小军同学在学习酸碱盐有关知识时,对一些沉淀物质的颜色产生了兴趣。老师告诉他氢氧化铜是蓝色、氢氧化铁是红褐色,让他自己探究氢氧化亚铁的颜色。下面请你和他一起探究。
【查阅资料】
(1)铁有两种氢氧化物,它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。
(2)氢氧化亚铁在空气中立即被氧化。
(3)硫酸铜溶液是蓝色,硫酸亚铁溶液是浅绿色。
【提出猜想】
氢氧化亚铁是浅绿色。
【实验过程】
在2支试管里分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液,观察现象。请补充完成下表:
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FeCl3溶液 |
FeSO4溶液 |
滴入NaOH溶液的现象 |
生成红褐色沉淀 |
先生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀。 |
化学方程式 |
① |
FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe(OH)2 + ② + H2O = ③ (完成并配平此化学方程式) |
【学习交流】
(1)氢氧化亚铁是 ① 色而不是浅绿色。
(2)小军联系到CO2与C的反应,认为FeCl3溶液可以转化为FeCl2溶液。你认为小军的理由是 ① 。
(8分)实验与探究是化学学习的重要方法和内容。
(1)今年4月,我市各学校进行了实验操作考查。小张同学进行的实验考查是“用稀盐酸鉴别氢氧化钠(NaOH)溶液和碳酸钠(Na2CO3)溶液,
①小张同学的实验记录如下表,请补充完整:
(2)在实验台上有三瓶未贴标签的溶液,已知分别是碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液和稀盐酸。为区别这三种溶液,在老师指导下,兴趣小组的同学把这三种溶液按A、B、C进行编号,然后分别各取适量作为样品加入到三支试管中,进行了如下图所示的探究活动:
步骤一中,C无明显现象,A、B溶液的颜色变成红色;
步骤二中,A、B溶液的颜色由红色变成无色,且B溶液中有气泡冒出。
①根据上述实验现象可知,A、B、C溶液分别是 、 ________、
②某小组同学在进行步骤一实验时出现异常现象:往A溶液中加入酚酞试液时,溶液颜色先变成红色,振荡后迅速变成无色。老师指出这是因为溶液浓度过大造成的。接着,老师往该试管的溶液中加入适量盐酸,观察到A溶液的颜色又变成红色,此时溶液中含有的溶质主要是_________________________(酚酞除外)。
甲为初中化学常见物质,请根据下列叙述回答问题。
(1)若甲可以用于灭火,将甲通入紫色石蕊试液中,观察到试液变红色,发生反应的化学
方程式为__________。
(2)若甲是一种红色固体氧化物,将甲放入过量的稀盐酸中,观察到固体消失, 。
反应后所得溶液的溶质为__________。
(3)若甲含有4种元素且能与稀盐酸反应产生气泡。向甲的溶液中加入过量氢氧化钠溶液,发生反应生成乙和水,但无明显现象;向反应后的溶液中逐滴滴加稀盐酸,一段时间后产生气泡。甲与氢氧化钠溶液的反应方程式为___________。
(4)若一定量的甲与乙在一定条件下发生反应,下列情况与图像的对应关系正确的是 __________ (填序号)。
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甲 |
乙 |
y轴含义 |
A |
生石灰 |
水 |
固体质量 |
B |
铜锌合金粉末 |
硫酸铜溶液 |
溶液质量 |
C |
工业炼铁的尾气 |
氢氧化钠溶液 |
气体质量 |
D |
密闭容器中的空气 |
红磷 |
反应过程中容器内压强 |
二氧化硫与二氧化碳具有某些相似的化学性质。为研究二氧化硫的性质,化学小组同学用如图所示装置进行实验。
关闭K1、K2,将燃烧匙中硫粉在空气中点燃,迅速伸入如图所示瓶中,可以观察到火焰呈蓝紫色,则瓶内的气体是 ,硫燃烧反应的化学方程式是 。瓶内的石蕊溶液由紫色变为红色,原因是 。
(1)若只打开K1,烧杯内的兵乓球被吸在漏斗口,原因是 。
(2)若注射器中盛有溶液A,只打开K2,可观察到的现象是 ,瓶内溶液变为蓝色,溶液A一定具有的性质是 。
(3)若注射器中盛有澄清石灰水,打开K1、K2,向外拉注射器,可观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式是 。
同学们在学习Ca(OH)2的化学性质时,对Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液反应后过滤得到的滤液的成分进行探究。请你一同探究并回答下列问题:
【提出问题】 滤液中的溶质是什么物质?
【猜想假设】 猜想Ⅰ:只含有NaOH;
猜想Ⅱ:可能含有 ;
猜想Ⅲ:可能含有NaOH Na2CO3;
猜想Ⅳ:可能含有NaOH Ca(OH)2 Na2CO3;
【分析讨论】经分析和讨论,全体同学认为猜想 肯定不合理,理由是 。
【实验设计】现实验室仅提供稀盐酸、氯化钙溶液、酚酞溶液和必要的仪器,设计一个实验来验证猜想Ⅲ是正确的。请在空格内写出实验操作、预计现象和结论。通过查阅资料知道:①氯化钙溶液呈中性;②碳酸钠(俗名纯碱)的水溶液呈碱性。
实验操作 |
预期现象和结论 |
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实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物,极易与空气中水蒸汽和CO2反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究:
(1)猜想:
猜想Ⅰ:没有变质,“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH;
猜想Ⅱ:已完全变质,“碱石灰”全部变成了CaCO3和Na2CO3。
则CaO与水反应的反应方程式为 。
(2)实验:如图所示:
(3)判断:
a. 若Ca(OH)2、CaCO3和Na2CO3投入到水中不会放热,则由操作②现象判断:猜想Ⅱ
(填:成立、不成立)
b. 操作④发生化学反应的方程式为 ;由操作⑤⑥的现象判断:滤液中含有
(写化学式);由此判断猜想Ⅰ (填:成立、不成立)。
c. 综合a和b的结论,判断该样品变质情况为 。
(4)拓展:由上述实验说明,实验室中“碱石灰”应 保存;操作③中玻棒的作用是 。
(6分)为了探究复分解反应的实质,某兴趣小组同学对H2SO4与Ba(NO3)2的反应进行如下实验探究。
【提出问题】物质发生复分解反应时,是不是所有的离子都参加了反应。
【设计实验】
实验步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
第一步 |
取一支洁净的试管,向其中加入一定量的稀硫酸溶液,再慢慢滴加Ba(NO3)2溶液至恰好完全反应。 |
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第二步 |
在上述反应后的试管中再滴加3滴紫色石蕊试液。 |
试管中溶液由无色变成红色 |
(1)写出第一步发生反应的化学方程式 ;在上表中准确记录第一步实验操作时的现象。
【查阅资料】盐与酸和碱一样,溶于水之后也会发生解离成组成它的离子,如:Ba(NO3)2在水中会解离出Ba2+和NO3-。
【实验结论】(2)上述反应的实质是 和 (填离子符号)之间发生的反应。
【应用结论】(3)碳酸钾和澄清石灰水反应的实质是 和 (填离子符号)之间发生的反应,反应后的溶液中还存在大量的 离子,向反应后的溶液中滴加无色酚酞,溶液将变成 色。
某化学课堂围绕,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动.以下是教学片段,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式 。
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢?
【假设猜想】针对疑问,太家纷纷提出猜想.甲组同学的猜想如下:
猜想一:只有Na2SO4 猜想二:有Na2SO4和H2SO4
猜想三:有Na2SO4和NaOH 猜想四:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的.不合理的猜想是 。
【实验探究】(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,溶液中一定没有 。
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC12溶液、Na2CO3溶液,进行如下三个方案的探究.
实验方案 |
测溶液pH |
滴加Na2CO3溶液 |
滴加BaCl2溶液 |
实验操作 |
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实验现象 |
试纸变色,对比比色卡,pH<7 |
。 |
产生白色沉淀 |
实验结论 |
溶液中有H2SO4 |
溶液中有H2SO4 |
溶液中有H2SO4 |
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定.同时指出【实验探究】(2)中存在两处明显错误,请大家反思.同学们经过反思发现了这两处错误:
(1)实验操作中的错误是 。
(2)实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是 。
同学们在学习碱的化学性质时,进行了如下图所示的实验。
(1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式 。
(2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是 。
(3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
(4)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈红色,产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和 (写物质名称)。
②还含有能使废液呈碱性的物质.能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。
小云认为:只有碳酸钠;小红认为:只有氢氧化钙;小林认为:是氢氧化钠和碳酸钠
【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性,并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。
实验内容 |
预计现象 |
预计结论 |
取少量废液缸中上层清液于试管中,加入过量氯化钙溶液,静置。 |
①有白色沉淀,溶液呈红色。 |
小林的猜想正确。 |
② 。 |
小云的猜想正确。 |
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③没有白色沉淀,溶液呈红色。 |
小红的猜想正确。 |
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外还需考虑 。
某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取),对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有H+),说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温。请设计三种实验方案,用三种不同类别的物质检验烧杯中的溶液是否含有氯化氢,并根据实验过程完成下表需填写的内容。
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实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
方案一 |
取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加2至3滴紫色石蕊试液 |
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溶液显酸性(含有H+);溶质中有氯化氢。 |
方案二 |
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有气泡产生 |
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方案三 |
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【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体,同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的____________(填化学式),经____________、蒸发等操作后即可完成。
红枣包装中常使用一种“504双吸剂”,其成分为铁粉、生石灰等。实验小组同学对一包使用过的“504双吸剂”进行了如下探究。
【提出问题】使用后固体的成分是什么?
【查阅资料】Fe + 2FeCl3 === 3FeCl2
【进行猜想】固体成分可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
【进行实验】
甲同学的实验记录:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量固体放入试管中,滴加一定量的 ,用带导管的单孔塞塞紧试管口,导管另一端伸入澄清石灰水中。 |
试管中固体逐渐减少,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液,澄清石灰水变浑浊。 |
固体中一定含有 , 不含Fe2O3。 |
取少量固体放入试管中,加水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。 |
试管底部有不溶物, 。 |
固体中含有氧化钙和氢氧化钙。 |
实验质疑:你认为甲同学得出的实验结论是否正确,并阐述理由: 。
乙同学的实验:
综合上述实验过程和数据回答问题:
① 加足量碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为 。
②“504双吸剂”使用后固体的成分是 。
【反思与评价】
依据甲、乙同学的实验,得出的下列结论中,正确的是 (填字母序号)。
A.甲同学实验中得到的浅绿色溶液中溶质一定有FeCl2、CaCl2
B.乙同学实验过程中共有3个反应发生
C.乙同学实验中得到的黄色溶液中溶质为FeCl3、CaCl2
D.甲、乙两位同学实验中都有气体产生,但生成的气体成分不同
依据表中的元素所组成初中化学常见的物质,回答下列问题。
元素名称 |
氢 |
碳 |
氧 |
氯 |
钠 |
钙 |
元素符号 |
H |
C |
O |
Cl |
Na |
Ca |
(1)A、B组成元素相同,一定条件下可发生反应A→B+C,则C物质是______。
(2)D、E、F含有相同的金属元素,F俗称小苏打,已知在溶液中D与F反应生成E和B,则该反应的化学方程式为_____________________。
(3)向某红色溶液中滴加D溶液,溶液颜色经历红色→紫色→蓝色的变化过程,且无气体、无沉淀产生。则原红色溶液中的溶质是_______________,D物质是______________。
(4)向X物质的饱和溶液中加入物质Y,溶液变浑浊,在向其中加入足量稀盐酸,溶液变澄清、无气体产生。则溶液变浑浊的原因是__________[填序号]。
①X是Ca(OH)2、加入的物质Y是CO2,二者发生反应生成CaCO3;
②X是Na2CO3、加入的物质Y是Ca(OH)2,二者发生反应生成CaCO3;
③X是Ca(OH)2、加入的物质Y是CaO,CaO与水反应消耗溶剂使Ca(OH)2析出;
④X是Ca(OH)2、加入的物质Y是CaO,CaO与水反应生成的Ca(OH)2不能再溶解;
⑤X是Ca(OH)2、加入的物质Y是CaO,CaO与水反应放热使Ca(OH)2溶解度减小而析出;
(8分)化学小组在老师的指导下,完成了一个兴趣实验。向包有Na2O2的脱脂棉中吹气,发现脱脂棉剧烈燃烧起来。于是他们决定探究脱脂棉燃烧的原因。请你参与他们的探究。
【提出问题】脱脂棉为什么会燃烧?
【查阅资料】
1. Na2O2是一种淡黄色固体,常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质发生反应,不能与N2发生反应。
2. 人呼出的气体的主要成分及含量:N2:74%;O2:16%;水蒸气:6%;CO2:4%
3. CO2既不与NaHCO3反应,也不溶于饱和的NaHCO3溶液。
【猜想与假设】
1. 可能是CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
2. 可能是H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
3. 可能是_______与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
【实验验证】
实验I:验证CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
甲小组同学用图1所示装置(部分夹持装置略去)制取并收集了一瓶CO2气体,将包有Na2O2的脱脂棉放在燃烧匙中,伸入集气瓶,观察到脱脂棉剧烈燃烧。得出结论,猜想1成立。乙小组同学认为上述实验不足以证明CO2与Na2O2反应产生了O2,理由是__________。
图 1
同学们经过讨论,对上述实验方案进行了改进,用图2所示的装置(部分夹持装置略去)进行实验验证猜想1成立。打开止水夹K,鼓入纯净、干燥的氮气一段时间后,关闭止水夹K。注入稀盐酸,观察到脱脂棉剧烈燃烧。
【解释与结论】
1.装置A中发生反应的化学方程式为________________。
2.装置B的作用是__________________。
3.装置C中盛放的药品是___________,作用是__________________。
实验II:验证H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量。
请你设计一个实验方案,验证H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量(写出实验步骤、现象及结论)___________。
二十一世纪是海洋开发与利用的世纪,某市规划确立了“蓝色经济”发展战略,海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题,请你参与探究:
问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子?
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想:
甲:直接往海水中加入石灰乳。
乙:高温加热蒸发海水后,加入石灰乳。
丙:向晒盐后的卤水中,加入石灰乳。
通过分析比较,你认为___________的设想最为经济合理(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
问题二、粗盐提纯过程中如何除去可溶性杂质?
【查阅资料】
粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质。
【设计实验】
提纯时,先向粗盐水中加过量的氢氧化钡溶液,目的是_____①________;再加过量的____②______,除尽杂质阳离子;滤去沉淀,向滤液中加入__③_____,将溶液的pH调为7,即得到精盐水。
问题三、海水“制碱” 的产物成分是什么?
同学们从某企业取回少量碳酸氢钠受热完全分解后的固体样品,为确定其成分,进行
了如下探究:
【提出猜想】
甲的猜想:样品中只含有碳酸钠;
乙的猜想:样品中只含有氢氧化钠;
丙的猜想:样品中含有碳酸钠和氢氧化钠。
他们做出上述三种猜想的科学依据是________________________________。
【实验、记录与分析】
步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
1 |
取少量样品于试管中,加水完全 溶解,再加入________________ |
_____________________ |
乙的猜想 不成立 |
2 |
取步骤1反应后的溶液于试管中 ___________________________ |
无明显现象 |
只有甲的 猜想成立 |
【实验结论】
海水“制碱”的最终固体产物是碳酸钠。
【数据分析】
在取回的样品中加入200g7.3%的稀盐酸,恰好完全反应,请计算同学们带回了多少克固体样品?(要求有解题过程)
资料表明:在不同温度下,CO可将Fe2O3还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种。为探究温度对该反应产物的影响,进行如下实验。
【查阅资料】
Ⅰ.Fe3O4与盐酸反应,得到FeCl2和FeCl3的混合溶液
Ⅱ.用溶质质量分数一定的FeCl2和FeCl3溶液进行如下实验,为方案设计提供参考
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FeCl2溶液 |
FeCl3溶液 |
加入Fe |
无明显变化 |
溶液变成浅绿色 |
加试剂A |
无明显变化 |
溶液变成红色 |
【实验过程】
甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯作为热源进行CO还原Fe2O3的实验,检验得到的黑色固体的成分,实验记录如下。
实验操作 |
实验现象 |
结论与解释 |
①取少量的黑色固体于试管中,滴加适量的______ ②向步骤①所得的溶液中,滴加试剂A |
甲组: 固体溶解,无气泡冒出 加试剂A后,溶液变成红色 |
黑色固体的成分是______ 甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式是______ |
乙组: 固体溶解, 加试剂A后,溶液颜色无明显变化 |
黑色固体的成分是Fe |
【实验反思】
(1)结合此次探究活动,你认为下列说法正确的是______(填序号)。
a.温度会影响反应的产物
b.试剂A用于检验FeCl3溶液
c.进行CO还原Fe2O3的实验时,一定要进行尾气处理
d.得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe2O3的质量
(2)有人认为乙组的实验结论有欠缺,你是否认同此观点,其理由是 。