题目内容
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:_________________________________________________。
(1)固体药品熔化后会流到试管口;冷凝水会倒流到试管底,造成试管破裂; (2)①除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;收集未反应的一氧化碳,防止空气污染;②B装置内的澄清石灰水变浑浊; D装置中黑色固体变红; (3)一氧化碳没有全部与氧化铜反应(其他合理答案也可以)
解析试题分析:因为加热分解固体(1)图 1 是加热装置。最适宜的加热分解草酸晶体装置是C。若选装置 a 可能会造成的后果是因为试管是直的固体药品熔化后会流到试管口;若选装置B可能会造成的后果是加热过程中会产生一部分水蒸气,预冷会冷凝,冷凝水会倒流到试管底,造成试管破裂。(2)为了在检验气体是不受干扰① 装置 A 的作用是除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;反应一氧化碳生成,同时一氧化碳是空气污染物,所以气囊的作用是收集未反应的一氧化碳,防止空气污染;;② 证明存在 CO2的现象是B装置内的澄清石灰水变浑浊; 证明存在 CO 的现象是D装置中黑色固体变红; (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:一氧化碳没有全部与氧化铜反应、草酸中的碳元素没有完全转化为一氧化碳等
考点:探究物质的成分及含量
某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学探究该气体的成分。
【猜想与假设】
小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。
小明说:不可能含有N2,因为 。
小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2、CO易燃易爆,同时CO也 。
该小组同学认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
【进行实验】
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 将气体通入澄清的石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 |
② | 将带火星的木条伸入该气体中 | 带火星的木条没有复燃 |
(1)由实验①可知,该气体中肯定含有 ,写出该反应的化学方程式 。
(2)由实验② (填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气,理由是 。
某化学兴趣小组在实验室发现了一瓶标签受到腐蚀(如图所示)的溶液,他们对此产生了兴趣.
[提出问题]这瓶溶液究竟是什么?
经过询问实验老师平时的药品保管得知,这瓶无色溶液应该是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的某一种.为了确定该药品,他们首先进行了理论分析:
(1)小明根据标签上的组成元素认为一定不可能是 .
(2)小英提出,碳酸氢钠、硝酸钠也不可能,你认为她的依据是 .
[设计实验]为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种,他们设计了如下实验.
实验操作 | 实验现象 |
(1)取少量样品于试管中,慢慢滴加BaCl2溶液 | 出现白色沉淀 |
(2)静置一段时间后,倾去上层清液,向沉淀中继续滴加稀盐酸 | 白色沉淀全部溶解,产生大量气泡 |
[实验结论]
(3)该瓶无色溶液是 .生成白色沉淀过程的化学方程式是 .
[实验反思]
(4)小强认为上述设计实验还可简化,仍能达到目的.小强的实验操作是 .
(5)经查阅资料得知上述五种盐里碳酸钠、碳酸氢钠的溶液呈碱性,其余三种盐的溶液呈中性,请你再设计一种实验方法,确定该溶液究竟是哪种盐.简述实验操作和现象.
(6)[综合计算]现取含有氯化钠杂质的纯碱样品25g放入烧杯中,向其中加入50g稀盐酸,二者恰好完全反应.反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为66.2g(不包括烧杯的质量,且气体的溶解忽略不计).试计算纯碱样品中杂质氯化钠的质量分数.
乙炔(C2H2)气体和氧气反应能产生高温火焰,工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙(块状固体,化学式为CaC2)与水反应生成,同时生成一种白色固体。
【提出问题】白色固体是什么物质?
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能:
猜想一:CaO;猜想二: ;猜想三:Ca(OH)2。
他的依据是 。
【交流反思】经过同学们交流讨论,认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是: 。
【进行实验】
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
实验一 | 取样于试管中, 滴加稀盐酸 | | 猜想二:不成立 |
实验二 | | | 猜想三:成立 |
【实验结论】白色固体是Ca(OH)2。写出碳化钙与水反应制取乙炔的化学方程式 。
化学课后,化学兴趣小组的同学在整理实验桌时,发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞,征得老师同意后,开展了以下探究:
[提出问题1]该氢氧化钠溶液是否变质了呢?
[实验探究1]
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加稀盐酸,并不断振荡. | 有气泡冒出. | 氢氧化钠溶液一定变质了. |
[提出问题2]该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢?
[猜想与假设]
猜想1:氢氧化钠溶液部分变质.
猜想2:氢氧化钠溶液全部变质.
[查阅资料]
(1)氯化钙溶液呈中性.
(2)氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
[实验探究2]
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡. | 有 生成. | 说明原溶液中一定有碳酸钠. |
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液. | 溶液变红色. | 说明原溶液中一定有 . |
[实验结论]该氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质.
[反思与评价]
(1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式: .
(2)在上述[实验探究2]中,小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案 (填“可行”或“不可行”).
[理解与应用]
氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存.实验室必须密封保存的药品还有很多,试另举一例: .
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).