题目内容
三瓶遗失标签的无色溶液分别是盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙,为鉴别这三瓶溶液进行如下实验.
(1)①气体a的名称是 ,原A和B两只试管所盛溶液中对应溶质的化学式分别是 、 .
②生成白色沉淀的化学方程式是 .
③如果只用一种试剂来鉴别三种溶液,可选用的试剂是 .
(2)若遗失标签的是盐酸、碳酸钠、氢氧化钙三瓶溶液,鉴别时不需外加任何试剂,只需将其中的溶液①分别滴加到另外两种溶液②、③中,若实验现象是 ,则①是 .
(1)① 二氧化碳 , NaOH 、 Ca(OH)2;②CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ;
③ 碳酸钠溶液
(2) 一个有气泡,一个有白色沉淀 ,则①是 碳酸钠溶液 .
解析试题分析:(1)氢氧化钠和氢氧化钙能与二氧化碳反应,其中氢氧化钙与二氧化碳反应产生碳酸钙白色沉淀,故当通入气体a时,B中产生白色沉淀,是二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙,故a是二氧化碳,B中盛有的是氢氧化钙溶液;氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠的水溶液显碱性,能使酚酞试液变红,盐酸不与二氧化碳反应,盐酸呈酸性,不能使酚酞变色,故A中盛有的是氢氧化钠溶液,C中盛有的是盐酸,试剂b是酚酞试液;
a是二氧化碳,A中盛有的是氢氧化钠溶液,B中盛有的是氢氧化钙溶液,故填:二氧化碳,NaOH,
Ca(OH)2;
②二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
③若只选用一种试剂鉴别这三种溶液,则选择的鉴别试剂与被鉴别的物质混合时,需要出现三种不同的实验现象,可以是产生气体、沉淀或是没有现象,盐酸能与碳酸盐反应产生二氧化碳气体,氢氧化钙溶液能与可溶性碳酸盐反应产生沉淀,故可以选用碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液混合不反应没有现象,故填:碳酸钠溶液;
(2)题目中给出的物质,盐酸能与碳酸钠反应产生二氧化碳气体,碳酸钠能与氢氧化钙溶液混合产生碳酸钙沉淀,故如果出现一个产生气泡、一个产生的是沉淀,则①是碳酸钠溶液,故填:一个有气泡,一个有白色沉淀,碳酸钠溶液.
考点:酸、碱、盐的鉴别.
为进一步研究高锰酸钾的分解产物,某兴趣小组同学查阅资料,并取一定质量的高锰酸钾加热使之完全分解,然后分别进行了以下三个实验。
【实验内容】:
编号 | 实验内容 | 实验现象 | 实验结论 |
1 | 取反应后固体剩余物0.2g加入5mL 6%的H2O2溶液中 | 剧烈反应,放出大量热量,产生大量气体 | 固体剩余物中的MnO2对H2O2分解有催化作用 |
2 | 取0.2gMnO2加入5mL a (H2O2溶液的质量分数)的H2O2溶液中 | 平稳反应,放出热量,持续产生气体 | MnO2对H2O2分解有催化作用 |
3 | 取反应后固体剩余物1.0g加入足量水中,充分溶解,过滤 | 固体完全溶解,滤纸上无黑色固体残余物 | 固体剩余物中无 b |
【实验分析】
(1)完成上表中的填空内容:a 、b ;
(2)实验2的目的是 ;
(3)同学们经过讨论,认为实验1的结论不正确,理由是 ;
【查阅资料】
Ⅰ、KMnO4受热分解时,在某条件下可能发生以下两个反应:
①6KMnO42K2MnO4+K2Mn4O8+4O2↑
②KMnO4KMnO2+O2↑
Ⅱ、相对分子质量:(KMnO4:158 O2:32)
(4)16gKMnO4中氧元素的质量为 ;加热使之完全分解,若完全发生反应①,生成O2的质量为 ;若同时发生反应①②,生成O2的质量范围是 。(保留二位小数。提示:依据质量守恒定律观察)
课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 | |
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 | |
(1)A中产生的气体是 。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的符号表达式 。
【实验评价】
(1)实验设计Ⅳ的目的是 。
(2)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是 。
【实验拓展】
(1)查阅资料得知:CuO、CuSO4、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 (填序号)。
A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(2)实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2gMnO2粉末,加在干燥管的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃。
对该创新实验的评价,你认为不合理的是 (填序号)。
A.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
B.实验使用的药品用量太大
C.反应速度太慢,耽误时间
D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强
某研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
[假设] H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关
[实验方案]常温下,在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需的时间。
[试验记录]
试验编号 | 1 | 2 |
反应物 | 6% H2O2 | 6% H2O2 |
催化剂 | 1g红砖 | 1gMnO2 |
时间(秒) | 152 S | 35 S |
[结论]
该探究过程得出的结论是 ,
[反思]一个成员说“该实验还不能证明红砖粉可以做该反应的催化剂,若要证明红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加试验来验证”,你认为还要增加的实验是证明它们在化学反应前后的 和_____ 是否改变。
[拓展]H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关?
[假设]
(10分)钛(Ti)是一种重要的航天金属材料.某学习小组对三种金属Ti、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究.过程如下:
提出假设:a.Ti金属活动性比Al强 b.Al金属活动性比Cu强
查阅资料:钛能与盐酸反应.
实验设计:同温下,取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量的稀盐酸中反应,观察现象.
操作分析:三种金属加入盐酸前都先用砂布将表面擦光亮,其目的是
A.除去氧化膜,利于直接反应
B.使表面光亮,易观察现象
C.使反应金属温度相同,易反应
金属 | Ti | Al | Cu |
与盐酸反应现象 | 反应缓慢 | 反应剧烈 | 无明显现象 |
实验现象,实验结论:
(1)原假设中 不正确(填“a”、“b”或“a、b”).
(2)三种金属的金属活动性由强至弱的顺序为 。
结论应用:能否用铝制容器来盛装波尔多液(含硫酸铜), (填“能”或“否”),理由是 。
在学习盐的性质时,某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M(如图)进行反应,有白色沉淀产生,过滤后得到澄清滤液.同学们对该实验进行了一系列的研究.
探究一 M溶液中的溶质是什么?
(1)【提出猜想】该组同学认为M溶液的溶质有两种可能:①是 ,②是CaCl2.
【收集资料】CaCl2水溶液呈中性.
(2)【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量M溶液于试管中,向其中滴加 | | 猜想①正确,碳酸钠与其反应的化学方程式为 |
探究二 过滤后澄清滤液中会有哪些溶质?
【提出猜想】猜想一:NaOH和Na2CO3;猜想二:_____;猜想三:NaOH
(3)【实验验证】同学们针对“猜想一”进行了如下实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取样于试管中,滴入几滴稀盐酸 | 没有气体产生 | “猜想一”不成立 |
他们的实验结论是否正确? ,理由是 .
(4)【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成.
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
分别取少量滤液于A、B两支试管中,A中加入CaCI2溶液,B中加入 溶液 | 若A中产生白色沉淀,B中没有沉淀 | “猜想一”成立 |
| “猜想二”成立 | |
| “猜想三”成立 |