题目内容
如图是某研究性学习小组进行CO2与NaOH溶液反应的探究实验装置.
【查阅资料】水的沸点与气体压强有关,气体压强小,沸点低;气体压强大,沸点高.
【实验探究】实验步骤如下:
步骤①:如图所示,锥形瓶A盛满CO2气体,锥形瓶B盛有96%以上但未沸腾的热水,烧杯中加入同样温度的热水(起保持锥形瓶B中水温恒定的作用).
步骤②:取2支注射器,一支抽取20mL水,另一支抽取20mL浓NaOH溶液.
步骤③:将注射器中20mL水注入锥形瓶A中,振荡后观察,锥形瓶B中的热水没有沸腾.
步骤④:取下盛水的注射器,再将盛20mL浓NaOH溶液的注射器迅速连接到锥形瓶A上,注入该溶液并振荡,观察到明显的现象.
请回答下列问题:
(1)实验开始前,依上图连接好装置(锥形瓶A、B和烧杯均未盛装物质),将一支空注射器连接到锥形瓶A上,并将其活塞缓慢向上拉,几秒钟后松手,观察活塞是否复位,这个操作的目的是 .
(2)锥形瓶A中CO2与NaOH溶液反应的化学方程式是 .
(3)步骤④锥形瓶B中产生的明显现象是 ;产生明显现象的原因是 .
(1)检查装置气密性;(2)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;(3)水沸腾;B中气压减小,水的沸点降低;
解析
化学课堂上要学习碱的化学性质,老师让两位同学和他共同做实验,要求两位同学分别向澄清石灰水和氢氧化钠溶液中吹气,如图①②所示,老师告诉同学们,呼出的气体中只有二氧化碳有可能与澄清石灰水和氢氧化钠溶液反应.
同学们在吹气后观察到①中澄清石灰水边浑浊,②中氢氧化钠溶液无明显现象.观察实验现象后老师问,通过实验现象的观察,检验二氧化碳气体应该使用 ,针对②中的情况,师生共同开始探究之旅.
【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象,两者是否发生了化学反应?
【猜想假设】猜想A:两者发生了化学反应;猜想B:两者没有发生化学反应.
【实验探究】
(1)小明设计了如图所示的③、④两个实验.
实验现象:③中的软塑料瓶变瘪,④中 .
(2)小亮认为小明的实验是可行的,其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,使容器内压强降低,小光同学却对此提出了质疑,他认为小明的实验不严谨,若仍利用该装置,需要补做的对比实验是 .
(3)小光设计的是通过检验生成物来验证猜想,请帮他填写实验报告:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取③实验后的溶液少许,再向其加入 ( ) | | 验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应 |
【反思拓展】探究结束老师说,通过此探究实验我们发现,对于没有明显现象的化学反应,可以从不同的角度证明反应的发生,这些角度可以是:
①通过检验反应物减少证明反应发生;②通过 证明反应的发生.
实验室可利用碱式碳酸铜(化学式:Cu2(OH)2CO3)制备氧化铜,并进行碳粉还原氧化铜的实验。
①制备氧化铜并检验产物,装置如下图所示(省略夹持仪器):
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入空气。
步骤二:关闭活塞,连上C和D,开始加热。
步骤三:在加热过程中,记录在B中固体质量变化如下表,在t3时停止加热。
加热时间(min) | 0 | t1 | t2 | t3 |
B中固体质量(g) | 6.66 | 5.20 | 4.80 | 4.80 |
请在中填入配平后的系数(10)。
C中试剂是(11)。A的作用是吸收空气中的(12),防止对产物检验造成干扰。选择t3时停止加热的理由是(13)。
一定量碳粉还原①中制得的氧化铜并检验产物,装置如下图所示:
实验过程中,观察到F中溶液变浑浊,E中的现象是(14)。
反应完全后,若仅撤走酒精喷灯停止加热,可能导致的后果是(15)。
分析:若①中省略步骤三,对②中反应产物判断可能产生的影响及其原因。
(16)
(6分)某小组同学将BaCl2溶液与H2SO4溶液混合,将反应后的液体过滤,并探究滤液的成分,请你参与探究并回答相关问题。
【问题与发现】Ⅰ.BaCl2溶液与H2SO4溶液混合,发生反应的化学方程式是: 。
Ⅱ.滤液里的溶质是什么?
【猜想与假设】
猜想1:滤液里的溶质只有HCl;
猜想2:滤液里的溶质有HCl和H2SO4;
猜想3:滤液里的溶质有HCl和 。
【探究与验证】
| 实验操作 | 现 象 | 结 论 |
甲 | 取少量滤液,加入少量锌粒 | 有气泡产生 | 猜想2成立 |
乙 | 取少量滤液,加入少量的Na2SO4溶液 | | 猜想3成立 |
A.AgNO3溶液 B.Ba(NO3)2溶液 C.Na2CO3溶液 D.Mg
(10分)糕点疏松剂的主要成分中含有碳酸氢钠,某化学兴趣小组对碳酸氢钠的化学性质进行探究.
【探究实验一】碳酸氢钠溶液的酸碱性:用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10,由此得出结论是碳酸氢钠溶液呈 .
【探究实验二】碳酸氢钠能否与酸反应:取少量固体放入试管中,滴加足量的稀盐酸,现象为 .结论:碳酸氢钠能与酸反应.
【探究实验三】碳酸氢钠的热稳定性:取一定量的碳酸氢钠放在铜片上加热,如图所示.
(1)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有水珠.
(2)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,加入适量的澄清石灰水,振荡,观察到石灰水变浑浊.
(3)通过进一步实验来确定充分加热后的固体产物的成分.限选试剂及仪器:稀盐酸、氯化钙溶液、澄清石灰水、酚酞溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管
序号 | 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
① | 取少量加热后的固体产物放入试管A中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,滴加足量 氯化钙 ,振荡,静置 | 产生白色沉淀 | 产物含Na2CO3 |
② | 取操作①后的上层清液于试管B中,滴加 | | 产物不含NaOH |
(7分)金属铁、铝、铜在生产和生活中有广泛的应用。
(1)地壳中含量最多的金属元素是 。
(2)金属铜做导线是利用其延展性和 性。
(3)铁是应用最广泛的金属。工业常用赤铁矿(主要成分Fe2O3)和一氧化碳在高温条件下炼铁,该反应的化学方程式为_ 。
(4)实验室中用如下实验来研究铁、铝、铜三种金属活动顺序及其在活动顺序表中相对氢的位置。
①乙实验的现象为_______________________________________________
②若将上述实验之一替换掉一种药品,即可达成实验目的。说明具体的改进方法:________________________________________________
③按如图实验结束后,将乙、丙实验后的剩余物倾倒至一个烧杯中,充分反应。然后将甲实验的剩余物倒入此烧杯,无气泡产生。以下说法正确的是________(填序号) 。
A.最后烧杯中的溶液不可能是无色的 |
B.乙实验中,CuSO4溶液一定是过量的 |
C.乙、丙混合过程中,可能没有发生化学反应 |
D.最后烧杯中的溶液,一定含有Al2(SO4)3,可能含有FeSO4 |