小红同学想探究实验室中碳酸钙和盐酸制取二氧化碳后废液中溶质的成分,请你一同参与探究并回答横线上的①~⑦七个问题。
《提出问题》废液中的溶质是什么物质?
《作出猜想》小红认为废液中溶质只有CaCl2。
你认为还可能含有的溶质是 ① (填化学式)。
《查阅资料》CaCl2溶液呈中性。
《实验与结论》
(1)请你写出碳酸钙和盐酸反应的化学方程式 ② 。
(2)分别取少量该废液和CaCl2溶液加入到两支试管中,并向其中分别滴入无色酚酞试液做对比试验,结果两支试管中溶液均无色,于是小红认为自己的猜想是正确的。
(3)你认为小红的实验 ③ (填“能”或“不能”)证明她的猜想,理由是 ④ 。
(4)如果要证明你的猜想是正确的,你选择 ⑤ (填字母:A、石蕊试液 B、氢氧化钠溶液 C、 稀盐酸 )来代替酚酞试液,理由是 ⑥ 。
(5)若实验证明了你的猜想是正确的,向废液中加入过量的 ⑦ ,反应完成后过滤就可得到只含CaCl2一种溶质的溶液。
小彬同学家新买了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO4)溶液……
铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液……
【预 测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系:
①Cr Al Cu ②Al Cr Cu ③Al Cu Cr
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。(填表中空格)
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实验一 |
实验二 |
实验三 |
实验 方案 |
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实验 现象 |
铬片表面产生气泡缓慢,溶液变蓝色。 |
___________________ |
铝片表面产生气泡较快。 |
结论 |
铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较慢。 |
铜不与稀硫酸反应 |
_____________________ |
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是__________________________ |
【回答问题】
(1)用砂纸打磨金属片的目的是_____________________。
(2)实验一所发生反应的化学方程式是____________________________。
(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,小燕认为不可行,理由是__________________。
(4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品可以是________________。
【归 纳】比较金属活动性强弱的方法有_____________(写一种即可)。
兴趣小组的同学为了探究木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的气体产物是什么,提出了猜想:
a.气体产物可能是二氧化碳;
b.气体产物可能是一氧化碳;
c.气体产物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合物。
(1)同学们设计了如下图所示装置(铁架台已略去),通过实验探究气体产物的成分。
已知NaOH溶液能够快速吸收二氧化碳,则装置C的作用是 。
实验过程中观察到A、E装置中的澄清石灰水均变浑浊,C装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为 。装置A、E中发生反应的化学方程式为 。
(2)有同学提出,从简约装置、节约实验药品的角度出发,上图装置可进行改进,去掉A、B、C装置,只用D、E装置同样可以探究出该气体产物的成分(如下图所示)。请你写出其实验操作过程(写出操作步骤,不需要写出现象和结论):
。
某化学兴趣活动小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如下图所示实验,并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么物质?
【猜想与假设】
猜想1:废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl。
猜想2:废液中的溶质只有NaCl。
猜想3:废液中的溶质是NaCl和HCl。
猜想4:废液中的溶质是__________________。
【讨论与交流】
小明认为猜想1无需验证就知道是错误的。他的理由是___ 。
【实验与结论】
(1)为验证猜想2,小强同学取少量废液装入试管中,然后滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是小强认为猜想2正确。小强的实验______(填“能”或“不能”)验证猜想2的正确性,原因是_____________________。
(2)小丽为验证猜想3,选锌粒做试剂。若猜想3是正确的,验证时反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)若验证猜想4是否正确,下列试剂中可选用的有____________(填序号)。
①氢氧化钠溶液 ②氯化钙溶液 ③稀盐酸 ④氯化钾溶液
【拓展与应用】
若废液中的溶质是NaCl和HCl,根据HCl的性质,无需另加试剂,只要对废液进行_______________操作即可从废液中得到NaCl固体。此方法的缺点是_______________________________________________。
小明发现家中一枚戒指生满了铜绿,他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。
【查阅资料】真金在空气中不会生锈,生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金;铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿,其主要成分是碱式碳酸铜,碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2。据上述资料可推知,碱式碳酸铜由 种元素组成。
【实验探究】将该枚戒指加入过量稀盐酸中,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为蓝绿色。
(1)小明认为:气体中除了含有CO2,还可能含有少量 。实验室常用 的方法检验这种可能含有的气体。
(2)小红认为,除了水外,蓝绿色溶液中只含有氯化锌。小华认为除了水和氯化锌外,蓝绿色溶液中还应该含有 、 。他取适量上述蓝绿色溶液,加入光亮的铁片,观察到了现象:① ,② ,证实了自己的观点。
(3)小娟取适量新制的FeCl2溶液,加入锌粒,一段时间后,溶液颜色变浅。结合小华的实验可推知:铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是 。
(4)小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的含量,取一枚同材质的“金戒指”,称得质量为3.8g。在老师的指导下,将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处理后,最终得到纯净的氧化铜,称得质量仍然为3.8g(实验过程中铜元素损失忽略不计)。则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少?(写出计算过程)
近几年,我国酸雨污染较为严重,在2007年监测的500个城市中,出现酸雨的城市有281个,占56.2%。有关资料显示,我国的酸雨主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的(在我国的能源结构中,燃煤约占70%),此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】① “二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),该反应的化学方程式为:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O="==" K2SO4 + 2MnSO4 + 2 ” 。资料上这个化学方程式中最后一种物质的化学式印刷不清楚,请推测其化学式: 。在上教版九年级化学教材中即用此原理检验含硫火柴中的硫元素。
② “二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊。”请书写该反应的化学方程式:
。
根据上述资料,甲同学和乙同学分别设计实验方案进行探究。
(1)甲同学:
【进行实验】甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
【观察现象】高锰酸钾溶液褪色,澄清石灰水变浑浊。
【得出结论】煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。
你认为该实验方案是否合理并简述理由: 。
(2)乙同学:
【进行实验】乙同学进行了如下图所示实验(部分装置在图中略去):
B装置的作用是 ,C装置的作用是 。
【观察现象】 。
【得出结论】煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。
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质的程度”展开了探究活动,请你一同参与:
(1)提出问题:氢氧化钙是否变质?
(2)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。
(3)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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(4)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 。
兴趣小组同学为了弄清沼气池中气体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动(已知氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体):
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水,用细绳吊入池中,再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出(见右图),然后迅速拉起矿泉水瓶,盖上瓶盖。这种方法属于 集气法。
【对气体猜想】
猜想Ⅰ.全部是CH4; 猜想Ⅱ.全部是CO;
猜想Ⅲ.全部是CO2; 猜想Ⅳ.是CH4和CO2的混合气体。
【实验和推断】
(1)若“现象a”为石灰水变浑浊,则说明气体中含有 气体。
(2)步骤②的目的是 ;步骤③“注水装置”应选右图中的 (填序号)。
(3)若“现象b”为杯壁有水雾出现,有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立,其反应方程式为:
。另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素,理由是 ;要排除这种干扰可采取的措施是 。
(4)采取(3)中的排除干扰措施后,若“现象a、c”均为石灰水变浑浊,“现象b”为杯壁有水雾,则证明“猜想 ”成立(填序号)。
金属镁可与热水反应生成一种碱和一种气体。某同学将镁条放在热水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞试液,溶液变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去了。请根据以上信息回答:
(1)同学们根据质量守恒定律,对生成的气体进行了两种推测:推测一:该气体是氢气;推测二:该气体是氧气。请选择上述任意一种推测进行实验验证。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
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(2)反应后溶液滴加酚酞试液变红色,说明 ;
(3)请你对放置一段时间后溶液红色褪去这种现象进行探究。(只要提出假设、方案,不需要说出方案实施的具体结果)
假设一: 热的Mg(OH) 2溶液与空气的CO2反应,生成盐,溶液褪色。
方案一:向热的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞试液,再通入CO2,观察溶液颜色变化。
假设二:_____________________________。方案二:_____________________________。
小彬同学家新买了水龙头,从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO4)溶液。铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液。
【预 测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系:
①Cr Al Cu ②Al Cr Cu ③Al Cu Cr
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮。
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实验一 |
实验二 |
实验三 |
实验 方案 |
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实验 现象 |
铬片表面产生气泡缓慢,溶液变蓝色。 |
_____________________ |
铝片表面产生气泡较快。 |
结论 |
铬能和稀硫酸发生反应,反应速率较慢。 |
铜不与稀硫酸反应 |
_____________________ |
三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是___________________ |
【回答问题】
(1)用砂纸打磨金属片的目的是_____________________。
(2)实验一所发生反应的化学方程式是____________________________。
(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,小燕认为不可行,理由是__________________。
(4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品可以是________________。
【归 纳】比较金属活动性强弱的方法有:
①_______________________________ ;②___________________________________。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3〔也可认为是Cu(OH)2·CuCO3〕,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O,步骤如下:
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请回答下列问题:(1)气体E的化学式是 。
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、 和干燥等操作。某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究。
【实验过程与分析】
实验1 |
实验2 |
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实验操作 |
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实验现象 |
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无明显现象 |
实验结论 |
氢氧化钠能与硫酸铜反应 |
氢氧化钠不与硫酸反应 |
(1)请写出实验1的实验现象。
【实验反思与拓展】
(2)实验1发生反应的化学方程式为 。
(3)某同学认为实验2的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 色变为无色,由此表明氢氧化钠与硫酸确实发生了反应,该反应的化学方程式为 。
(4)由实验2联想到:把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象,它们是否发生了化学反应呢?(本实验中忽略CO2溶于水)
①甲同学设计了如图所示的实验方案,当通过胶头滴管滴加NaOH溶液时,观察到
现象,说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验方案:取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2,然后向所得溶液中加入足量稀盐酸,当观察到 现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
下列图示中,A~E为实验装置或仪器,请结合所学知识回答有关问题:
(1)E图中仪器①的名称是 ;
(2)实验室里用A装置制备氧气的化学方程式是 ;
(3)实验室里制备二氧化碳的化学方程式是 ,请选择图中装置或仪器,组装一套实验室里制取二氧化碳的装置,该装置从左至右的顺序是 (填字母序号)。
在学习了单质碳的化学性质后,某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。
【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么?
【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末,遇水会变蓝;
②氯化钙有吸水性,可做干燥剂。
【做出猜想】猜想一:产物中含有CO、H2O;
猜想二:产物中含有CO2、H2O;
猜想三:产物中含有(1) 。
【进行实验】同学们设计了如图的实验:检查装置气密性后,将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证;(部分夹持固定装置省略;B、D、G装置中均为澄清的石灰水)
(2)装置B的作用是 。
(3)F装置中若发生反应,则化学方程式是 。
【解释与结论】经过实验,同学们认为猜想三成立。
(4)实验中能观察到的现象是① ;装置C中发生反应的化学方程式为② 。
【反思与评价】实验结束后,由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏,小组内同学针对这个事故,进行了分析和讨论。
(5)为了避免此事故再次发生,同学们对该装置进行了创新和改进,你认为他们的改进是 (文字说明或画图都可)。
分析如图实验装置,并结合所提供的材料,完成实验探究。
【实验装置】
【查阅材料】
Ⅰ.乙炔(C2H2)是一种无色无味气体,极难溶于水,密度比空气略小。实验室里常用电石(CaC2)与水反应来制取。
Ⅱ.无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。
【实验探究】
(1)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选用的装置是 (填序号,下同);实验室用电石制取乙炔,选用的发生装置是 ,收集装置是 。
(2)实验室制取乙炔后,将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量滤液于试管中,滴加少量 溶液 |
溶液变红色 |
滤液中的溶质是氢氧化钙 |
②另取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液 |
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实验操作②中发生反应的化学方程式是 。
(3)选取如图实验装置,设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为:乙炔完全燃烧产物接 (填序号)。