题目内容
【题目】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。某研究性学习小组发现一瓶未密闭的KOH固体,对其成分提出以下假设,并完成了实验探究。
资料:KOH的化学性质与NaOH的相似,CaCl2溶液呈中性。
假设1:只含KOH; 假设2:含KOH和K2CO3; 假设3:只含K2CO3
(1)成分中可能含有K2CO3的原因是(用化学方程式回答)________________________。
(2)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,观察到________,说明假设2或假设3成立。
(3)进一步探究的过程如图-10:
图-10
①“操作1”的名称是____________。
②加入足量CaCl2溶液的作用是_______________________________。
(4)变质试剂也有利用价值,从KOH和K2CO3的组成和性质看,这瓶变质试剂的用途是________(写出一条)。
【答案】 2KOH + CO2 =K2CO3 + H2O 有气泡产生 过滤 将碳酸钾完全反应,防止对接下来的实验干扰 作钾肥(其他答案合理则可)
【解析】(1)KOH的化学性质与NaOH的相似,即易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钾而变质,反应的化学方程式表示为: 2KOH + CO2 =K2CO3 + H2O,故一瓶未密闭的KOH固体的成分可能有三种情况:氢氧化钾、氢氧化钾和碳酸钾、碳酸钾;(2)碳酸钾能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故若假设2或假设3成立,那么固体中含有碳酸钾,加入稀盐酸后会产生大量的气泡;(3)碳酸钾能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,通过过滤能将碳酸钙分离出来,即操作1是过滤;氢氧化钾和碳酸钾均呈碱性,要检验氢氧化钾的存在,那么要先将样品中的碳酸钾除去,故要加入足量的氯化钙是碳酸钾完全反应;(4)碳酸钾中含有植物所需 钾元素,可做钾肥。
【题目】(1)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列各化学实验。
①检验装置B的气密性操作:_____。
②实验室常用无水醋酸钠和碱石灰两种固体药品加热的方法制取甲烷气体。通常情况下,甲烷是没有颜色、没有气味的气体,比空气轻,极难溶于水。若要制取一瓶甲烷,可选用的装置有_____(填写仪器序号字母)。如果选用F装置收集甲烷,气体应从_____(填“a”或“b”)端管口通入。
③若选用装置B作为制取氧气的发生装置,设计装置B时使用仪器d的目的是_____。
④若以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体。按照要求设计实验装置、连接仪器,并检验装置的气密性。所选仪器的连接顺序为_____(从左至右填写仪器序号字母)。
(2)化学兴趣小组欲探究自己使用的某品牌牙膏的主要成分。
【查阅资料】
①牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏湿润的甘油等物质。
②常用的牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2。
③牙膏除了碳酸钙以外,其他物质均不与稀盐酸反应产生气体。
④SiO2不溶于水,也不与盐酸反应。Al(OH)3和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和水,该反应的化学方程式为_____。偏铝酸钠和适量稀盐酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝和稀盐酸可以发生中和反应。
⑤相关物质的溶解性表:
物质 | Al(OH)3 | NaAlO2 | AlCl3 |
溶解性 | 不溶 | 溶 | 溶 |
该品牌牙膏含有上述摩擦剂中的两种成分,为探究摩擦剂的组成,化学兴趣小组取适量该牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥,得到该牙膏中的摩擦剂。
【提出猜想】
猜想1:摩擦剂的成分为Al(OH)3和CaCO3。
猜想2:摩擦剂的成分为_____。
猜想3:摩擦剂的成分为SiO2和Al(OH)3。
【设计实验】
实验步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
组装下图装置进行实验。取少量摩擦剂于锥形瓶中加入适量的_____________ | 固体全部溶解,有气泡,石灰水变混浊 | 则猜想1成立 锥形瓶中发生的化学反应方程式为 _______________ _______________ |
摩擦剂部分溶解 石灰水无明显变化 | 则猜想3成立 |
【实验结论】经过实验验证,猜想1成立。
【实验反思】同学们为进一步确认摩擦剂中含有氢氧化铝,先在少量牙膏样品中加入过量的氢氧化钠溶液,静置一段时间,取上层清液,再滴加稀盐酸至过量。整个实验过程中观察到的现象为________,依据该现象可以判断摩擦剂中一定含有氢氧化铝。