题目内容
5.实验室选用以下装置制取纯净、干燥的CO2,并进一步探究CO2的性质.(1)A中反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;要达到实验目的,应选用的装置有ACBF,装置中导管接口从左到右的连接顺序为:a接e、d接b、c接j.
(2)化学小组的同学在收集满CO2的集气瓶中放入燃烧的钠,钠继续燃烧,充分反应后生成黑色的碳和一种白色固体.
[做出猜想]①氧化钠 ②碳酸钠 ③氧化钠和碳酸钠的混合物 ④氢氧化钠 ⑤碳酸氢钠
指出以上不合理的猜想并说明理由:④和⑤,反应物中不含有氢元素,因此不可能生成氢氧化钠和碳酸氢钠.
[查阅资料]氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠;碳酸钠溶液呈碱性.
[实验探究]取少量该样品溶于水,将溶液分成两份,其中一份中加入酚酞溶液,变红;向另一份中先加入过量CaCl2溶液,出现白色沉淀,过滤,向滤液里滴加酚酞溶液,无明显现象.
[得出结论]白色物质为碳酸钠.钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2Na2CO3.
分析 (1)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;氯化氢易溶于水;二氧化碳的密度比空气大;浓硫酸具有吸水性,可以用作二氧化碳的干燥剂;通常情况下,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气;
(2)化学反应前后,元素种类不变;氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液都是显碱性的溶液,都能够使酚酞试液变红色;碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠;
钠和二氧化碳在点燃条件下反应生成碳和碳酸钠.
解答 解:(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,A中反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
要达到实验目的,可用水除去氯化氢气体,然后用浓硫酸进行干燥,应选用的装置有ACBF;装置中导管接口从左到右的连接顺序为:a接e、d接b、c接j;
故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;ACBF;e、d、b、c、j;
(2)④和⑤不合理,因为反应物中不含有氢元素,因此不可能生成氢氧化钠和碳酸氢钠;向另一份中先加入过量CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠,过滤,向滤液里滴加酚酞溶液,无明显现象,说明溶液中不含有氢氧化钠,因此白色物质为碳酸钠;钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为:4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2Na2CO3;故填:④和⑤,反应物中不含有氢元素,因此不可能生成氢氧化钠和碳酸氢钠;碳酸钠;4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2Na2CO3.
点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.
探究一:二氧化碳是否与氢氧化钠发生了化学反应?
将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的大试管(如图).取少量大试管中的液体于另一支试管中,滴加足量的稀盐酸,观察到有气泡产生,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;
探究二:反应后大试管中的溶液所含溶质的成分是什么?
【提出猜想】小明认为溶质是Na2CO3;小刚认为溶质是Na2CO3和NaOH;
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性;
【实验验证】
小刚为了验证自己的猜想,进行了如下实验,请你补充完整.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取一定量试管中的溶液于试管中,加入足量CaCl2溶液,过滤;②向滤液中滴加适量酚酞试液 | 酚酞试液变红 | 小刚猜想成立 |
【实验拓展】同学们联想到氢氧化钠与稀硫酸发生中和反应也观察不到明显现象,为了确定其反应是否发生,由同学设计了如下的实验方案:先用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH,然后向其中滴加稀硫酸,边滴加边测定混合溶液的pH.请你分析上述方案中,为什么要“当测定pH小于或等于7时”才可证明发生反应了,其原因是pH小于或等于7时,表明OH-被消耗,说明酸碱发生了反应;
(注意:若答对以下小题将奖励4分,但全卷总分不超过60分)
【总结提高】试设计两种不同方案证明氢氧化钠和稀硫酸确实发生了反应,从实验操作、实验现象和实验结论等方面加以说明.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 方案一 | 氢氧化钠和稀硫酸发生了反应 | ||
| 方案二 |
(1)测量鳔内气体体积.小明设计了两种方法:
A.用医用注射器抽取鳔内气体,测量其体积;
B.在水下剌破鳔,用排水集气法收集鳔内气体并测量其体积(如图).你认为两种方法中合理的是A;
(2)探究鳔内气体的成分.给你两集气瓶的鳔内气体,请你帮助他设计实验验证假设.
| 验证 | 方 法 | 现 象 |
| 鳔内含O2 | 将燃着的木条放入含有鱼鳔内气体的集气瓶中 | 木条能继续燃烧 |
| 鳔内含CO2 | 在含有鱼鳔内气体的集气瓶中加入少量的澄清石灰水 | 石灰水变浑浊 |
| A. | 加明矾,使海水中的盐分沉淀并淡化 | |
| B. | 利用太阳能,将海水蒸馏淡化 | |
| C. | 将海水通过离子交换树脂,以除去所含的盐分 | |
| D. | 利用半透膜,采用反渗透法而使海水淡化 |
[观察现象]①装置中右侧导管中的液面升高.
②铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质.
[提出问题]导管中液面为何升高?黑色固体物质又是什么?
[理论分析]小组同学根据已学习过的知识分析得知,液面上升的原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气,使试管内压强低于大气压.
[猜想与假设]小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有:①Fe、②Fe3O4、③FeCl3、④C四种物质.
[分析与验证]小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析:
(1)小强同学认为一定含有碳,该结论也得到小组同学的认可,理由是铁钉是铁合金,含有碳.
(2)小组同学不能确定是否含有铁,请你帮他们设计方案进行确认:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 你选用的试剂是: |