同学们用大理石和稀盐酸制取二氧化碳后,小欣同学发现容器内液体是浑浊的,她很好奇,浑浊液体是什么?于是她和同学们一起将浑浊的液体过滤,得到滤液和固体,并对此展开了探究(溶解于水中的气体成分忽略不计)
【提出问题】滤液中的溶质以及过滤得到的固体的成分是什么?
【查阅资料】
①大理石中含有SiO2(不溶于水,且不与盐酸反应),可能含有少量的Fe2O3等。
②FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液能够很灵敏显现出红色。
【猜想验证】
Ⅰ经讨论,大家认为滤液中一定含有CaCl2,原因是 (用化学方程式表示)
Ⅱ小欣同学根据资料中大理石的成分,猜想滤液中可能含有少量 。
她取少量滤液于试管中,滴加硫氰化钾(KSCN)溶液,观察到滤液颜色无变化,由此得出的结论是 。
Ⅲ小雨又提出猜想,滤液中还可能含有 (填化学式)。请你和小雨一起验证他的猜想。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量滤液于试管中,向其中滴加 。 |
溶液变成红色 |
小雨的猜想成立 |
Ⅳ根据小雨的验证结果,可知过滤得到的固体中含有 。
【得出结论】最终同学们确定了滤液中的溶质以及过滤得到的固体的成分。
我国古代将炉甘石、赤铜和木炭粉混合加强热,制得外观似金子的黄铜(铜锌合金),现取一定量含少量木炭粉的黄铜粉末样品,测定其中铜、锌的质量比,设计如下实验流程和装置。
(1)气体X是 ,步骤I的目的是: 。
(2)步骤II中,若通过测定铜的质量来确定黄铜中铜、锌的质量比,简述从黄铜中分离出铜的实验操作。
(3)步骤II中,若不测定铜的质量,某同学认为,结合图提供的装置进行实验,即使装置气密性不良,也能达到实验目的,写出实验过程中需要测量的数据。
根据表中信息,请回答下列问题:
部分碱、酸、盐的溶解性表(20℃)
阴离子 阳离子 |
OH ﹣ |
NO 3 ﹣ |
Cl ﹣ |
SO 4 2 ﹣ |
CO 3 2 ﹣ |
PO 4 3 ﹣ |
H + |
|
溶、挥 |
溶、挥 |
溶 |
溶、挥 |
溶 |
K + |
溶 |
溶 |
溶 |
溶 |
溶 |
溶 |
Na + |
溶 |
溶 |
溶 |
溶 |
溶 |
溶溶 |
Ba 2+ |
溶 |
溶 |
溶 |
不 |
不 |
不 |
Ca 2+ |
微 |
溶 |
溶 |
微 |
不 |
不 |
Cu 2+ |
不 |
溶 |
溶 |
溶 |
﹣ |
不 |
说明:"溶"表示那种物质可溶于水,"不"表示不溶于水,"微"表示微溶于水,"挥"表示挥发性,"﹣"表示那种物质不存在或遇到水就分解了。
(1)CaCO 3属于 (填"可溶物"、"微溶物"或"不溶物")。
(2)表中可溶于水的硫酸盐有 种。
(3)在溶液中,磷酸钠与氯化钙能否发生复分解反应。若能,写出化学方程式;若不能,说明理由。
(4)某同学将盐酸倒入Ba(OH) 2溶液中,得到溶液甲。
①溶液甲中溶质的组成情况可能有 种。
②实验设计:探究溶液甲中可能含有的溶质
a.探究溶液甲中是否含盐酸
方案编号 |
实验操作 |
实验现象 |
1 |
取少量溶液甲于试管中,加入铁粉 |
是否 |
b.探究溶液甲中是否含Ba(OH) 2
方案编号 |
实验操作 |
实验现象 |
2 |
取少量溶液甲于试管中,加入 溶液 |
是否产生蓝色沉淀 |
3 |
取少量溶液甲于试管中,加入Na 2SO 4溶液 |
是否产生白色沉淀 |
上述三个方案中有一个不合理,请指出不合理的方案编号并说明理由: 。
③欲从溶液甲中获得纯净的BaCl 2固体,应采取的简单操作是 。
乙炔(C2H2)气体在空气中燃烧能产生高温火焰(氧炔焰),工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙(化学式为CaC2)与水反应生成,同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质?
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能:
猜想一:CaO;猜想二: ;猜想三:Ca(OH)2
他的依据是 。
【交流反思】经过同学们交流讨论,认为猜想一不成立,请用化学方程式说明猜想一不成立的原因 。
【进行实验】(一)取少量白色固体放入试管中,滴加稀盐酸至过量,始终没有观察到 ,证明猜想二不成立。
(二)取少量白色固体加入到水中,取上层清液,滴入 溶液,有白色沉淀出现,证明猜想三成立。
【实验结论】白色固体是Ca(OH)2。
【拓展应用】将碳化钙固体放入氯化铵溶液中充分反应后有气体生成,该气体的成分是 (写化学式)。
皮蛋又称松花蛋,因其风味独特,深受人们喜爱。某兴趣小组在市场上获得了少许腌制皮蛋的原料。拿到实验室进行实验。将该固体混合物放于烧杯中,缓慢加入足量的蒸馏水,充分溶解后过滤,得到白色沉淀A和无色澄清滤液B。
【提出问题】(1)白色沉淀A是什么?
(2)无色滤液B中的溶质有哪些?
【查阅资料】腌制皮蛋的原料配方是少量NaCl、CaO和过量Na2CO3的固体混合物。
【理论推理】(1)白色沉淀A是CaCO3,请写出生成该沉淀的化学方程式 。
(2)滤液B中含有Na2CO3、NaOH、NaCl三种溶质。
【实验验证】为证明滤液B中存在的三种溶质,同学们进行了如下实验。
步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
I |
取少量滤液B于试管中,加入过量的Ba(NO3)2溶液,过滤 |
|
滤液B中含有Na2CO3、NaOH、NaCl |
II |
取少量步骤I中所得滤液于试管中,加入酚酞溶液 |
|
|
III |
另取少量步骤I中所得滤液于试管中,先加入足量的稀硝酸,再加入 硝酸银 溶液 |
产生白色沉淀 |
【拓展提升】
(1)向步骤 I中加入过量Ba(NO3)2溶液的目的是 。
(2)小妮同学认为若将步骤I中的Ba(NO3)2溶液换为BaCl2溶液,进行以上实验,最终也能证明滤液B中存在的三种溶质。你认为是否合理 (填“合理”或“不合理”)。
(3)小轩同学认为向滤液B中先加入酚酞溶液,后加入过量的Ba(NO3)2溶液,也能得出滤液B的溶质中含有Na2CO3和NaOH的结论,你是否同意他的观点并说明理由 。
某日化学课上,老师出示了一瓶忘了盖瓶塞的氢氧化钠溶液,于是对该溶液的溶质成分,同学们一起进行了如下探究:
【猜想假设】猜想一:只有氢氧化钠; 猜想二:只有碳酸钠;猜想三: 。
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量待测溶液于试管中,向其中滴加足量稀盐酸 |
有气泡产生 |
猜想 不成立 |
②取少量待测溶液于试管中,向其中滴加足量BaCl 2溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞 |
有 |
猜想三成立;发生反应的化学方程式: 。 |
【问题讨论】
小明同学提出,用Ba(OH) 2溶液代替BaCl 2溶液,其他条件不变,根据不同现象也可以加以区分。其他同学认为此方案不可行,原因是 。
【反思交流】氢氧化钠溶液敞口放置容易变质,所以要 保存。
某化学学习小组在完成“利用氯化钡溶液鉴别氯化钠和碳酸钠”的实验后,对废液缸中溶液的溶质成分进行了探究.请完成以下探究过程.并将①~⑤处等答案填入答题卡相应位置.
【提出问题】① ?
【作出猜想】I.溶质仅为氯化钠; II.溶质为氯化钡和氯化钠;III.② ;
【设计方案】
实验操作 |
现象 |
结论 |
取少量废液缸中上层清液,向其中加入一定量的③ 溶液.(填化学式,限填一种) |
无明显现象 |
猜想I正确 |
④ |
猜想II正确 |
|
有气泡产生 |
猜想III正确 |
【交流反思】学习小组经过讨论认为,含有可溶性钡盐的废液可以用碳酸钠溶液进行无害化处理.请写出硝酸钡与碳酸钠反应的化学方程式⑤ .
现有一包黑色粉末,可能由铁粉、碳粉和氧化铜中的一种或几种物质组成。某化学兴趣小组对黑色粉末的成分进行探究并提炼其中的某种金属。
【提出问题】黑色粉末是什么?
【初步实验】把少许黑色粉末与足量稀盐酸混合,立即产生气泡,且反应后无固体剩余。
【查阅资料】①常温下碳的化学性质不活泼,不与稀盐酸发生反应。
②氢气具有还原性,可用于冶金工业。
【初步结论】黑色粉末可能是 或 。
同学们为了进一步确定黑色粉末的成分,进行了如下实验。
【设计实验】如图所示实验
【实验现象】试管底部有红色物质生成。
【实验结论】黑色粉末是 ,试管中发生反应的化学方程式为 。
【拓展探究】为了提炼其中的某种金属,同学们取相同质量的黑色粉末,设计了如下两种实验方案:
(1)步骤2和步骤3中物质分离的操作名称是 。
(2)方案中的五个步骤,其中不能说明铁的活动性比铜强的步骤是 。方案中属于复分解反应的化学方程式为 。
(3)D、E是同一种溶质形成的溶液,但不能判断其中溶质质量大小,理由是 。
(4)请你分析哪种方案合理并说明理由 。
两个实践活动小组做稀盐酸和氯化钙溶液的鉴别及废液成分的探究实验。
(1)两个小组同学分别取两种溶液于两支洁净的试管中,再向试管中加入一定量的碳酸钠溶液。观察到一支试管中出现白色沉淀,另一支试管中产生气泡。写出出现白色沉淀的试管中发生反应的化学方程式 。
(2)第Ⅰ组实验结束后,将两支试管中的物质都倒入一个洁净的烧杯中,出现浑浊,过滤后,小组同学对滤液成分进行探究。
对滤液中的溶质,甲同学认为含有氯化钙、氯化钠;乙同学认为含有氯化钠、氯化氢;丙同学认为含有氯化钠;你认为含有 。
小组同学讨论后,一致认为 同学的猜想不合理,请说明理由 。
设计一个简单的实验,证明你的猜想正确。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量滤液于试管中,加入
|
|
猜想正确 |
(3)第Ⅱ组实验结束后,将两支试管中的物质都倒入另一个洁净的烧杯中,最终液体澄清,则该液体中的溶质成分是 。
(4)同学们交流后认为,实验室的废液应 再排放。
新能源的开发和利用是人类社会可持续发展的重要课题。氢、氧燃料电池是一种新型能源,所用的氧气从空气中获得的方法是 。空气中的氧气按体积计算,大约是空气总体积的 。氢气可用天然气制取,这种方法制取的氢气中往往混有二氧化碳和一氧化碳,为了证明混合气体中H 2、CO 2、CO三种气体都存在,一化学实验小组设计以下实验。
【阅读提示】
①实验前,装置内的空气已排尽。
②实验过程中的尾气已处理。
③无水硫酸铜是白色粉末,吸水后变蓝。
请回答下列问题。
(1)A装置的作用是 。
(2)C装置中的实验现象是 。
(3)E装置中盛放的试剂应该是 ,该装置中发生反应的化学方程式为 。
(4)证明氢气存在的实验现象是 。
(5)另一小组同学利用上述实验装置(把其中的E装置换成装有碱石灰的干燥管),仿照上述实验过程,通过定量的方法确定一氧化碳存在,记录实验数据如下:
(注:反应生成的水蒸气被D装置完全吸收,不考虑其他水蒸气对实验结果的影响)
实验前C装置玻璃管内固体总质量/g |
m 1 |
实验后C装置玻璃管内固体总质量/g |
m 2 |
实验前D装置总质量/g |
n 1 |
实验后D装置总质量/g |
n 2 |
利用如表数据,计算出能证明CO存在的质量关系是 。(用m 1、m 2、n 1、n 2表示)
实验小组将澄清石灰水和碳酸钾溶液混合,充分反应后过滤,得到了滤液M,同学们对滤液M中溶质的成分进行探究,探究过程如下:
【猜想与假设】①含有KOH;②含有 ;
③含有KOH、K 2CO 3; ④含有KOH、K 2CO 3和Ca(OH) 2。
【设计与实验】
(1)大家认为猜想 一定不正确,其原因是 。
(2)甲同学取滤液M样品,向其中加入足量的 ,不产生气泡,则猜想③不正确。
(3)乙同学依据甲同学的实验结论继续实验,记录如下:
实验操作 |
现象 |
结论 |
取一定量滤液M于试管中,加入 溶液 |
|
猜想②成立 |
相关反应的化学方程式为 。
【交流与反思】
若将滤液M直接倒入下水道,对环境造成的影响是 。
工业采用电解氯化钠溶液制备烧碱。某同学取电解后的溶液进行如下探究:
【提出问题】电解后的溶液中的溶质是什么?
【猜想假设】(1)NaOH、NaCl(2)NaOH
【实验探究】取电解后的溶液,进行如下实验:
【收集证据】实验1的反应现象为(1) ,实验2发生反应的化学方程式为(2) 。
【实验结论】电解后的溶液中的溶质是(3) 。
【表达交流】实验中滴加酚酞溶液的作用是(4) 。在滴加过量稀硝酸的过程中,图2中①表示的是(5) (填符号),②表示的是(6) (填符号)。
【总结规律】通过探究还可认识到:上述实验1和实验2的反应都是两种化合物在溶液中(7) 的形式,通过一种(8) 的方式而发生的复分解反应。
某同学将打磨过的铝箔加入到氢氧化钠溶液中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究活动:
【作出猜想】
猜想一:氧气;
猜想二:氢气;
猜想三:氮气。
(1)其他同学认为猜想三是错误的,理由是 。
【进行实验】
分别进行实验:
(2)利用图①装置进行实验:反应一段时间后,观察到 ,则猜想一错误。
(3)利用图②装置进行实验:反应一段时间气体验纯后,在尖嘴处点火观察到 ,则猜想二正确。
【得出结论】
2)和氢气,请写出此反应的化学方程式 。
(5)铝分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液反应,若生成等质量的氢气,则消耗掉硫酸与氢氧化钠的质量比为 。
(6)若本实验所用试液是在空气中敞口久置的氢氧化钠稀溶液,则观察不到明显的实验现象。其原因是 。(用化学方程式表示)
(7)铝块能制成铝箔是利用了铝的 性,铝在空气中表面形成一层致密的薄膜,具有一定的抗腐蚀性,写出相应的化学方程式 。
市售的"自热米饭"带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。梧州市某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。
【查阅资料】
(1)发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
(2)氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体,但后者可溶于NaOH溶液。
【成分探究】取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末,分成两份。
(1)小吴用磁铁靠近其中一份粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有 。用磁铁将该物质全部吸出后,剩余粉末为样品A。
(2)小周将另一份粉末加水溶解、过滤后,取部分滤液滴入酚酞试液,滤液变 色,证明原粉末中含生石灰;再向滤液中加入 ,看到白色沉淀生成,证明原粉末中含有氯化钠。
(3)除上述物质外,还可能存在镁粉、铝粉、炭粉,对此大家提出了以下几种猜想:
猜想一:只存在上述三种中的一种;
猜想二:上述三种同时存在;
猜想三:存在铝粉和炭粉;
猜想四:存在镁粉和铝粉;
猜想五: 。
【实验验证】小施用样品A进行实验,流程如下。向滤液B滴加氢氧化钠溶液时,他观察到开始时有白色沉淀生成,后来又全部消失,最后得到的是无色溶液E。
【实验结论】
不溶物D是 。
大家结合实验现象讨论后,认为猜想 正确,理由是 。
【原理探究】
小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自于生石灰与水的反应。加水后发现A中温度迅速升高,B中有气泡产生,该气体为 (填名称)。但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在。
【实验验证】
同学们按资料介绍,用铁粉、炭粉和食盐水在锥形瓶中模拟铁的锈蚀实验,不久后发现锥形瓶外壁微烫,并持续较长时间。该现象很好地解释了发热包的保温机理。
【拓展活动】
在上述铁的锈蚀实验中未观察到红色的铁锈产生。老师告诉同学们,铁锈蚀时首先生成一种碱。请写出该反应的化学方程式 。
某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣,并进行了以下实验探究。
(1)对金属钙的化学性质进行探究
【提出问题】金属钙能否与水反应?
【实验探究】取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色。
【实验结论】金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式 。
【交流与反思】反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是 。
(2)对久置于空气中的"生石灰"干燥剂的组成成分及含量进行探究
【查阅资料】Ca(OH) 2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好,装置A、B、C中药品足量,实验操作正确)
【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,A装置增重0.9g,B装置增重2.2g
【分析与结论】该包干燥剂的成分有 (填化学式),其中Ca(OH) 2的质量为 g。
【反思与拓展】
①停止加热后,需要通入N 2一段时间的目的是 。
②若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是 。