题目内容

实验是进行科学探究的重要途径。请回答有关问题:
(1)在一次实验中老师表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(N202)粉(1)在一次实验中老师表演了“水能生火”的魔术。他向包有过氧化钠(N202)粉末的末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。小磊同学很感兴趣,他和小军进行了如下探究活动。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
【猜想】①可能有一种气体和另一种物质生成。②反应过程中可能有热量放出。
【设计实验】如图所示

【实验探究】实验一:探究反应后生成的气体是什么?
①小磊猜想生成的气体可能是氢气也可能是氧气,他猜想的依据是
②小磊打开分液漏斗的活塞后看到Na2O2表面有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃。说明生成的气体是_____________.
③实验过程中还观察到U形管A端红墨水液面下降,其原因是_________________.
实验二:继续探究反应.后生成的另—种物质是什么。
①小磊取反应后的溶液于试管内,滴入酚酞试液,发现溶液变红,说明溶液呈_____性。
②小军认为纯碱溶液能使酚酞变红,所以另一种物质可能是碳酸钠,小磊认为不可能,
他选用_____试剂来验证另一物质是否是Na2CO3。通过以上探究小磊最终得到了满意的答案。
(2)工业用纯碱和熟石灰制烧碱,他们发现某烧碱中含有碳酸钠,为测其纯度小明设计的实验步骤为①在天平的托盘上放大小相同的纸片,左物右码称量20g烧碱样品;②将样品放入烧杯中,加100g水溶解;③向烧杯中滴加稀盐酸至二者恰好完全反应;④根据产生气体的质量计算烧碱的纯度。
A.该同学设计中的错误是_________。
B.纠正错误后进行实验,得出恰好完全反应时用盐酸73g,反应后烧杯中剩余物的总质量为191.9g,请计算烧碱的纯度(写出计算过程)。
(1)实验一①化学反应前后元素的种类不变(或质量守恒定律)(1分)
②氧气(1分)③过氧化钠与水反应放出热量,使瓶中空气受热膨胀,压强增大(1分)
实验二①碱(1分) ②稀盐酸(石灰水、氯化钙溶液等)(1分)
(2)①把烧碱放纸上称量(1分)
②86.75%
实验一:(1)能产生使带火星的木条复燃的气体,说明该气体为氧气.
(2)在此反应中,一定有热量放出,放出的热量使锥形瓶内的压强变大,从而观察到U形管A端红墨水液面下降;实验二:
(1)因滴加酚酞试液后,酚酞试液变为红色.所以溶液呈碱性.
(2)酚酞遇碱性溶液会变红,现在向反应后的溶液中滴入无色酚酞试液,发现酚酞试液变红色,说明反应后所得的溶液呈碱性,参加反应的物质为Na2O2和H2O,分析其元素组成,只有Na、H、O三种元素,根据质量守恒定律,生成物也应该含有这三种元素,所以生成的另一种物质只能是氢氧化钠,不可能是Na2CO3,故小军的说法不正确;小磊选用稀盐酸也可以鉴别有无碳酸钠的存在,有气泡产生,说明有碳酸钠,反之则没有。
实验二:(2)解:生成二氧化碳的质量为:20g+100g+73g-191.9g=1.1g (1分)
设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3 +2HCl= 2NaCl+H2O+CO2↑ (1分)
106                    44   
x                     1.lg
106/44 = x/1.1g  
x=2.65g(1分)
烧碱的纯度为:×100%= 86.75%(1分)
练习册系列答案
相关题目
(8分)同学们发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象,产生疑问:两种物质是否发生了化学反应? 在老师的帮助下,他们通过以下探究过程证明NaHCO3溶液与NaOH溶液发生了反应。
(1)实验装备
①查阅资料:NaHCO3+NaOH=====Na2CO3+H2O
②用一定溶质的质量分数的NaHCO3、NaOH和Na2CO3三种溶液进行如下实验,为设计实验方案提供参考。
 
NaHCO3溶液
NaOH溶液
Na2CO3溶液
加入稀盐酸
现象Ⅰ
无明显变化
产生气泡
加入澄清石灰水
溶液变浑浊
无明显变化
现象Ⅱ
加入CaCl2溶液
无明显变化
溶液变浑浊
溶液变浑浊
加热溶液至沸腾,将
气体通入澄清石灰水
澄清石灰水
变浑浊
澄清石灰水
无明显变化
澄清石灰水
无明显变化
表中的现象Ⅰ为_________,现象Ⅱ对应反应的化学方程式为_________。
(2)实验过程
【实验1】证明反应生成了Na2CO3
同学们选用上表实验中的药品,设计了如图所示实验,先在NaHCO3溶液中加入A溶液,无明显现象,再滴加NaOH溶液,溶液变浑浊,则A溶液是__________。 有同学提出这个实验不足以证明有Na2CO3生成,其理由是_________。为了证明有Na2CO3生成,需要继续进行的操作是____________。

【实验2】证明反应后NaHCO3不存在
同学们参考上表中的实验,又设计了一个实验,虽然没有观察到明显的实验现象,但可以证明反应发生了,该实验方案是_________。
(3)实验反思
通过实验1和实验2说明,对于没有明显现象的化学反应,可以从两个不同的角度证明反应的发生,这两个角度是___________。
聪聪同学在实验室帮老师整理废弃药品时发现一瓶没有标签的绿色粉末,对其组成很好奇。征得老师允许后,设计了以下实验进行探究。
操作步骤
实验现象
结论或化学反应方程式
取少量样品置于试管中,加入足量稀硫酸,将试管用导管与澄清石灰水相连。
①产生大量气体,使石灰水变浑浊。
②样品全部溶解,溶液呈蓝色。
①样品中含有   离子
②样品中含有   离子
在上述蓝色溶液中,插入一根洁净的铁丝。
①铁丝表面缓缓产生少量气泡。
②片刻后铁丝表面出现红色物质。
                 [
                
(均用方程式表示)

 

 
为了进一步确定该物质的元素组成,查阅部分资料后,他继续进行了实验。

【资料查阅】白色的无水硫酸铜可做吸水剂,遇水会变成蓝色。

【实验步骤】
①如图搭建实验仪器,并检验装置的气密性。
②在A装置中装入11.1g绿色粉末。关闭K1,打开K2、K3,持续通入适量N2
③关闭K2、K3,分别称量装置B、C、D的质量,记录数据。
④打开K3,点燃酒精灯加热绿色粉末直至装置C中无气泡产生时,关闭K3,熄灭酒精灯。分别称量装置B、C、D的质量,记录数据。
⑤待A冷却后,打开K1、K3,持续通入适量CO,再次点燃酒精灯加热。
⑥当A中粉末全部变红后,熄灭酒精灯。试管冷却后,关闭K1。称量装置A、B、C、D的质量,记录数据。
【实验现象和数据处理】
 
装置A
装置B
装置C
装置D
第一次
加热后
绿色粉末变黑色
         
质量增加0.9g
出现白色沉淀,
质量增加2.2g
无明显变化
质量不改变
第二次
加热后
黑色粉末变红色
质量为6.4g
无明显变化,
质量不改变
沉淀先增加后部分溶解;
质量增加
无明显变化
质量不改变
【实验分析与反思】
(1)、老师看了实验方案后认为,从环保的角度来看,此装置有一个缺陷,建议装置D后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤     (填实验步骤的序号)中点燃
(2)、步骤②通入氮气的目的是:                      
【实验结论】
该绿色粉末的组成元素是:        ;各元素的质量比为:       (写出计算过程)
(11分)化学能转化为电能,在生产,生活中有着重要的作用。
Ⅰ:氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。
下图是氢氧燃料电池的示意图,工作时H2和O2反应生成水,同时提供电能,溶液的pH     (填“变大”、“变小”、“不变”)。

Ⅱ:某学校研究小组对废干电池内的黑色物质进行研究。
【查资料得知】
①废干电池内可能含有C、 MnO2 、NH4Cl 、ZnCl2等;
②NH4Cl具有铵态氮肥的性质;
③向ZnCl2溶液中逐滴滴入稀氨水,先生成Zn(OH)2白色沉淀,然后沉淀溶解,生成可溶性的[Zn(NH3)4]Cl2
据此,该兴趣小组同学进行了如下实验探究:
(1)检验MnO2的存在。兴趣小组同学设计了如下图所示的实验:

操作②的名称是            ,其中玻璃棒的作用是          
操作③灼烧黑色滤渣时,所用主要仪器有          、玻璃棒、坩锅、三角架,在灼烧过程中会产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体是         (写化学式)。
操作④的试管中产生的气体能使带火星的木条复燃,该气体是       (写化学式)。
由此得到结论:滤渣中除了含          外,还含有MnO2
(2)猜想1:滤液中溶质的主要成分为NH4Cl。
操作:取少量滤液加入盛有NaOH固体的试管,并稍微加热。有刺激性气味的气体产生,用湿润红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝。
实验结论:                        
(3)猜想2:滤液中溶质的主要成分为ZnCl2
操作:向盛有少量滤液的试管中逐滴加入            ,观察到                
                                       
实验结论:滤液中溶质的主要成分为ZnCl2
(4)ZnCl2和NH4Cl混合溶液中含有杂质CuCl2,会加速对电池的腐蚀,不利于混合溶液的回收使用。欲除去其中的Cu2+,最好选用下列试剂中的             (填写字母序号)。
A.NaOH            B.Zn           C.Na2CO3          D.Fe
(9分)小华同学为探究实验室中三种碳酸盐:碳酸氢铵、碱式碳酸铜、碳酸钙的性质,进行了以下实验:
【实验1】
小华打开盛放碳酸氢铵固体的试剂瓶,闻到有氨臭气味,用湿润的   色石蕊试纸检验,试纸变   ,证明是氨气。
取少量碳酸氢铵固体于试管中,加入少许水振荡。完全溶解后,,向溶液中滴入几滴酚酞试液,观察到溶液为无色。将试管放入60℃热水中加热,很快观察到碳酸氢铵溶液中有大量气泡产生,并闻到较浓的氨臭味,同时,溶液由无色逐渐变为红色。
(1)实验证明,碳酸氢铵易分解产生氨气,同时产生另一种气体和水。写出碳酸氢铵分解的化学方程式                
(2)溶液中的酚酞由无色逐渐变为红色的原因是              
(3)小华根据碳式碳酸铜和碳酸钙分解的条件,得出这三种固体的热稳定性由强到弱的顺序是       >         >    
(4)根据实验,小华联想到农村在存放“碳铵”(碳酸氢铵)化肥时应该注意              
【实验2】
小华各取三种固体试剂少许于试管中,分别加入1mL 1:2的盐酸溶液。观察到三支试管中均有           的现象,其中,      与盐酸反应的速率最快。
(1)由实验可知,三种碳酸盐均能与稀盐酸反应,写出碱式碳酸铜与盐酸反应的化学方程式               
(2)根据实验现象,你认为实验室   (能或否)用碳酸钙固体粉末代替石灰石与盐酸反应制取二氧化碳,原因是              

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