母亲节前夕,阳阳对妈妈给外婆购买的“XX牌”苏打饼干及其配料表产生了浓厚的兴趣。在化学课上,阳阳听老师说过,苏打是碳酸钠(Na2CO3)的一个俗名,她再仔细阅读该饼干的配料表如下:小麦粉、小苏打……。她思考:配料中小苏打有何作用?如何鉴别苏打(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)?……
下面是阳阳进行的研究性学习过程,请你参与并回答相关问题。
【资料获悉】
1.相同条件下,Na2CO3溶液比NaHCO3溶液的碱性强;
2.20℃时,Na2CO3、NaHCO3的溶解度分别为21.3g和9.6g;
3.NaHCO3在2700C时能发生如下分解反应:2NaHCO3加热Na2CO3+H2O+CO2↑
而Na2CO3受热不易分解。
【实验过程】
实验一:验证Na2CO3和NaHCO3热稳定性的差异。在老师的指导下,你们按题18图所示进行实验若实验现象为 ,则能得出NaHCO3受热易分解,Na2CO3受热不易分解。
实验二:用酸碱度的差异鉴别Na2CO3和NaHCO3。你们若用广泛pH试纸测定相同条件下两种溶液的pH,则pH较大的是 。
实验三:用20℃时溶解度的差异鉴别Na2CO3和NaHCO3
请完成下表:(忽略溶解过程中热量的变化)
实验操作 |
预期的现象和结论 |
(3) |
(4) |
【交流总结】
1.配料中小苏打主要起发泡作用。
2.可以通过溶解度、酸碱度等差异来鉴别Na2CO3和NaHCO3。
【拓展延伸】
通过上述研究性学习过程。你们认为小苏打(NaHCO3)除用于食品工业外,在日常生活及实验室中还有哪些应用,试举一例: 。
松花皮蛋是我们喜爱的食品,制皮蛋料泥的原料主要是:生石灰、纯碱、草木灰(主要成分是K2CO3,实验中不考虑其它杂质)等,同学们对料泥进行了如下实验探究:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
1、将原料按一定比例混合放入烧杯中,加适量的水搅拌、充分反应 |
,有白色沉淀生成 |
滤渣A中一定有 . |
2、将上述烧杯中的物质过滤、洗涤 |
得到白色滤渣A和无色滤液B |
|
3、取少量滤渣A于试管中加水充分溶解,取上层清液滴加 |
上层清液由无色变成红色 |
小杰同学结合上述实验,推断出滤液B中的溶质是
现有A~G七种物质,已知A是赤铁矿的主要成分, E的浓溶液稀释时会放出大量的热,G溶液为蓝色,它们之间存在如右图所示的转化关系:
(1)写出下列物质的化学式:
E: D:
F:
(2)在反应①②③中,属于置换反应的是 (填序号)。
(3)工业上常利用反应①的原理来炼铁,写出反应①的化学方程式
。
(4)写出物质C与E的稀溶液发生反应的化学方程式
化学实验老师整理药品时,拿出一瓶久置的氢氧化钙粉末,他让小刘和小赵对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究。
(1)提出问题:这瓶氢氧化钙是否已经生成碳酸钙而变质?
(2)进行猜想:药品可能有以下三种情况。
A.氢氧化钙全部变为碳酸钙;B.氢氧化钙部分变为碳酸钙;C. 。
(3)设计实验方案、进行实验:下表是对猜想A进行实验探究的过程示例:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样,加适量水,搅拌,过滤 ①取少量滤液于试管中,滴入酚酞试液 ②取少量滤渣于试管中,加入盐酸 |
①滤液不变色 ②有气泡产生 |
氢氧化钙全部变为碳酸钙 |
请你另选择一种猜想参与探究,完成下表。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样,加适量水,搅拌,过滤 ①取少量滤液于试管中,滴入酚酞试液 ②取少量滤渣于试管中,加入盐酸 |
① |
|
② |
(4)原理与用途:
①农业上一般采用氢氧化钙改良 性土壤(选填“酸”或“碱”)。
②氢氧化钙变质是由于与空气中的 发生反应的缘故,因此氢氧化钙应 保存。
某化学学习小组为比较镁和铝的金属活动性强弱设计了如下实验方案。
(1)实验准备:(1)用98%的浓硫酸配制l0%的硫酸溶液。现有烧杯、玻璃棒、量筒, 还需要的仪器有 ;
【方案一】在等质量的镁条和铝片的两支试管中,分别与相同体积相同质量分数的硫酸反应,观察到镁比铝反应更剧烈,说明 。
[反思]:有的同学认为这种方案不够合理,理由是_________________________________。
【方案二】(1)连接仪器组装成如右图所示实验装置。某学生用抽拉法检查该装置的气密性,发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置,你认为该装置是否漏气? 。
(2)依次进行镁、铝与硫酸反应,写出镁与硫酸反应的化学方程式: ;
要比较两种金属活动性强弱,可以测定两种金属硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间;还可测定 。
[拓展] 镁与铝分别与足量的质量分数为l0%稀硫酸反应,如制得相同质量的氢气,则镁与铝的质量比为 。(2分)
【方案三】请设计一个与上述实验不同的方案,比较镁和铝的金属活动性强弱:
实验室有一瓶新配制的稀盐酸(HCl气体溶于水得到的混合物为稀盐酸),其标签的部分内容如图所示。
(1)计算该稀盐酸中氯元素的质量分数。
(2)某实验小组用这种稀盐酸测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,实验过程是:称取10g石灰石样品研成粉末,向其中加入7.3%的稀盐酸,产生二氧化碳的质量与加入盐酸的质量关系如图所示。(假设样品中的杂质都不和盐酸反应)计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
现有含杂质的氧化铁样品(杂质不参加反应),为了测定该样品中氧化铁的质量分数,某同学称取该样品10g,并用如图所示的装置进行实验,得到如下两组数据:
|
反应前 |
氧化铁完全反应后 |
A组 |
玻璃管和氧化铁样品的质量43.7g |
玻璃管和固体的质量41.3g |
B组 |
烧杯和澄清石灰水的质量180g |
烧杯和烧杯中物质的质量186.8g |
试回答:
(1)你认为应选择 组的实验数据来计算样品中氧化铁的质量分数,计算结果为 。
(2)这位同学所用的实验装置的不足之处 。
有一包固体混合物粉末,可能含有Na2CO3、Na2SO4、BaSO4、NaCl、CuO中的一种或几种.某研究小组为探究其成分,现按图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全进行).
试根据实验过程和发生的现象填写以下空白:
(1)常温下,气体A水溶液的pH 7(填“>”“<”“=”之一),实验步骤②中发生反应的化学方程式为: .
(2)蓝色沉淀D为 (写化学式),请写出实验步骤③中发生的任意一个反应的化学方程式 .
(3)根据上述实验,溶液E中一定存在的溶质有(写化学式,下同) 、 .原固体混合物中一定含有的物质为 、 ,一定不含 .
(4)要进一步推理固体混合物的成分,可另取少量混合物溶于水,取上层清液进行实验,药品有:[①过量Ba(NO3)2溶液②过量AgNO3溶液③过量稀硝酸]正确的滴加顺序为 .
A.①②③ | B.③①② | C.③②① | D.①③② |
某学校科学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中,采取了以下实验步骤:①取5只250mL集气瓶,向5只集气瓶中分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水,并用毛玻璃片盖住,依次编号为1、2、3、4、5.②用分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气,用制取的氧气通过排水法将上述1﹣5号瓶中的水排去.③将带火星的木条依次插入1﹣5号瓶中,把观察到的现象和计算数据,填入下表.
集气瓶标号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
集气瓶中收集氧气的体积 |
25mL |
50mL |
75mL |
100mL |
125mL |
带火星木条的状况 |
微亮 |
亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
试回答下列问题:
(1)从观察到的现象知,使带火星的木条复燃所需氧气的最小体积分数介于 号瓶至 号瓶之间]
(2)实验室中采用分解过氧化氢的方法制取氧气,其反应的文字表达式为 ,反应类型属于
(3)根据以上实验事实,下列说法中正确的是
A.只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B.集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时,带火星的木条就能复燃
C.只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
(4)当4号瓶收集氧气为100mL时,那么瓶中实际氧气所占的体积分数为 %,上述实验表明:物质燃烧的程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈.(如你能再设计一个实验来说明此问题可奖励2分).
如图1是小红按课本进行的一个化学实验,在进行实验时我们都闻到一股难闻的刺激性气味,小明于是对原实验进行了重新设计,如图2,实验装置如下:
实验操作
a.向盛有20mL蒸馏水的烧杯中滴入3﹣4滴无色酚酞溶液,搅拌均匀,观察溶液颜色.
b.取少量上述溶液于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,观察现象.
c.在B、C试管内分别倒入5mL烧杯中的酚酞溶液(烧杯中剩余的酚酞溶液用于实验中作比较).然后在一空烧杯中倒入适量的热水备用.另在A、D试管中分别倒入2mL浓氨水,立即用带橡皮塞的导管按实验如图2连接好,并将D试管放置在热水中,观察几分钟,
请回答:
(1)进行操作a的实验目的是 ;
(2)操作c观察到的现象是 ;
(3)由此可以得到的实验结论是① ② ;
(4)对比改进前的实验还有一个优点是 .
人体缺少钙元素会影响健康,因此每日需摄入足够的钙。市场上某钙制剂的说明书如图所示,请仔细阅读,并进行计算。
(1)葡萄糖酸钙中碳、氧元素的质量比为 。
(2)葡萄糖酸钙(相对分子质量为430)中钙该元素的质量分数是 。(保留2位小数,下同)
(3)按用量服用每天摄入钙元素的质量是 。
在汽油中加入适量乙醇(C2H5OH)作为汽车燃料,可节省石油资源并适当减少汽车的尾气污染。
(1)乙醇俗称 ,它是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)写出乙醇燃烧的化学方程式 。
(3)单质C充分燃烧时生成CO2,不充分燃烧时生成CO。想知道乙醇的燃烧产物一定含有H2O外其它产物是什么?某同学设计了下列探究实验。
【提出问题】乙醇燃烧后的产物一定含有H2O外其它产物是什么?
【查阅资料】浓硫酸具有吸水性,能干燥H2、CO2、CO等气体。
【猜 想】
猜想1:只含有CO2;猜想2:只含有CO;猜想3:含有 。
【实验探究】限选试剂及仪器:浓硫酸、石灰水、氧化铜、酒精灯、广口瓶、导管、硬质玻璃管、胶塞等
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
①将乙醇燃烧的产物通入盛有足量的石灰水的广口瓶中。 |
。 |
猜想3成立 |
②继续将①中的气体通过盛有浓硫酸的广口瓶,再通过盛有热的 。 |
黑色氧化铜变成红色。 |
称取NaCl和BaCl2的固体混合物32.5g,加入100g蒸馏水,完全溶解后向该混合溶液中逐滴加入质量分数为10%的Na2SO4溶液,反应生成BaSO4沉淀的质量与所加入的Na2SO4溶液的质量关系如下图所示。试回答下列问题:
(1)完全反应后生成BaSO4沉淀 g。
(2)恰好完全反应时消耗Na2SO4溶液的质量是 g。
(3)恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数是多少?(精确到0.1%)
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 右图曲线所示;
【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 。
某纯碱样品中含有少量的氯化钠杂质。现称取6g该纯碱样品放在烧杯中并滴加稀盐酸。当盐酸滴加至36.5g时,烧杯内溶液的总质量为40.3g(假设产生的气体全部逸出),产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如下图所示。试回答:
(1)A点产生气体的质量m = 。
(2)B点时,烧杯内溶液中的溶质是 (写出化学式)。
(3)A点时溶液中溶质的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。