题目内容
【题目】某化学兴趣活动小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如图所示实验,并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究。
(提出问题)废液中所含溶质是什么物质?
(猜想与假设)
猜想(一):废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3和HCl;
猜想(二):废液中的溶质只有NaCl;
猜想(三):废液中的溶质是NaCl和HCl;
猜想(四):废液中的溶质是Na2CO3和NaCl。
(讨论与交流)小明认为猜想(一)无需验证就知道是错误的。他的理由是_____。
(实验与结论)
(1)为验证猜想(二),小强同学取少量废液装入试管中,然后滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀,滴加稀硝酸,沉淀不溶解。你认为小强的实验_____(填“能”或“不能”)验证猜想(二)的正确性,原因是_____。
(2)小丽为验证猜想(三),选用大理石做试剂。若猜想(三)是正确的,验证时反应的化学方程式为_____。
(3)若验证猜想(四)是否正确,下列试剂中可选用的有_____(填序号)。
①氢氧化钠溶液 ②氯化钙溶液 ③稀盐酸 ④氯化钾溶液
(拓展与应用)若废液中的溶质是NaCl和HCl,根据HCl的性质,无需另加试剂,只要对废液进行_____操作即可从废液中得到NaCl固体。
【答案】在溶液中Na2CO3和HCl不能共存 不能 溶液中若有HCl,遇AgNO3溶液也能产生不溶于稀HNO3的白色沉淀 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ②③ 蒸发
【解析】
讨论与交流:小明认为猜想(一)无需验证就知道是错误的。他的理由是:在溶液中Na2CO3和HCl不能共存,两者能发生反应产生氯化钠、水和二氧化碳;
实验与结论:
(1)为验证猜想(二),小强同学取少量废液装入试管中,然后滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀,滴加稀硝酸,沉淀不溶解。你认为小强的实验不能验证猜想(二)的正确性,原因是:溶液中若有HCl,遇AgNO3溶液也能产生不溶于稀HNO3的白色沉淀;
(2)小丽为验证猜想(三),选用大理石做试剂。若猜想(三)是正确的,验证时碳酸钙与稀盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)若验证猜想(四)是否正确,需要验证溶液中是否含碳酸钠,下列试剂中可选用的有:
①氢氧化钠溶液与碳酸钠不反应;无明显现象;
②氯化钙溶液与碳酸钠反应产生碳酸钙白色沉淀;
③稀盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体;
④氯化钾溶液与碳酸钠不反应;无明显现象;
故选:②③;
拓展与应用:若废液中的溶质是NaCl和HCl,根据HCl的性质,无需另加试剂,只要对废液进行蒸发操作即可从废液中得到NaCl固体,因为盐酸具有挥发性,蒸发溶液,水和HCl都会挥发都空气中,剩余氯化钠固体。
【题目】冬天来了,妈妈买了很多暖宝宝回家,小希问妈妈,为什么暖宝宝能发热.妈妈说:听说是里面有铁粉,铁粉生锈放热.为了验证妈妈解释的正确性,小希在实验室打开一片暖宝宝,取出其中黑色粉末做了下面的实验.
I.黑色粉末成分的探究
操作 | 现象 | 结论 |
取暖宝宝中的黑色粉末于试管中,加入足量稀盐酸 | 有气泡冒出, 溶液变为① _____. | 黑色粉末中有铁粉. 产生气泡的方程式②_____. |
反应结束之后,发现仍有固体残留.经过③_____(操作名称),干燥,获得黑色粉末,加热,未能点燃. | —— | —— |
小希查阅资料,发现反应后剩余的黑色粉末可能是活性炭,而活性炭燃烧需要很高的温度,于是小希设计如图 1 的实验.
将黑色粉末与氧化铜粉末充分混合,放入加热装置,接通电源,达到高温状态,观察到石灰水变浑浊.小希确定黑色粉末中有活性炭,加热装置中发生的化学反应方程式为④_____.
II.探究“暖宝宝”反应原理现铁的生锈本质是否一致
按图 2(夹持仪器已略去)采用传感器收集数据,将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中,密封装置,开始收集,观察曲线变化.
从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与⑤_____和_____等物质发生反应,并⑥_____热量(填写“吸收”或“放出”).这一反应与铁生锈原理一致.
III.实验拓展
利用上述原理,小希设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图 3 所示,
量筒中水的读数为 100mL.
(1)实验过程中,可以观察的现象是⑦_____.
(2)冷却一段时间之后,打开弹簧夹,水从量筒中流入玻璃瓶(容积为 250mL)最后读数为 67mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计),通过计算,本实验数据测得空气中氧气的体积分数为⑧_____.
(3)出现上述误差的原因可能是⑨_____(可多选)
A 装置漏气
B 暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足
C 温度计的读数未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积
D 弹簧夹未夹紧
E 最后读取量筒中水的体积是俯视读数