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【探究一】二氧化碳的性质的拓展探究
(1)倾倒二氧化碳实验
甲、乙两同学将两瓶完全相同的足够的二氧化碳气体,分别以甲图、乙图的方式将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,请分析回答:
①甲同学用甲图的方式倾倒,观察到两根蜡烛是由下而上熄灭,该实验说明二氧化碳具有
②乙同学用乙图的方式倾倒,观察到的结果是两根蜡烛都没有熄灭,请你联系学科知识分析,蜡烛没有熄灭的原因
(2)二氧化碳与二氧化硫溶解性对比实验
丙同学用相同的试管分别收集了二氧化碳和二氧化硫,做了如右图所示的对比实验,现象如图.分析该现象得到的结论是
【探究二】在学习了木炭还原氧化铜的实验后,小明对课本上实验进行如下改进:
将CuO和足量炭粉充分混合,平铺在反应管a中,在b瓶中盛足量澄清石灰水,按图连接仪器(加热装置和固定装置省略,下同).
实验开始时缓慢通入氮气,过一段时间后,加热反应管a,观察到管内有红色固体产生,b瓶的溶液中出现白色浑浊.待反应完全后,停止加热,仍继续通氮气,直至反应管冷却.根据以上叙述回答问题:
(1)通N2的目的是
(2)写出b瓶中发生反应的化学方程式
(3)停止加热前是否需要先断开a和b的连接处?
(4)小梅认为:木炭与氧化铜反应产生的气体中既有CO2,又有CO.为验证此猜想,小梅对上述装置做了如下改进并实验:
小梅观察到
小明认为小梅的实验不能证明木炭与氧化铜反应产生了CO2,其理由是
(1)小袁同学没有利用任何试剂就鉴定出了C、D、E三瓶中的三种浓酸.他的做法是:①直接观察试剂瓶颜色,棕色试剂瓶E内的是
(2)小白同学在查阅A、B瓶内的“两碱”的制备方法时,根据收集的信息,绘制了如下一个框图.
注:整个框图中每个化学反应涉及的物质已全部给出.
根据框图,依据化学反应前后元素种类守恒的相关知识,回答下列问题.
写出下列物质化学式:A瓶内的物质:
小袁同学认为工业生产中原料不能完全转化为产品,所以A瓶内的物质中一定含有杂质.请你帮助他设计出检验该杂质的实验方案(写出操作、现象和结论):
(3)小军对A瓶放置一段时间后白色粉末的成分进行探究.成分的确定作出以下的猜想:①可能是NaOH;②可能是Na2CO3;③可能是NaOH与Na2CO3的混合物.做出②③猜想的依据是
沉淀B的化学式为
(4)过氧化钠(Na2O2)是一种白色固体,这种物质在与水或二氧化碳作用时可得到上述的“两碱”,在一次科技活动中,某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如图1的实验装置中,发现了高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭;同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来.
a.棉花为什么会燃烧呢?小组同学认为棉花要燃烧,除了满足“棉花是可燃物”这一条件,还另需满足
a:
【提出问题】在上述实验中如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件呢?
【查阅资料】1、在常温下Na2O2能和CO2发生化学反应.
2、在常温下Na2O2能和水发生反应:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
3、浓硫酸具有强吸水性.无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
【设计实验】经过讨论后,小组同学设计了如下图2的实验进行探究.
【实验步骤】①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有一定量的Na2O2固体,烧杯内盛有饱和的澄清石灰水),并按图2组装整套实验仪器;③用力推动针管的活塞,把稀盐酸注入试管内;④一段时候后,在P处放置一根带火星的小木条,观察现象.
注:整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响.
【实验现象】①无水硫酸铜没有变蓝色;②带火星的小木条复燃;③饱和澄清石灰水变浑浊.
【实验分析】①C装置无水硫酸铜的作用是
②D装置的烧杯内饱和的澄清石灰水的作用是
(5)现要对放置一段时间的B瓶中的固体物质进行成分的定量测定:电子天平共同作了以下测定
实验数据记录如下:
| 称 量 项 目 | 称 量 时 间 | 质量(g) |
| 试样 | 10.00 | |
| 装置+稀硫酸质量 | 241.30 | |
| 装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后15秒 | 249.20 |
| 装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后35秒 | 248.20 |
| 装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后55秒 | 248.00 |
实验反思:
有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小,该同学的理由是(实验操作均正确):
(1)写出下列编号仪器的名称:①
(2)甲同学要用高锰酸钾制取O2,可选用图中的
| ||
| ||
(3)查阅资料知:浓盐酸具有挥发性,能挥发出氯化氢.
①乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应,制取CO2,并检验其有关性质时观察到烧杯中紫色石蕊试液变红.对这一变化的合理解释有
A、产生的CO2直接使石蕊试液变红
B、产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
C、挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
②乙同学将制得的气体通入澄清的石灰水中,石灰水没有变浑浊,其原因是
(4)丙同学用C装置制取一瓶无色、无味的气体(纯净物),你推测该气体可能是
下图所示为实验室常用的实验装置。
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据此回答下列问题:
⑴写出带标号仪器的名称:① ② ;
⑵实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO2,该反应的化学方程式为 ,发生装置为 ;装置F可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是 ,植物油上方原有的空气对实验的结果 (填“有”或“没有”)明显影响。
⑶小丫在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来(反应过程中温度的变化忽略不计)。
【讨论】小丫认为易拉罐变瘪,说明CO2与NaOH溶液发生反应;小敏认为此结论不合理,还需进一步验证,验证方法是 ;易拉罐为什么又后鼓起来?是不是反应又产生了气体,该气体的成分?
【提出猜想】a.可能是CO2 b.可能是 。
【查阅资料】①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解;
②铝不仅与酸反应,还能与碱溶液反应2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3X↑
【实验验证】
①将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口,发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。证明猜想 成立;
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,无明显变化。片刻后再加入少量的氢氧化钠浓溶液,产生气泡。该步实验的目的是 ;
【结论】CO2与NaOH反应的化学方程式是 ;
【反思与应用】在生活中铝制容器不能用来盛装酸性物质,也不能盛装 性物质。
【解析】(1)熟知实验常用仪器的名称(2) (2)实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO2,反应原理是:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,属于“固液不加热型”.二氧化碳气体密度比空气大,易溶于水.据此来选择发生装置和收集装置即可.由于实验测得的气体为F装置内的CO2气体的体积,而空气中也有CO2,又因为CO2既不溶于植物油,也不和植物油反应,所以在水面上放一层植物油的目的是防止CO2溶于水、防止CO2与水反应、防止CO2与水接触;所以植物油上方原有的空气对实验的结果就不会有明显影响.
(3)【讨论】根据碳酸离子与钙离子反应生成沉淀碳酸钙;
【提出猜想】根据质量守恒定律进行猜想,可能是氢气;
【实验验证】①根据燃烧的现象进行分析;
②根据实验内容和过程进行分析;
【结论】根据CO2与NaOH的反应写出反应的方程式;
【反思与应用】根据铝的性质分析铝制容器使用注意的事项.
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