题目内容
小明暑假期间到农田施肥时,发现撒落在地上的碳酸氢铵在阳光的照射下很快消失了,同时有浓烈的刺激性气味。他很好奇,返校后和同学们进行探究,请你一同参与。
【提出问题】温度较高时碳酸氢铵能分解吗?产物是什么?
【猜想假设】碳酸氢铵受热易分解,产物可能为水、二氧化碳、氨气。
【实验设计】小明设计了如图所示的装置进行实验(夹持装置省略)。
(1)根据现象: ,证明实验后生成了水和氨气。
(2)装置B中澄清石灰水 ,证明产物中有二氧化碳生成。
(3)小红同学认为若将装置B中的澄清石灰水改为NaOH溶液,再通过实验验证
B中的产物,也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成。请你帮她设计并完成验证B中产物的实验。
【实验结论】碳酸氢铵受热易分解,其反应的化学方程式为 。
【实验评价】在上述同学们的探究活动中,你最欣赏的是 。
【实验反思】根据以上实验,你认为碳酸氢铵化肥在存放时应注意的问题是
。
【实验设计】(1)干燥的红色石蕊试纸变蓝
(2)变浑浊
(3)
(其他合理答案均可)
【实验结论】NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
【实验评价】小明同学用生石灰和水反应放出的热量做热源(或小红同学验证二氧化碳的方法)(合理即可)
【实验反思】存放NH4HCO3时应避光、避热、密封
解析
电池是日常必备用品之一,但它也是环境污染的一个重要来源。下面是某兴趣小组利用废旧锌锰干电池作为原料,并进行相关探究的过程。
【知识储备】
(1)锌锰电池的构造和组成(见图)。
(2)结晶水合物的特殊性质:在逐步升高温度条件下,
结晶水合物能失去部分或者全部结晶水,如蓝色的胆矾
晶体(CuSO4 ?5H2O)受热时可失去结晶水变为白色的无
水硫酸铜粉末(CuSO4)。
(Ⅰ)制备皓矾晶体(ZnSO4?xH2O)
小组同学参观了某回收废旧锌锰电池的工厂,其回收工艺流程如图:
将滤液2蒸发浓缩、冷却结晶可得到皓矾晶体(ZnSO4?xH2O),蒸发时要用要用玻璃棒不断搅拌,目的是防止 引起液滴飞溅。
(Ⅱ)兴趣拓展——回收二氧化锰
实验(Ⅰ)中部分步骤可回收较纯净的二氧化锰固体。
(1)小王同学认为试剂a为水,你认为能不能实现实验目的?答: 。
(2)在空气中充分灼烧的目的是 。
(Ⅲ)皓矾晶体中结晶水含量的测定
小组同学将部分皓矾晶体(ZnSO4?xH2O)带回实验室,用下图装置测定晶体中结晶水的含量(图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管)。
测定方法:称取28.7g晶体置于C装置的硬质玻璃管中,加热至完全失去结晶水:
(ZnSO4?xH2O ZnSO4 + xH2O),冷却至常温后,称量玻璃管中固体其质量为16.1g。
(1)B中的试剂可从下列物质中选取,你的选择是 。
A.浓硫酸 | B.硝酸银溶液 | C.饱和碳酸钠溶液 | D.澄清石灰水 |
(3)根据实验结果,计算皓矾晶体中结晶水的x值为 。
(8分)实验课上,甲同学用石蕊试液测定稀盐酸和NaOH溶液的酸碱性,乙同学用石蕊试液测定石灰水和Na2CO3溶液的酸碱性(如右图所示)。实验后进行废液处理:甲同学将两支试管中的液体倒入烧杯A中,得到蓝色溶液;乙同学将两支试管中的液体倒入烧杯B中,得到蓝色溶液和白色沉淀;最终将A中的溶液和B中的上层清液倒入烧杯C中。
(1)甲同学的实验中向 中滴加石蕊试液后,溶液颜色为红色。
(2)甲组同学将两支试管中的液体混合后,烧杯A中的溶液溶质一定有 。
A.HCl B.NaOH C.NaCl
(3)两位同学继续对烧杯C中的废液成分进行探究:
【猜想与假设】通过分析上述实验现象,烧杯C中的废液除石蕊和水外,其组成可能为:
,② ,③ 。
【设计完成实验】请设计实验验证烧杯C中的废液可能的组成:
操作方法 | 实验现象 | 实验结论 |
| | |
(4)最后,两位同学向烧杯C中加入 ,实现了此次实验的绿色排放(呈中性)。
一次化学兴趣小组活动时,小红在实验室制取了一种初中化学中常见的气体,收集在三个集气瓶中,让小刚通过实验确定该气体。小刚进行了下面的实验。请根据实验步骤和现象,将你的推断结果及结论填入下表空格中,并回答问题。
实验步骤 | 实验现象 | 推断结果及结论 |
(1)取一瓶气体,闻其气味 | 无气味 | 可能是H2、O2、N2、CO、CO2、CH4 |
(2)移开另一瓶的玻璃片,将一燃着的木条缓慢深入瓶中。 | 瓶口处未见火焰 | 一定不是_______________ |
木条的火焰熄灭 | 一定不是_______________ | |
(3)向第三个瓶中注入少量澄清石灰水,振荡 | 石灰水变浑浊 | 一定是_______________ |
在进行实验(3)时,除了使用澄清的石灰水外,还可用___________来确定该气体。
小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。
【成分的确定】
三位同学都作出以下的猜想:
① 可能是NaOH;② 可能是Na2CO3;③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。
做出②③猜想的依据是 (用化学方程式表示)。
为了验证①②③猜想,他们分别做了下面的实验。
(1)小刚取少量白色粉末于试管中,再滴加稀HCl,有气泡产生,由此可推出白色粉末中一定含有 ,肯定猜想 (填序号)是错误的。
(2)小军又取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验,认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切,因为 。
(3)为探究白色粉末是否含有NaOH,小红设计了如下实验方案:
①沉淀B的化学式为 。
②在操作1中要用到玻璃棒,其作用是 。
③小刚认为小红的这个方案也有问题,理由是_ ,但只要稍加改进,就可以证明粉末中还含有NaOH,则小刚改进的方法是 。
小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验,实验现象和小红的一致,由此确定猜想③是正确的。
【各成分含量的测定】
三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验,并记录如下实验数据。
称量项目 | 称量时间 | 质量(g) |
试样 | ———— | 10.00 |
装置+稀硫酸质量 | ———— | 241.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后15秒 | 249.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后35秒 | 249.00 |
装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后55秒 | 249.00 |
(1)写出锥形瓶中发生反应化学方程式:
① ;
② 。
(2)试通过分析表中数据计算试样中碳酸钠的质量分数。
【实验反思】
有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小,该同学的理由是(实验操作均正确): (答一条即可)。
在实验室,有硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙五种物质(均为纯净物)失去标签,它们均为白色粉末。现将药品分别标记为A、B、C、D、E,化学老师让化学实验小组的同学鉴别出这些物质。
【查阅资料】白色的硫酸铜粉末遇水变为蓝色
【实验探究】化学实验小组的同学鉴别实验过程记录如下步骤1:取五种白色粉末各一药匙,分别放入五支洁净的试管中,各加蒸馏水2mL。振荡后静置。五支试管底部均有固体存在,只有盛放E的试管中液体呈蓝色, 其他均呈无色。
步骤2:取B、C、D的上层清液滴加稀盐酸,只有B的试管中有气泡产生,其他均无明显现象。
步骤3:取A、C、D的上层清液放入试管中,分别滴加无色酚酞,A、C显红色。
请根据该学生的实验过程,回答下列问题:
(1)由步骤1得出E为 ;
(2)步骤3中,D的现象是 ;
(3)根据该化学小组的实验,除E外其余四种白色粉末有部分也可以确定,分别是 ;(写代号及其对应物质的化学式)
(4)对尚未鉴别出来的物质,请设计实验进行确定,并填入下表:
实验操作 | 实验现象及结论 |
| |
【实验反思】“四支试管底部均有固体存在”,与化学小组同学预测的只有一只试管中有固体体存在,其他试管中均为澄清溶液”的现象不同,其原因可能是 。
在化学课上,甲同学将燃烧的钠(Na)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,瓶壁上粘附着白色物质.老师告诉同学们,这种黑色颗粒和白色物质都是化学实验室中的常用药品之一。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质分别是什么?
【进行猜想】甲认为黑色颗粒是 炭(C),白色物质可能是碳酸钠( Na2CO3)或氧化钠(Na2O),乙同学还认为白色物质是氢氧化钠(NaOH).经过分析甲同学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,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水。碳酸钠也是白色粉末,与盐酸反应会产生二氧化碳、水、氯化钠。
【实验探究】甲同学对黑色颗粒,白色物质分别是什么物质进行实验探究.
实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
步骤1 | 在氧气流中充分燃烧黑色固体,并把产生的气体通入澄清石灰水中 | 黑色固体完全消失,澄清石灰水变浑浊 | 黑色固体是____________ |
步骤2 | 取少量白色固体于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入盐酸 | 产生气泡 | 白色固体是___________ |
【拓展反思】通过这个实验,你对燃烧条件有什么新的认识?_______________________________________________