小明和小丽对蓝色的硫酸铜溶液很感兴趣,他们设计如下实验探究其相关性质并对反应后所得物质进行分析和处理。
⑴我能写出其中两个不同基本反应类型的化学方程式:①________;②________。
⑵实验完毕,小明和小丽各自将三个反应所得到的物质混合、过滤,得到甲、乙两种无色溶液。小明取少量甲溶液于试管中,滴加紫色石蕊溶液,试管中溶液呈紫色。则甲溶液中一定含有的溶质是________(填化学式,下同),可能含有的溶质是________或________。
小丽对乙溶液进行了探究,发现乙溶液中含有氯化钾、硫酸钾和氢氧化钾。她说:我还能设计如下实验,在步骤①、②、③每次用一种无色溶液除去乙溶液中一种物质,且每步均有白色沉淀生成,最后得到纯净的硝酸钾晶体。
在步骤⑦中进行的操作是________,步骤③、⑥所加物质分别是________、________ (填化学式,下同),固体E的成分有________。
某化学实验小组实验结束时,将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里,为回收有关金属和盐,同学们设计了如下实验方案:
试回答:
(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是 。
(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式 。
(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是
。
(4)若实验过程中的物质损失可以忽略,最终所得硫酸锌的质量 (填“>”、“<”或“=”)原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量,必须要称量 的质量。
某兴趣小组的同学们以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究。
同学们在烧杯中加入10mL稀硫酸。滴入几滴酚酞试液,接着分两次向烧杯中滴入氢氧化钠溶液。第一次滴加几滴氢氧化钠溶液后,不断搅拌,第二次继续滴加氢氧化钠溶液至过量。则第一次滴加氢氧化钠溶液时,溶液中溶质(不考虑酚酞)的质量变化情况是__________:第二次滴加氢氧化钠溶液时观察到的现象是_______________________。
由上述实验同学们得出了稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应的结论。
[提出问题]是否可以用其他试剂证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应呢?
[甲组实验]实验过程如图所示:
现象:向a试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象,再滴加几滴硫酸铜溶液时出现蓝色沉淀。
结论:用硫酸铜溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[乙组实验]实验过程如图所示:
现象:向b试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象,再滴加几滴氯化钡溶液时出现白色沉淀。
结论:用氯化钡溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[交流评价]请你评价甲、乙两组同学由实验现象获得的结论是否正确,并说明理由。
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正确或错误 |
理 由 |
甲组 |
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乙组 |
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如图所示,某同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应,她从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中 滴加几滴无色酚酞试液.振荡.观察到酚酞试液不变色。于是 她得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。
(1)你认为她得出的结论是 的(填“正确”或“错误”),理由是
(2)请你设计一个实验.探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和。 请填写下表:
(7分)某兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动:
【对固体猜想】
猜想I:全部是Na2CO3,猜想的依据是 ;
猜想Ⅱ:全部是NaOH 猜想HI~部分是NaOH,部分是Na2CO3。
【实验和推断】
实验步骤 |
实验现象 |
①取少量白色固体于试管中,加水振荡后,至全部溶解。 |
无色溶液 |
②向试管的溶液中滴加适量物质X的溶液 |
现象A |
③再向试管中滴加几滴酚酞试液。 |
现象B |
(1)若现象A为有气泡产生,则加入的X溶液是 ,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的反应的化学方程式是 。
(2)若X是Ca(OH)2溶液,现象A有白色沉淀,现象B为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为 (填化学式),该实验 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若X是CaCl2溶液,猜想Ⅲ成立的实验现象是 、
。
现欲探究一固体混合物A的成分,已知其中可能含有NH4Cl、Cu(OH)2、BaSO4、CaO、NH4 NO3五种物质中的两种或多种。按下图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有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判断:
(1)常温下,气体B的水溶液显_________(填“酸性”“中性”“碱性”之一)。
(2)滤渣D的化学式是_________________。
(3)固体混合物A中,一定存在的物质是(写化学式)___________________________。
(4)滤液C中,一定大量存在的金属离子是(写离子符号)________________________。
(5)写出过程③中可能发生的一个化学方程式: 。
(6)固体混合物A中还不能确定存在的物质是(写化学式) ,得出此结论的理由是 。
在学习碳酸钠的性质的课堂上,老师在碳酸钠溶液中加入一定量的澄清石灰水产生白色沉淀,在滤出沉淀后的滤液,引导同学们对滤液中溶质的成分进行探究。同学们通过讨论认为溶质是NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2中的一种或两种,其可能情况有三种:①NaOH;②NaOH和Na2CO3;③ 。
小伟同学设计了下列实验方案,请你帮助完成。
实 验 步 骤 |
可能出现的实验现象 |
实验结论 |
⑴取少量滤液于试管中,加入碳酸钠溶液 |
产生 |
假设③成立 |
⑵取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸 |
放出无色气体 |
假设 成立 |
⑶取少量滤液于试管中,加入碳酸钠溶液或足量稀盐酸 |
没有明显现象 |
假设 成立 |
小强根据小伟设计的实验方案,在滤液中加入足量稀盐酸,观察到有大量气泡产生,产生该现象化学方程式为 。因此他得出的结论是只有假设 成立,该假设成立说明教师做的实验是 (选填“恰好完全反应”、“Ca(OH)2过量”或“Na2CO3过量”)
某研究型学习小组的同学在用浓硫酸处理废锌片时发现产生的气体具有刺激性气味,这种现象引起同学们的思考和研究。
【提出猜想】对产生的气体进行猜想:
猜想1:可能是H2;
猜想2:可能是SO2;
猜想3:可能是
【查阅资料】SO2易溶于水,能与NaOH溶液反应生成Na2SO3。
【实验方案】研究性学习小组的同学设计如图所示的装置进行研究(夹持仪器已省略,假设装置中的反应都进行完全)。
【问题讨论】
(1)如果装置A中没有明显现象,装置C中的现象为 则猜想 成立。
(2)如果装置A中的现象为 ,装置C中没有明显的现象则猜想 成立。
(3)猜想3成立的实验现象是
。
(4)装置B中浓硫酸的作用是 。
【思维拓展】
实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,反应的化学方程式是
。
(2)小组内一同学又设计了判断SO2与NaOH溶液能否反应的装置(如图),实验时发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液反应的结论,其同学认为这一结论不严谨,理由是 。要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,需做的对比实验是
。
通过学习碱的性质,我校化学兴趣小组的同学对实验室的“氢氧化钙是否变质以及变持的程度”展开了探究活动,请你一同参与:
⑴提出问题:氢氧化钙是否变质?
⑵猜想与假设:同学们经过讨论认为样品存在三种可能情况:没有变质;部分变质;完全变质。
⑶实验探究:
实验步骤及操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取样于试管中,加入足量蒸馏水振荡,静置 ①取上层清液,滴入无色酚酞试液 ②倒去上层清液,再向试管中注入稀盐酸 |
①无色酚酞试液变红 ② |
部分变质 |
①无色酚酞试液不变红 ② |
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① ②没有气泡产生 |
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⑷小结与思考:
①小蔓同学根据上述实验方案进行实验,确定该样品已部分变质,请写出实验中反应的化学方程式:
②氢氧化钙俗称熟石灰,农业上常用来 。
某兴趣小组的同学们以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究。
同学们在烧杯中加入10mL稀硫酸。滴入几滴酚酞试液,接着分两次向烧杯中滴入氢氧化钠溶液。第一次滴加几滴氢氧化钠溶液后,不断搅拌,第二次继续滴加氢氧化钠溶液至过量。则第一次滴加氢氧化钠溶液时,溶液中溶质(不考虑酚酞)的质量变化情况是__________:第二次滴加氢氧化钠溶液时观察到的现象是_______________________。
由上述实验同学们得出了稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应的结论。
[提出问题]是否可以用其他试剂证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应呢?
[甲组实验]实验过程如图所示:
现象:向a试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象,再滴加几滴硫酸铜溶液时出现蓝色沉淀。
结论:用硫酸铜溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[乙组实验]实验过程如图所示:
现象:向b试管中滴加氢氧化钠溶液时无明显现象,再滴加几滴氯化钡溶液时出现白色沉淀。
结论:用氯化钡溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。
[交流评价]请你评价甲、乙两组同学由实验现象获得的结论是否正确,并说明理由。
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正确或错误 |
理 由 |
甲组 |
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乙组 |
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某研究小组在学习氧气的化学性质时发现:铁丝在氧气中燃烧没有火焰,而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
(1)写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式: 。
(2)探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?
点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如图所示)。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由 (填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
(3)探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么?
【查阅资料】
物质 |
熔点╱℃ |
沸点╱℃ |
燃烧时温度╱℃ |
石蜡 |
50∽70 |
300∽550 |
约600 |
铁 |
1535 |
2750 |
约1800 |
钠 |
97.8 |
883 |
约1400 |
由上表可知:物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。通过上表中石蜡、铁的数据对比,你认为物质燃烧时,什么情况下能产生火焰 。由此推测:钠在燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰产生。
(4)根据硫在空气或氧气中燃烧的实验事实,请你推测硫沸点 硫燃烧时的温度(填“>”或“<”或“=”)
如图所示,某同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应,她从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中 滴加几滴无色酚酞试液.振荡.观察到酚酞试液不变色。于是 她得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。
(1)你认为她得出的结论是 的(填“正确”或“错误”),理由是
(2)请你设计一个实验.探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和。 请填写下表:
电解水实验可以确定水的组成,甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究。
【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗?
【查阅资料】图Ⅰ所示装置可用于电解水实验;
硫酸钠可增强水的导电性,硫酸钠溶液呈中性。
【实验与讨论】三位同学分别向U型管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液,接通直流电,观察现象,电解一段时间后,断开电源。
⑴实验中观察到管①电极附近的溶液迅速变红,管②电极附近的溶液仍为无色,乙同学用PH试纸测定管②电极附近的溶液,PH小于7。说明管①电极附近的溶液呈 性,管②电极附近的溶液呈 (选填:“酸”、“碱”或“中”)性。
⑵甲同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅱ所示倒入烧杯中,发现红色立即消失,
乙同学、丙同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅲ所示分别倒入烧杯中,发现红色不完全消失。
经讨论和分析,乙、丙同学的实验中溶液的红色不消失,原因可能是酸 。
⑶甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等,再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中,观察现象:
甲同学的溶液仍为无色。
乙同学的溶液中红色仍不消失。
丙同学的溶液中的红色 。
⑷甲、乙、丙同学分析了实验现象,为确证溶液的酸碱性,又进行了下列实验:
甲同学用 来测定溶液,原因是 。
乙同学向溶液滴加 ,,使溶液中红色刚好褪去。因为造成⑶中溶液的红色仍不消失的原因是 。
【解释与结论】
用硫酸钠增强溶液的导电性时,电解后溶液混合均匀,呈中性。
【交流与反思】甲同学取55克质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解,消耗了5克水,刚电解后硫酸钠溶液的溶质质量分数为 。
甲同学的老师上课时用NaOH增强溶液的导电性,电解后溶液的碱性 ,
乙同学的老师上课时用H2SO4增强溶液的导电性,电解后溶液的酸性 ,
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】
(1)A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。
为研究锌和铝的金属活动性,某研究小组进行了如下探究。
(1)小明设计的实验方案:向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式 。
(2)小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中,发现前者比后者反应快,原因是
。
(3)小芳在(2)实验中,还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么?
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色;AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设a:该灰黑色沉淀可能含有 ;
假设b:该灰黑色沉淀可能含有AlCl3;
假设c:该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
实验编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
加入适量稀盐酸 |
有微量气泡,固体全部溶解,得到澄清溶液 |
② |
加入适量蒸馏水 |
固体部分溶解 |
③ |
加入适量无水乙醇 |
固体部分溶解 |
【得出结论】由实验①可判断假设c (填“成立”或“不成立”),再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是 。
注意:若答对(4)小题奖励4分,但化学总分不超过60分。
(4)你认为①中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱? (填“能”或“不能”),分别从设计方法和操作可行性的角度,具体说明理由
。