|
实验一 |
试剂与现象: 试 |
实验二 |
试剂与现象: |
【交流讨论】
(1)上述设计采用了 的实验方法。
(2)冰醋酸与NaOH固体充分混合后得到的固液混合物能够导电,是因为 。
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。
碳还原氧化铜的实验装置如图甲、乙所示。甲图中酒精灯上网罩的作用是 。
[提出问题]碳燃烧时可能生成CO 2也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能?
[作出猜想]猜想Ⅰ:CO;猜想Ⅱ:CO 2;猜想Ⅲ: 。
[设计方案]实验装置如图乙所示。打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间,关闭K,点燃酒精喷灯和酒精灯,充分反应后,熄灭酒精喷灯和酒精灯,打开K,再通入一段时间氮气。
方案一:从定性观察角度判断
(1)实验时装置A处的现象是 。
(2)若B中无明显现象,D处的气体能点燃,则猜想 (填序号)成立。
方案二:从定量计算角度判断
取一定量碳粉和4g氧化铜的混合物进行实验,并测定表格中的四个数据:
|
反应前的质量 |
反应后的质量 |
A(玻璃管+固体) |
m 1 |
m 2 |
B+C(广口瓶+混合液) |
m 3 |
m 4 |
(3)若猜想Ⅱ成立,则理论上(m 4﹣m 3) (m 1﹣m 2)(填">""<"或"=")。
(4)若猜想Ⅲ成立且CuO全部转化成Cu,则参加反应的碳粉的质量m的取值范围是 [交流反思]实验开始前缓缓通入氮气的目的是 。
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: 。
84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
[查阅资料]84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
[实验1]取少量84消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生;然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
[提出问题]在上述反应中,NaClO的作用是什么?
[作出猜想]猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应;
猜想二:作 ,类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。
[实验2]
①按如图所示组装实验装置,并 。
②向锥形瓶中加入30mL 84清毒液,注射器中吸入25mL H2O2溶液。
③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入H2O2溶液,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)见下表。
第1次 |
第2次 |
第3次 |
第4次 |
第5次 |
|
收集气体的总体积/mL |
140 |
280 |
365 |
x |
375 |
(1)表中的数据x= 。
(2)分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是 。
[分析讨论]NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外,还生成氯化钠和水,该反应的化学方程式为 。
[拓展反思]生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!
生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 。
A.不同的消毒剂可随意混合使用
B.使用84消毒液的浓度越高越好
C.使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾
D.84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
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 。
某化学兴趣小组的同学对酸、碱和盐的性质进行探究,请你参与。
[查阅资料]CO2+Na2CO3+H2O═2NaHCO3;
20℃时,部分物质的溶解度。
物质 |
Ca(OH)2 |
NaOH |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
溶解度/g |
0.16 |
109 |
21.8 |
9.6 |
探究一:探究氢氧化钙的性质
20℃时,在盛有5g Ca(OH)2固体的A烧杯中加入40mL水,用玻璃棒搅拌,静置,取上层部分清液于B烧杯中。
(1)向A烧杯中滴加几滴酚酞溶液,观察到的现象是 ,再加入过量稀盐酸,反应的化学方程式为 。
(2)向B烧杯中通入CO2,观察到澄清石灰水变浑浊。
(3)由上述实验可知氢氧化钙的性质有 。
[实验拓展]
(4)向上述(1)反应后的A烧杯中滴加碳酸钠溶液,测得其pH随反应时间的变化如图1.AB段的实验现象是 ,BC段发生反应的化学方程式为 。
探究二:二氧化碳通入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液中溶质成分的探究
[设计和实验]20℃时,甲、乙两组同学设计如图2装置分别进行实验。
甲组:从a端缓慢通入CO2,一段时间后Ⅱ中变浑浊,停止通CO2,Ⅰ中溶质为X.打开活塞,滴加足量稀盐酸。
[解释与结论](1)经分析X是NaHCO3.实验过程中,Ⅰ中产生的现象是 。
乙组:从a端缓慢通入CO2,一段时间后Ⅱ中无明显现象,停止通CO2,Ⅰ中溶质为Y.打开活塞,滴加足量稀盐酸,Ⅱ中变浑浊。
[解释与结论](2)乙组同学认为Y只有Na2CO3.你认为该结论是否合理,结合分析Y的成分说明理由 。Ⅰ中一定发生反应的化学方程式为 。
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
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 。
学校化学兴趣小组的同学对酸碱中和反应进行探究:
[提出问题]氢氧化钠与盐酸能否发生反应?
[查阅资料]NaCl溶液显中性。
[进行实验]甲、乙两组同学分别进行实验,甲组同学先向试管中加入约2mL氢氧化钠溶液,再滴入酚酞溶液,溶液变红,然后逐滴滴入稀盐酸,边滴加边振荡,直到溶液恰好变为无色。
[实验结论]氢氧化钠与盐酸 能 (填"能"或"不能")发生反应。
[发现问题]乙组同学在滴入稀盐酸的过程中,观察到有气泡产生,所以确定本组所用氢氧化钠溶液已变质,其变质的原因是 (用化学方程式表示)。
[猜想与假设]同学们对变质的氢氧化钠溶液的溶质成分进行探究。
猜想Ⅰ:只有碳酸钠
猜想Ⅱ:
[查阅资料]CaCl 2溶液、Ca(NO 3) 2溶液都呈中性。
[进行实验]实验过程如图:
回答下列问题:
(1)适合操作(一)的X溶液是 。
A.Ca(OH) 2溶液
B.CaCl 2溶液
C.Ba(OH) 2溶液
(2)根据(1)中所选的X溶液,生成沉淀C的化学方程式为 。
(3)过滤操作中玻璃棒的作用是 。
(4)操作(二)可以为:取少许溶液D于试管中,滴加酚酞溶液,若溶液 则猜想Ⅱ成立。
[实验反思]通过本实验同学们认识到,氢氧化钠溶液必须 保存。