题目内容
在化学课上,甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上附粘附着白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 ,白色物质可能是Na2O或 ;
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。
甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的,其理由是 。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O + H2O = 2NaOH
【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。
实验方案 | 实 验 操 作 | 实验现象 | 结 论 |
方案1 | 取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品 全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质 为Na2O |
方案2 | ①取样品少量于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | 白色物质 是 |
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
① ,
② 。
【进行猜想】 炭[C] Na2CO3或Na2O、Na2CO3 反应物中无氢元素(或违背质量守恒定律,答案合理即可)
【实验探究】Na2CO3
【反思评价】Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红
【得出结论】4Na + 3CO2 2Na2CO3 + C
燃烧不一定要有氧气参加;CO2在一定条件下能支持燃烧;金属Na着火不能用CO2灭火;金属Na与CO2的反应属于置换反应等,合理即可)
解析试题分析:【进行猜想】依据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变可知,黑色物质可能是碳单质,白色物质可能是Na2O或Na2CO3或Na2O、Na2CO3 ,由于反应物中无氢元素,故不可能生成氢氧化钠;
【实验探究】其中加入过量的CaCl2溶液,产生了白色沉淀,那么沉淀是碳酸钙,白色物质就是碳酸钠;
【反思评价】Na2O + H2O =" 2NaOH" ,生成的氢氧化钠呈碱性,但由于Na2CO3溶液也显碱性,也会使酚酞变红,故方案1得到的结论不正确;
【得出结论】根据实验探究,那么生成的是碳和碳酸钠,反应的化学方程式为:
4Na + 3CO2 2Na2CO3 + C;钠能在二氧化碳中燃烧说明燃烧不一定要有氧气参加;CO2在一定条件下能支持燃烧;金属Na着火不能用CO2灭火;金属Na与CO2的反应属于置换反应等。
考点:实验探究
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
(5.5分)为验证二氧化碳和氢氧化钠溶液确实能发生化学反应,两个化学兴趣小组的同学进行了如下探究活动。
⑴第一小组:小莉同学设计了如下图所示实验装置,集气瓶中充满二氧化碳气体,滴管中吸入了氢氧化钠溶液,集气瓶中的气球通过导气管与外界空气相通。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
挤压滴管橡胶胶帽,使氢氧化钠溶液滴入集气瓶中。 | 气球逐渐变大 | 二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生了化学反应 |
⑵第二小组:小秦同学对实验装置做了如图改进。集气瓶中充满二氧化碳气体,气球通过导气管与外界空气相通,分液漏斗A中装有氢氧化钠溶液。分液漏斗B中装有另一种试剂。
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/b9/2/19nvw2.jpg)
步骤一:打开分液漏斗A的活塞,使氢氧化钠溶液流入集气瓶中。
现象:气球逐渐变大。
步骤二:打开分液漏斗B的活塞,使 溶液流入集气瓶中。
现象: ,产生这一现象的化学反应方程式是 。
结论:二氧化碳和氢氧化钠溶液可以反应,该反应的化学方程式是 。
⑶对于现象不明显的化学反应,上述两组同学的实验是分别从反应物和生成物两个方面进行的探究验证,其所利用的原理是不同的。
①第一组是通过实验证明 验证化学反应发生了;
②第二组是通过实验证明 验证化学反应发生了。
(8分)课外小组的同学上网查阅有关金属资料时,看到镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物。于是产生疑问:产生的气体和白色不溶物是什么物质?在老师的帮助下,他们进行了如下探究。
探究一 :产生的无色气体是什么物质?
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 | 解释及结论 |
实验I | 用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量饱和碳酸氢钠溶液的试管中 | 迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物 | ![]() |
实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃,并在火焰上方罩一干、冷的小烧杯 | 气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾出现。 | 该气体是 ,燃烧的化学方程式为 。 |
【查阅资料】
1.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
2:MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,分别生成两种氧化物。
【猜想与假设】
猜测1:白色不溶物可能为Mg(OH)2
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能是Mg (OH)2和MgCO3的混合物
实验Ⅲ ①取洗净后的白色固体,加入足量的 溶液,观察到固体溶解,产生无色气泡,则白色固体一定含有 。(填名称)
②称取实验I中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部通入装置A和B中。
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/14/6/1tqkg4.png)
实验后装置A增重1.8g,则白色固体中还含有 ,装置B增重8.8g,试确定白色不溶物中各成分的质量比为: 。
【实验反思】通过上述实验说明,对于未知物成分的确定,可以采取两种不同的实验方法,这两种方法分别是 , 。
(6分)某化学学习小组的同学在实验室将一定量氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液于烧杯中充分反应。反应后溶液中的溶质是什么物质呢?大家围绕上述问题开展了下列探究活动,请你共同参与完成:
(1)氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应的化学方程式为 。
(2)反应后溶液中的溶质是什么物质呢?
【猜想假设】猜想一:只有氢氧化钠
猜想二:是氢氧化钠和碳酸钠
猜想三:是 。
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤一:取少量溶液于试管中,滴加过量稀盐酸 | | 猜想二不正确 |
步骤二:取少量溶液于试管中,滴加 溶液 | 产生白色沉淀 | 猜想一不正确、猜想三正确 |
步骤二中小红认为选择另外一种不同类别的物质,也可得到同样的结论,则该物质的化学式为 。
随着人们对酒驾危害认识的加深,司法机关对于酒驾、醉驾的处罚将日趋加重。醉酒的原因是酒中含有的乙醇对人的神经系统有刺激作用。交警对呼气酒精检验的原理是:橙色的K2Cr2O7酸性溶液遇乙醇会迅速变成蓝绿色。
白酒是乙醇的水溶液,酒中的乙醇在微生物作用下能被氧化成乙酸。小刚家有一瓶密封存放的白酒,他想知道该白酒的组成情况,于是进行如下实验探究:
【提出问题】该白酒中的溶质主要有哪些?
【查阅资料】材料一:乙醇(C2H5OH),俗称酒精,易溶于水,水溶液呈中性。在加热条件下,可以把氧化铜还原为单质铜。
材料二:乙酸(CH3COOH),又名醋酸,易溶于水,具有酸的通性。
【提出猜想】猜想1:只有乙醇
猜想2:只有乙酸
猜想3:
【实验探究】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
①取少量白酒于试管中,滴入几滴橙色的K2Cr2O7酸性溶液 | | 猜想1成立 |
② | |
【实验反思】操作①能否改为“将加热后的表面有黑色氧化铜的铜丝插入盛有白酒的试管中”? ,理由是 。
某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3 ③只有Fe(OH)3 ④是Fe2O3与Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu与Fe2O3的混合物 ⑥是Cu与Fe(OH)3的混合物
【资料获悉】
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝;
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按下面左图进行实验。结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的 (填猜想中的序号)。
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为 的观点正确(填“乙”或“丙”)。
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按上面右图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
| 反应前 | 反应后 |
Ⅰ组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g |
Ⅱ组 | 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g | 洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g |
【交流讨论】
(1)中先通CO气体的作用是 。
(2)选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第 组(填序号)。
(3)A装置中发生反应的化学方程式 ;实验中观察到A装置中的现象为 。
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处? (填“需要”或“不需要”),理由是 。
【反思评价】戊同学指出:从环保角度,上右图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进? 。
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将上面右图中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行? (填“可行”或“不可行”)。