某实验小组在做“用澄清石灰水检验二氧化碳”的实验时,发现一个有趣的实验现象:
试管中浑浊现象为何消失?实验小组的同学对此实验进行了下列探究活动:
(1)根据已学知识,实验小组对CO2使澄清石灰水变浑浊的现象作出了合理的解释,其化学方程式为 。
(2)【查阅资料】
①碳酸盐一般不溶于水,如碳酸钙不溶于水。
②碳酸钙能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],碳酸氢钙易溶于水。
③碳酸氢钙受热易分解,生成碳酸钙、二氧化碳、水。
从物质组成角度分类,碳酸氢钙应属于 。
A.氧化物 B.酸 C.碱 D.盐
写出碳酸氢钙受热分解的化学方程式 。
【提出问题】碳酸氢钙能与哪些物质反应呢?
【假设与猜想】猜想I:能与盐酸反应
猜想∐:能与氢氧化钠反应
……………
(3)【设计实验并验证】
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
实验一:取丙中少量液体于试管中,滴加稀盐酸 |
有 生成 |
猜想I成立 |
实验二:取丙中少量液体于试管中,滴加氢氧化钠溶液 |
有白色沉淀生成 |
猜想II成立 |
实验三:取丙中少量液体于试管中,加热 |
澄清液体又变浑浊 |
验证了资料描述 |
根据验证实验写出碳酸氢钙与盐酸反应的化学方程式 。
【讨论与反思】
该实验小组在实验中发现问题,并对问题进行不断探究。他们不但发现了新的物质,还了解了它的一些性质,并对生活中煮沸可以降低水的硬度、水垢的形成以及自然界中溶洞与钟乳石的形成有了更进一步的认识。
焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一是碳酸氢钠。某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究:
【探究实验一】碳酸氢钠溶液的酸碱性:用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10.由此得出的结论是碳酸氢钠溶液显 。
【探究实验二】碳酸氢钠的热稳定性:取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热,如图所示。
【查阅资料】碳酸氢钠受热易分解,生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
(1)加热一段时间后观察烧杯内壁有水珠。
(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,加入适量的澄清石灰水,振荡,观察到 。
(3)该兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3。
①他们猜想的依据是 。
②请设计实验,检验反应后的固体产物是NaOH或Na2CO3,并完成如表。
限选试剂及仪器:稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管。
序号 |
实验操作 |
预期现象 |
结论 |
Ⅰ |
取少量加热后的固体产物放入试管A中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,加入足量 氯化钙溶液 ,振荡,静置 |
产生白色沉淀 |
产物含Na2CO3 |
Ⅱ |
取Ⅰ操作后的上层清液于试管B中,滴加酚酞溶液 |
|
产物不含NaOH |
某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体,进行了如下探究
【提出问题】
人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同?
【查阅资料】
通常条件下,白磷与氢氧化钠溶液不反应。
【实验操作、记录、分析】
实验一
(1)先检查装置的 ,装入试剂,在医用输液袋中装入VmL气体,连接装罝。
(2)打开弹簧夹 ,缓慢将袋中的气体全部排除。读出量筒中液体体积为V1mL.氢氧化钠发生反应的化学方程式是 。
(3)关闭弹簧夹k1、k2,再 (填操作方法),以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温,打开k2.读出量筒中液体体积为V2mL,其数值等于已反应的 之外的气体总体积。
实验二:
(4)把氧气、二氧化碳、水蒸气(测湿度)探头放入袋中,开始采集数椐,然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图3,表示二氧化碳体积分数变化的是 (填“X”、“Y”、“Z”),Y的体积分数在60s之后逐渐减小的原因是 。
【数据处理】
(5)实验一中,二氧化碳的体积分数是 ,氧气的体积分数是 。
(6)实验二中,200s时没有采集数据的所有气体的总体积分数为 。
【评价与反思】
(7)有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气,由实验二判断此说法是 。(填“正确”或“错误”)的,理由是 。
某化学兴趣小组把金属钠放到硫酸铜溶液中,实验并非如想象的有红色铜析出,而是生成一种蓝色沉淀,同学们非常好奇进行实验探究.
(1)【提出问题】金属钠放到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应?
(2)【查阅资料】钠是非常活泼的金属,能与水发生剧烈反应,并放出气体,生成的溶液显碱性
(3)【实验探究】
实验一:把一小块擦干净的金属钠放到装有少量蒸馏水的试管中,点燃生成的气体,听到“噗”的一声后燃烧起来,说明有 气体生成
实验二:在剩余的溶液中滴加硫酸铜溶液,发现有蓝色沉淀
(4)【实验总结】实验一中发生反应的化学方程式是 ;实验二中发生反应的化学方程式是
(5)【实验拓展】兴趣小组又将一小块擦干净的金属钠放入盛有FeCl3溶液的烧杯中,观察到发生了化学反应,该反应的化学方程式是 .
某校同学开展了如图所示“检验溶液酸碱性”的实验活动。
把自制的紫罗兰汁按如图所示分别滴加到试管中,观察到的现象如下表所示:
溶液 |
白醋 |
盐酸 |
食盐水 |
草木灰水 |
石灰水 |
加入紫罗兰花汁后的颜色 |
红色 |
红色 |
紫色 |
蓝色 |
蓝色 |
请回答下列问题:
(1)由表可知,紫罗兰汁能作酸碱指示剂,若其遇到稀硫酸显示的颜色是 。
(2)草木灰水中滴加酚酞试液后显示的颜色为 ,原因是其溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(3)将实验中的盐酸和石灰水混合,反应的化学方程式为 。
科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学以酸为专题,对酸的五种化学性质进行探究、总结及应用,请回答有关问题:
(1)酸的化学性质①一一酸与酸碱指示剂的作用。酸能使紫色石蕊溶液变成红色,不能使无色酚酞溶液变色。
(2)酸的化学性质②,图1中M所代表的物质类别是 。黄金是一种常见饰品,现实生活中,少数商贩用黄铜冒充黄金出售,可以用化学的方法加以鉴别。某同学为了测定黄铜(铜锌合金)样品的成分,将60g稀HCl分三次加入到盛有10g该样品的烧杯中,所得数据如下表,则该黄铜样品中含锌的质量分数为 。
实验次数 物质质量 |
第1次 |
第2次 |
第3次 |
加入稀盐酸质量/g |
20 |
20 |
20 |
充分反应后剩余固体质量/g |
8.7 |
7.4 |
6.4 |
(3)酸的化学性质③一一酸与金属氧化物的反应。盐酸可用于金属制品表面除锈等。
(4)酸的化学性质④一一酸碱中和反应。
该校化学兴趣小组的同学重点以“酸碱中和反应”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂,于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对实验烧杯溶液中含有哪些溶质展开了讨论。
【提出问题】实验的烧杯中溶质含有哪些物质?
【提出猜想】猜想一:溶质中只有Na2SO4
猜想二:溶质中可能是Na2SO4和NaOH
猜想三:溶质中可能是 。
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【实验探究】小宇同学设计如下的实验方案
方法步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
方案一 |
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中, 滴入几滴无色酚酞溶液 |
酚酞不变红色 |
猜想一正确 猜想二不正确 |
方案二 |
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中, 滴加BaCl2溶液 |
出现白色沉淀 |
猜想三正确 |
方案三 |
取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量的黑色CuO粉末,振荡 |
|
猜想三正确 |
【方案评价】同学们对小宇上述的方案讨论后认为:
①方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确的,其原因是 。
②方案二也不能证明猜想三是正确的,理由是 。
③同学们经过讨论,一致认为方案三能够证明猜想三是正确的,并讨论除此方案外,还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。
【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时,还需考虑反应物的用量。
【学科渗透】如图2所示,小宇同学在进行溶液导电性的实验时,将电极两端插入稀H2SO4溶液中,闭合开关,小灯泡正常发光,然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba(OH)2溶液至过量,请推测小灯泡的发光情况为 ;发生反应的化学方程式是 。
(5)酸的化学性质⑤一一酸与盐的反应
利用图3所示装置来验证CO2气体的性质,要证明CO2与NaOH溶液能够发生反应,可先加氢氧化钠溶液,再加盐酸,气球的变化是 。
对比实验是化学研究中经常采用的方法。化学兴趣小组的同学在研究CO2通入NaOH溶液是否发生了反应,设计了下列二组实验。请和化学兴趣小组的同学一起探究并回答问题:
【设计与实验】
实验 序号 |
实验步骤一 |
实验步骤二 |
实验 序号 |
实验步骤一 |
实验步骤二 |
实验I |
实验II |
【探究与结论】
(1)实验I中步骤一看不到明显现象,步骤二产生的现象是 。
(2)实验Ⅱ中步骤二看到有白色沉淀析出,则发生反应的化学方程式是 。
(3)在实验Ⅱ的步骤一中CO2和NaOH溶液一定发生了化学反应,但却看不到明显的现象,原因是 。
【拓展延伸】现有下列信息:
请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上资料信息再设计实验Ⅲ,证明CO2确实与NaOH发生了化学反应。
实验Ⅲ的操作为: 。
看到的现象是 。
今年春节期间播出的《舌尖3》,让籍籍无名的章丘铁锅名声大振,章丘手工铁锅制造需要历经十二道工序,再过十八遍火候,一千度高温锤炼,经受三万六千次锻打,其炉渣中主要含FeO、Fe2O3,还有一定量既不溶于水,也不与稀酸反应的杂质。现按如图工艺流程,用炉渣制备绿矾(FeSO4•7H2O)。请按要求回答问题:
查阅资料:氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
(1)步骤一中,发生反应的化学方程式为 、 。
(2)步骤一中的操作名称是 ,为提高步骤一的反应速率,可采取的措施有增大硫酸的浓度,升高反应物的温度、还可以采取 (写1条,不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。
(3)步骤二中无气体生成的化学反应方程式为 ,测得滤液2的pH明显大于滤液1,其原因是 。
(4)滤液2得到绿矾可以采取的方法是 。
(5)某化学兴趣小组在实验室中利用该炉渣按照上述工艺流程制取绿矾。现取100g炉渣,得到干燥杂质5g,步骤二中加入15.6g铁粉,得到滤渣5.6g。要计算理论上制得绿矾的质量,除要利用上述给定的全部数据外,在实验过程中,还需测定的一个数据是 。
在做盐跟盐反应的分组实验时,第一组的同学进行氯化钡与碳酸钠溶液的反应,第二组同学进行氯化钡与硫酸钠溶液的反应。实验结束后,两组的同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸。某兴趣小组的同学对浊液进行过滤,探究滤液的成分,请你帮助他们完成该实验报告中的①﹣④。
【提出问题】滤液里溶质除氯化钠外,还有什么物质?
【提出猜想】猜想(1)
猜想(2)硫酸钠
猜想(3)碳酸钠
猜想(4)碳酸钠和硫酸钠
【实验探究】兴趣小组的同学为验证猜想,设计如下的实验方案
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
(1)取少量滤液于试管中,先滴加足量的 |
; |
猜想(3)是正确的 |
(2)然后再向上述实验后的试管中滴入氯化钡溶液 |
|
化学兴趣小组的同学在探究碱的化学性质时,完成了如图1所示的两个实验。实验后,小明同学将废液倒入同一废液缸中,发现混合废液浑浊并显红色。请你完成下列问题:
(1)A实验中发生反应的现象为 。
(2)B实验中发生反应的化学方程式是 。
(3)【提出问题】废液中,能使酚酞溶液变红的物质可能是哪些呢?
【作出猜想】猜想一:废液中,能使酚酞溶液变红的物质可能是NaOH;
猜想二:废液中,能使酚酞试液变红的物质还可能是 ;
猜想三:废液中,能使酚酞溶液变红的物质还可能是Ca(OH)2。
【实验验证】同学们对可能含有的碱性物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入稀盐酸,根据反应现象得到如图2所示的图象。
【结论】分析图象数据得出,废液中使酚酞变红的物质一定是 ,一定不是 。
【拓展提高】为了使以上废液实现安全排放,你的做法是 。
冬天饶老师配值了一瓶澄清石灰水,到了夏天石灰水变浑浊了,瓶壁和瓶底出现了少量白色固体,同学们就此白色固体的成分探究如下:
(1)猜想:①可能含有碳酸钙,生成碳酸钙的化学方程式为 .
②可能含有的另一种物质是 ,出现该物质的原因可能是温度升高,该物质的溶解度减小,结晶析出.
(2)同学们通过实验证明了猜想②中物质的存在,请你也设计一个实验予以证明.
加热碳酸氢铵时闻到了刺激性气味,引起了同学们对氨气的兴趣,决定对其进行探究。
(一)探究性质与变化
【实验方案】如图所示
【实验现象】
(1)实验一中的现象是 。
(2)实验二中先滴入浓氨水,一段时间后,再滴入浓盐酸。滴入浓盐酸后观察到的现象是:①集气瓶中从下至上出现白烟,② (写一点)。
【实验结论】
(3)微观上,说明微粒具有的性质是 。宏观上,从物质的性质或变化的角度分析,你得出的结论是 (写一点)。
【反思与评价】
(4)实验二避免了实验一的不足,改进后的优点有 (写一点)。
(二)验证氨气中氮、氢两种元素的质量比
【查阅资料】
(5)氨气在加热条件下能与氧化铜反应:2NH3+3CuO3X+N2+3H2O,X的化学式是 。
【设计方案】如图所示:(假定氮气被完全吸收)
【数据处理与误差分析】
充分反应后,测得A、B、C三个装置在反应前后的质量变化如下表所示
装置 |
A |
B |
C |
数据 |
减少了4.8g |
增加了6.0g |
增加了2.8g |
(6)甲同学利用A、B、C三组装置所提供的数据,乙同学利用B、C两组装置所提供的数据,计算出的氮、氢元素的质量比都与理论值明显不符,分析产生误差的原因是 。
(7)若用A、C两组装置所提供的数据计算,与理论值是否相符?写出简单的计算过程证明你的结论 。
(三)探究用途与制法
(8)在一定条件下,可用氮气和氢气制得氨气。工业上常用氨气生产氮肥(NH4)2SO4,施肥时,要避免与之混用的是 (填序号)。
A.硝酸钾 B.草木灰(主要成分是K2CO3)
C.熟石灰 D.氯化钾
(9)工业上生产的(NH4)2SO4中常常混有少量KCl,检验其是否含有KCl的操作方法是 。
附:部分碱、酸、盐的溶解性表(20℃)
阴离子/阳离子 |
OH﹣ |
NO3﹣ |
Cl﹣ |
SO42﹣ |
H+ |
溶、挥 |
溶、挥 |
溶 |
|
K+ |
溶 |
溶 |
溶 |
溶 |
NH4+ |
溶、挥 |
溶 |
溶 |
溶 |
Ba2+ |
溶 |
溶 |
溶 |
不 |
Ag+ |
﹣ |
溶 |
不 |
微 |
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。
为测定某硫酸中溶质的质量分数,小荣同学取该硫酸样品200g,向其中加入过量的锌粒完全反应后,收集到0.8g氢气,计算这种硫酸中溶质的质量分数。
观察是学习化学的重要方法。我们可以运用自己的感官,也可以借助仪器通过实验,观察物质及其变化的条件、现象和结果。
观察与思考一:蜡烛在空气中燃烧
观察与思考二:在密闭容器内,蜡烛燃烧过程中O 2体积分数的测定
实验1:一定条件下,蜡烛在一瓶空气中燃烧。某同学利用O 2传感器,测定燃烧过程中O 2的体积分数。(如下图所示)
观察实验结果图,初始时O 2的体积分数是 %,蜡烛熄灭时O 2的体积分数是 %。
实验2:相同实验条件下,某同学另取一瓶混有空气的O 2进行测定(初始时O 2的体积分数是30%)。
结合已有信息,合理猜想:蜡烛熄灭时O 2的体积分数(与实验1相比较)。
请写出两种不同情况并分别说明理由。
【温馨提示:实验操作合理,蜡烛相同且量足够,忽略仪器误差】
猜想1及理由: ;
猜想2及理由: 。
实验探究一:课本第二单元课后作业中有"寻找新的催化剂"的探究内容,实验中学探究小组据此设计了如下探究方案.
【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,效果如何?
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及解释 |
Ⅰ. |
A中无明显现象,B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 |
①产生的气体是 ②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率 |
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 |
①又产生大量能使带火星木条复燃的气体 ②滤渣质量等于ag |
红砖粉末的 在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂 |
Ⅲ. |
两试管中均产生气泡且 |
红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好 |
【拓展应用】
已知CuSO 4也可作为过氧化氢分解的催化剂.向101.2g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入2g CuSO 4粉末,充分反应后得到溶质质量分数为2%的溶液,则生成氧气 g.
实验探究二:实验室中的试剂一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质.淅河中学化学学习小组发现一瓶未密封的氢氧化钾固体,对其是否变质进行探究.
【提出猜想】1.未变质 2.部分变质 3.完全变质
【查阅资料】KOH与NaOH性质类似,也能与CO 2反应而变质.写出KOH变质的化学方程式为 .
【设计实验】
(l)取少量样品于试管中配成溶液,滴加足量稀盐酸有气泡产生,则猜想 不成立.
(2)准确称取一定质量的固体样品,放在如图所示装置中进行实验,根据CO 2的体积和密度计算变质产物的质量,从而确定变质情况,你认为这个方案是否可行,并说明理由 .
(3)请你另外设计一个方案,进一步探究变质情况
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
|
猜想2成立 |