为探究CO2与NaOH溶液发生的反应,某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。
【查阅资料】
Ⅰ.20℃时,几种物质在水中的溶解度见下表:
物质 |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
Ca(OH)2 |
Ba(OH)2 |
溶解度/g |
21.5 |
9.6 |
0.165 |
3.89 |
Ⅱ.本实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
【实验探究】
(1)实验一:小雨取一充满CO2的矿泉水瓶,加入一定量的水,立即拧紧瓶盖,振荡,发现瓶子变瘪,小雨另取一相同的充满CO2的矿泉水瓶,向其中加入与水等体积的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,振荡,得到溶液X,此时观察到的现象是 ,实验中,小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是 。
(2)实验二:为检验CO2与NaOH溶液反应的产物,小亮取实验一所得溶液X少许,向其中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为 ,实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是 。
(3)实验三:小华取实验一所得溶液X少许,向其中加入过量的BaCl2溶液,振荡,静置,取上层清液,滴入1滴酚酞试液,发现溶液呈 色,证明溶液X中有NaOH剩余。实验中,小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞试液,理由是 。
(4)实验四:兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图1、图2所示。
图1中,BC段发生反应的化学方程式为 。
图2中,DE段温度变化的原因是 。
【反思感悟】
(5)实验从CO2减少、NaOH减少,Na2CO3生成等物质的变化,以及 转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应,对于现象不明显的化学反应,可以通过现代技术手段进行数据测定,实现反应过程的“可视化”。
(1)控制变量,设计对比试验是实验探究的重要方法。
编号 |
实验内容(均在室温环境下进行) |
实验结论 |
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A |
B |
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① |
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同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞,观察锥形瓶中反应情况。 |
会影响过氧化氢的分解速率 |
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② |
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会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率 |
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同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水,观察烧杯中液体颜色变化快慢。 |
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(2)观察是学习化学的重要方法。
研究小组进行如下实验,发现均有红棕色二氧化氮气体产生。
[实验1] |
[实验2] |
[实验3] |
查阅资料:4HNO 3 O 2↑+4NO 2↑+2H 2O
C+4HNO 3(浓) CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O
①[实验1]中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应,灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是 。
②[实验2]中有红棕色气体产生,能否证明[实验2]中木炭与浓硝酸发生了反应?请做出判断,并说明理由: 。
③[实验3]中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生,且生成的气体产物中检测出二氧化碳(体积分数大于0.03%),能否证明[实验3]中木炭与浓硝酸发生了反应?请做出判断,并说明理由: 。
化学是一门以实验为基础的科学,化学实验和科学探究离不开实验装置。
制取气体的常用装置 |
A |
B |
C |
收集气体的常用装置 |
D |
E |
F |
干燥气体的常用装置 |
G |
H |
(1)制取气体实验时,首先要对发生的装置进行气密性检查,确保装置不漏气,装置C气密性检查的方法是 。
(2)收集某种气体的方法,主要取决于这种气体的性质,装置E所示的收集方法是 ,被收集的气体密度 空气密度(选填“>”,“<”,“=”)。
(3)实验室用大理石与稀盐酸制取并收集一瓶干燥的二氧化碳,所选装置正确的连接顺序是 → → (填装置编号)。
(4)如图所示一氧化碳与氧化铁的反应装置中,虚线方框内装置的作用有 。
从大理石(主要杂质是氧化铁)中提纯碳酸钙的一种实验流程如下:
(1)反应池I中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是 。
(2)反应池Ⅱ中加入氨水的目的是 。
(3)反应池Ⅲ用生成碳酸钙的化学方程式是 。
(4)过滤Ⅱ中所得滤液在农业生产中的一种用途是 。
硝酸钾是实验室常见的一种试剂。
(1)硝酸钾是由 和 构成的(填写微粒符号)。
(2)硝酸钾中钾元素的质量分数是 (结果用百分数表示,保留到0.1%)。
(3)如图是硝酸钾的溶解度曲线,由图可以总结出硝酸钾的溶解度随温度变化的趋势是 。60℃时110g硝酸钾溶于100g水中形成的溶液是 ( 选填“饱和“或“不饱和”)溶液,将此时配得的溶液降温至20℃,析出硝酸钾晶体的质量是 g。
(4)列式计算:用100g 10%的硝酸钾溶液配制5%的硝酸钾溶液。需要加水多少亳升?(水的密度为1.0g•mL﹣1)
根据下列反应事实写出相应的化学方程式。
(1)稀硫酸与锌粒反应制氢气: ,
(2)金属铝与氧气反应生成氧化膜: ;
(3)碳酸钙在高温下分解: ;
(4)石灰水与硫酸铜溶液反应: ;
(5)甲烷在足量氧气中充分燃烧: ;
生活中处处有化学,化学已渗透到我们的“衣、食、住、行、医”中。
(1)衣:区分羊毛线和棉纱线的方法是灼烧,羊毛线燃烧时能闻到 气味。
(2)食:维生素C能增强人体对疾病的抵抗能力,中学生每天要补充60mg的维生素C,下列物质富含维生素C的是 (填字母)。
A.橙子 B.猪肉 C.面粉
(3)住:下列属丁直接利用太阳能辐射加热物体而获得热能的是 (填字母)。
A.石蜡燃烧 B.太阳能热水器 C.燃料电池
(4)行:城市交通中大力推广新能源汽车对于改善空气质量的好处是 。
(5)医:出现低血糖症状时需要尽快补充葡萄糖,葡萄糖的化学式是 。
乙醇(C2H5OH)可用作燃料。按要求计算:
(1)乙醇分子中C、H、O原子个数比为 ;
(2)乙醇中碳元素和氢元素的质量比为 (写最简比);
(3)乙醇的相对分子质量为 ;
(4)9.2g的乙醇中含有碳元素的质量为 g。
某固体混合物中可能含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠,硫酸钠、碳酸钠。为了研究该混合物的成分,某同学按下列流程进行了实验(各步均恰好完全反应):
根据流程图回答问题:
(1)反应③的化学方程式为 ,反应④的化学方程式为 。
(2)根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是 (填化学式)。
(3)该同学为了进一步确定固体混合物的组成,取样品20.9g(其中含钠元素质量为6.9g),按上述流程图进行实验,产生11.65g白色沉淀A,产生2.2g气体W.通过计算,确定该混合物中还含有的物质是 (填化学式),其质量为 g。
金属具有广泛的应用。
(1)铁锅用来炒菜,主要是利用铁的 性(填“导热”或“导电”)。
(2)图为洁净铁钉的有关实验。
①中铁与硫酸铜反应的化学方程式为 。
②中铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气和 发生化学反应。
③中铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(3)某炼铁厂要冶炼1000t含杂质3%的生铁,需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是 t(计算结果精确至0.1t)。
(4)某金属粉末可能由镁、锌、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品2.4g,向其中加入100g一定溶质量分数的稀硫酸,恰好完全反应,生成0.2g氢气,得到无色溶液,固体无剩余。下列说法正确的是 (填序号)。
A.样品中一定含有镁
B.样品中一定不含有银,可能含有铁
C.所得溶液中溶质总质量为12g
D.加入的稀硫酸的溶质质量分数为19.6%
根据下列装置图回答问题。
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选用的装置为 (填序号),该反应的化学方程式为 。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取并收集二氧化碳,应选用的装置为 (填序号),该反应的化学方程式为 。
(4)实验室制取气体时,连接好仪器装置,在装入药品前要检查装置的 。
溶液与人类生产、生活密切相关。
(1)A、B、C三种固体物质的溶解度曲线如图所示。
①t1℃时,A、B、C三种物质的溶解度由大到小的顺序是 。
②A、B、C三种物质中,溶解度随温度升高而减小的是 。
③t2℃时,完全溶解agA物质最少需要水的质量是 g。
④t2℃时,相同质量的A、B饱和溶液中,A的饱和溶液中所含水的质量 B的饱和溶液中所含水的质量(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)实验室欲除去粗盐样品中含有的不溶性泥沙,在过滤操作中需要用到的实验仪器和用品有:烧杯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒、 和滤纸。
(3)在实验室中,配制溶质质量分数为10%的氯化钠溶液45g,需要氯化钠固体的质量是 g.将45g10%的氯化钠溶液配成含氯化钠为0.9%的溶液,得到氯化钠溶液的质量是 g。
2019年是俄国化学家门捷列夫发明元素周期表150周年,联合国将今年定为“国际化学元素周期表年”。元素周期表揭示了化学元素间的内在联系,使其构成一个完整体系。
(1)图为氟元素在元素周期表中的部分信息和氟原子及镁原子的结构示意图。
写出图中①代表的元素符号 ,镁属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)由氟和镁两种元素组成化合物氟化镁的化学式为 。
(3)下原子结构示意图中,与镁原子的化学性质最相似的是 (填序号)。
(4)已知原子的核外电子层数与元素所在周期表中周期的序数相同,则镁元素在元素周期表中排在第 周期。