题目内容
化学小组的同学用如图所示的装置探究二氧化碳的性质后,觉得探究很有意思,想继续探究.
[提出问题]反应后溶液中的溶质有什么?
[查阅资料](1)氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为 .
(2)在上述反应中,若二氧化碳过量,能发生如下反应:
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
[猜想与假设]通过分析,小明做出如下猜想:
①含有NaOH和 Na2CO3;②含有Na2CO3和NaHCO3;
[实验探究]为确定反应后溶液的组成,同学进行了如下两项探究活动.
(1)对相关物质性质的研究.
| NaHCO3溶液 | NaOH溶液, | Na2CO3溶液 |
加入稀盐酸 | 产生气泡 | 无明显变化 | 产生气泡 |
加入饱和石灰水 | 溶液变浑浊 | 溶液变浑浊 | 现象I |
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 |
上表中现象I对应的化学方程式为 .
(2)探究反应后溶液的成分.为确认反应后溶液的组成,小明设计了如下实验过程
实验步骤 | 操作 | 实验现象 | 实验结论 |
① | 取一定量反应后溶液放入试管中,滴加适量的CaCl2溶液. | 有沉淀产生 | |
② | 将步骤①所得的混合物过滤,洗涤,并将滤渣分成两部分. | | |
③ | 向其中一份步骤②所得固体中滴加稀盐酸. | 有气泡产生. | 原溶液中含有 . |
④ | 取另一份步骤②所得固体, . | . | 猜想1正确 |
[反思与评价]
(1)若想直接证明小明的另一个猜想不正确,在上述方案的基础上,应加做的实验是
.
(2)小伟提出,小明的猜想不完全,反应后溶液的组成还可能是 (有几种写几种).
[查阅资料]2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O [实验探究](1)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(2)
③Na2CO3.
④溶于水,然后向上层清液中滴加无色酚酞溶液.无色酚酞溶液变为红色.原溶液中有NaOH.
[反思与评价](1)取实验步骤②所得的滤液适量于试管中,加热,将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水不变浑浊,证明小明的猜想②不正确.
(2)A:只有碳酸钠 B:只有碳酸氢钠
解析试题分析: [查阅资料](1)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O[实验探究]碳酸钠与氢氧化钙能反应生成碳酸钙和氢氧化钠,化学方程式Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH(2)取一定量反应后溶液放入试管中,滴加适量的CaCl2溶液.有沉淀产生,说明含有氢氧化钠或碳酸钠,将步骤①所得的混合物过滤,洗涤,并将滤渣分成两部分,向其中一份步骤②所得固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明沉淀中含有碳酸钙,则溶液中一定含有碳酸钠,若猜想①正确,取另一份步骤②所得固体,溶液于水,然后向上层清液中滴加无色酚酞溶液,无色酚酞溶液变为红色,说明沉淀中含有氢氧化钙,则原溶液中含有氢氧化钠.[反思与评价](1)小明的另一个猜想含有Na2CO3和NaHCO3不正确,根据两种物质的性质可取实验步骤②所得的滤液适量于试管中,加热,将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水不变浑浊,证明小明的猜想②不正确.(2)根据化学反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O和Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3可知,反应后的溶液中的溶质还可能只有碳酸钠或只有碳酸氢钠.
考点:实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质.
某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物,并测定样品中草酸晶体的质量分数(假设杂质不参与反应)。已知:浓硫酸可作为干燥剂;草酸晶体(H2C2O4·2H2O )的性质见下表:
熔点 | 沸点 | 热稳定性 | 其他 |
101℃~102℃ | 150℃~160℃升华 | 100.1℃分解出水,175℃分解成CO2、CO、H2O | 与 Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4) |
(2)图 2 是验证热分解产物中含 CO 、 CO2的装置。
① 装置 A 的作用是_____________________,气囊的作用是_____________________。
② 证明存在 CO2的现象是______________,证明存在 CO 的现象是______________。
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称取一定量样品,用上述装置进行实验,称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作因素,其可能原因:_________________________________________________。
碳酸钙在高温下煅烧一段时间后,得到白色固体(CaCO3CaO+CO2↑),为了确定白色固体的成分,对其可能的组成进行探究,请你完成下表.
假设(猜想) | 验证方法及操作 | 可能看到的现象 | 结 论 |
| | | |
葡萄糖是生命体所需能量的主要来源.
提出问题:葡萄糖燃烧的产物是CO2和H2O,由此能否推断葡萄糖是由碳元素和氢元素组成的有机物?
实验设计:为了确定葡萄糖的元素组成,某小组设计了如下实验(其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂,部分固定装置省略,假设每个装置中均吸收完全或反应完全。
小贴士 含碳元素的化合物完全燃烧生成CO2 、H2O,不完全燃烧时生成CO、CO2 和H2O |
(2)装置B处Fe2O3可能发生的化学反应的方程式为 .
方案评价:
用充有空气的储气球代替制备氧气的装置,是否更有利于实验的进行,为什么? .(填“是”或“否”及理由)
数据处理:下表是同学们填写的实验报告,请你帮助完成.
实验事实 | 数据分析及结论 |
1.8g葡萄糖完全燃烧,得到2.64g CO2和1.08g H2O | 结论:葡萄糖含有 元素 数据分析的依据是 . |
讨论交流:上述实验装置D、E中盛放的都是NaOH固体,试分析两次使用NaOH固体的作用分别是什么? .
膨松剂是一种食品添加剂.它在面包制作过程中发生反应产生气体,使面包变得松软.膨松剂反应产生气体的量作为检验膨松剂品质的一项重要指标.已知某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵(NH4HCO3)中的一种或两种,化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究:
【查阅资料】
①2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑; NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑.
②浓硫酸常用于吸收水蒸气和氨气.
③碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,不与氨气反应.
实验I:探究膨松剂的成分
按如图1所示连接好装置(夹持仪器略去,下同).
(1)实验记录
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
① | 检查装置的气密性. 向装置中加入药品. 关闭K1,打开K2 | | 装置的气密性良好. |
② | 点燃酒精灯. 打开K1,关闭K2. | 试管中白色固体减少, | 有二氧化碳生成,A中反应的化学方程式为 . |
③ | 打开K2,关闭K1. | 无色酚酞试液变红 | 有氨气生成. |
④ | 继续充分加热. | 试管中仍有固体 | |
(2)得出结论:该膨松剂的成分为 .
实验II:探究膨松剂受热产生气体的量
(1)测定二氧化碳的质量:如图2所示装置(气密性良好,各装置中的试剂为足量).
将8g膨松剂装入装置B中,通过测定实验前后装置 (填字母序号)的质量,其质量差即为样品产生的二氧化碳气体的质量.加热前,先对已连接好的装置A、B和C通一段时间的空气,再连接上装置D、E;加热过程中,装置C的作用是 ;停止加热后,应继续通入空气一段时间,以保证产生的气体被装置充分吸收.
(2)测定氨气的质量:调整图2装置的连接顺序为 .另取8g膨松剂装入装置B中,通过测定实验前后装置C的质量,其质量差即为样品产生的氨气的质量.
【解释与结论】同学们进一步对实验结果进行分析后,认为该膨松剂质量良好.
【反思与评价】实验II中,若没有装置E,造成测定结果可能会 (填“偏大”、“不变”或“偏小”).
实验室里,试剂瓶的标签常因脱落或被腐蚀而丢失,现有失去标签的6瓶溶液,可能是NaCl、Na2CO3、NaOH、CaCl2、Ca(OH)2、HCl、CuSO4七种物质中的六种,教师将它们编号为A、B、C、D、E、F,让同学们鉴别这六种物质,请你参与小明的下列鉴别过程.
[查阅资料]:CaCl2溶液显中性,CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
(1)观察各种溶液的颜色,其中C瓶为 色,是硫酸铜溶液.
(2)做两两混合实验,E与其他四种物质混合的实验现象记录如下:
| A | B | D | F |
E | 无现象 | 白色沉淀 | 无色气泡 | 白色沉淀 |
由此实验确定 E是 (写化学式),还能确定 .
(3)若只用酚酞溶液,进一步确定另外三种物质的成分,你的实验设计是(填下表):
实验操作 | 实验现象及实验结论 |
| |
(4)六种物质都鉴别出来以后,小明将NaOH溶液和Na2CO3溶液混合,再滴加稀盐酸,从开始滴加稀盐酸到过量的现象是 ;此时溶液中的溶质为 .
同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后,联想到单质碳的一些化学性质,对反应后的气体成分产生了疑问,某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。
〔猜 想〕
①气体产物全部是CO2 ②气体产物全部是CO ③气体产物
〔查阅资料〕 CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想,他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。
〔现象与分析〕
现象 | 结论 |
如果装置B , 装置C无现象 | 则猜想①成立 |
如果装置B无现象,装置C | 则猜想②成立 |
如果装置B ,装置C____________ | 则猜想③成立 |
〔结论〕实验现象证明猜想③成立,同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
(1)同学们对CO产生的原因进行了分析:
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO;
②原因二:反应C+2CuO2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应,产生了CO;
请你从原因一、原因二中选择其一,用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理______________________________________________。
(2)根据上述实验,请你归纳出单质碳在工业上的重要用途
铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有,将苹果切开不久,果肉上就会产生一层咖啡色的物质,也好象是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究。
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关?
【猜想与假设】
猜想①:可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”;
猜想②:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”;
猜想③:可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”;
【收集证据】
(一)查阅有关资料:已知苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的一种物质发生氧化反应,生成咖啡色的物质。且温度越高反应越快。
(二)实验探究:针对上面的猜想,化学活动小组依次设计了实验方案,将苹果肉分别放入 三种气体中,依次观察到下列实验现象。请你帮他们填写下表。
| 氮气 | 氧气 | 二氧化碳 |
现象 | 不变色 | 变色 | |
结论 | 果肉变色与氮气无关 | | 果肉变色与二氧化碳无关 |
【反思与评价】
在三种猜想中,你认为猜想 (填代号)最不合理, 理由是 。
【应用】根据上述结论,要防止果汁变质,果品加工和保存果汁时可采取的措施是 。(写一点即可)