题目内容
化学课外小组的同学以“氢氧化钠变质程度”为课题,进行科学探究活动,请根据己学知识完成下列探究问题.
提出问题:氢氧化钠变质程度是怎样的?
制定计划:甲同学设计的实验如右图所示,他们在实验中都进行了规范的操作和细致的观察.
收集证据:你认为实验②中应观察到的现象是 ;
解释与结论:甲同学在实验①中,滴加几滴稀盐酸后,没有观察到明显现象,其原因是 ;
反思与交流:反思后甲同学在实验②基础上继续实验,其作法是 由此证明了样品中含有的物质是 .![]()
收集证据:出现白色沉淀.
解释与结论:稀盐酸不足,只能够和氢氧化钠反应.
反思与交流:继续滴加氯化钡溶液,直至不再产生白色沉淀;取上层清液,加入试管中,滴加酚酞试液,酚酞试液变红色;氢氧化钠和碳酸钠.
解析试题分析:收集证据:变质的氢氧化钠中含有碳酸钠,加入氯化钙溶液时会出现白色沉淀,因为碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠.故填:出现白色沉淀。
解释与结论:甲同学在实验①中,滴加几滴稀盐酸后,没有观察到明显现象,其原因是:稀盐酸不足,只能够和氢氧化钠反应
反思与交流:在实验②基础上继续实验,其作法是:继续滴加氯化钡溶液,直至不再产生白色沉淀;取上层清液,加入试管中,滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,由此证明了样品中含有的物质是氢氧化钠和碳酸钠
考点:碱的化学性质;证明碳酸盐.
同学们对美术组的环保石头纸(主要成分为碳酸钙,加入适量聚乙烯和少量胶合剂)展开探究:
[拓展实验一] 探究影响石头纸与盐酸反应快慢的因素
(1)甲、乙两同学设计实验如下:
| | 甲 | 乙 |
| 实验过程 | ||
| 现象 | 试管①、②、③中产生气泡快慢的顺序为: ①>②>③。 | |
| 分析结论 | Ⅰ 碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 Ⅱ 对比甲同学实验①②可知, ,化学反应的速度越快; Ⅲ 对比甲同学实验 (填实验序号)可知,反应物的接触面积越大,反应速率越 。 Ⅳ乙同学的实验中,数据记录纸上应该连续记录的实验数据是 和 。 | |
(2)甲组同学的方法是:(同温同压下,不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和。)将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,再换算为质量,最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。下图(Ⅰ)为石头纸与稀盐酸反应的装置,图(Ⅱ)用于测量CO2的体积。接仪器,夹紧弹簧夹,向a中加入一定量的水,如果a、b中有稳定的高度差,说明:装置(I)气密性 (选填“良好”或“漏气”)
② 图(Ⅱ)装置中油层的作用是_ ;
③ 反应停止后, (填序号)可使反应前后
油层上方气体压强和外界大气压相同,此时
排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。
A.水平移动量气管
B.上下移动量气管
小丽同学在一次课外实验探究酸的化学性质时误将过氧化氢(H2O2)溶液当作酸与氧化铁(Fe2O3)粉末混合,发现有大量气泡产生。她联想到二氧化锰(MnO2)可作为H2O2分解的催化剂,那么,Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白。
【猜想】Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂。
【实验验证】小丽同学一次设计了三个实验
实验一 取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,观察到木条没有复燃,说明H2O2溶液常温下分解缓慢。
实验二 在实验一的试管中加入wg Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,观察到木条复燃,说明 。
实验三 待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为wg,说明 。
【实验结论】小丽同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。
【反思评价】小江同学认为要证明小丽同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要补充一个探究实验,探究Fe2O3粉末的化学性质在反应前后没变.
【拓展】下表是同学们探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据:
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需时间
| 浓度 时间/min 催化剂 | 30%H2O2 溶液 | 15%H2O2 溶液 | 5%H2O2 溶液 |
| 加入wg MnO2 | 0.2 | 0.8 | 2.0 |
| 加入wg Fe2O3 | 7.0 | 9.0 | 16.0 |
通过对表格中的数据进行分析,你能得出的结论是 。
【延伸】明同学看到Fe2O3也能做H2O2分解的催化剂,还联想到一种蓝色的CuSO4溶液也能做H2O2分解的催化剂,请你一起参与计算:
(1)CuSO4的相对分子质量 ;
(2)80gCuSO4与多少克Fe2O3含有相等质量的氧元素?(写出计算过程,结果精确到0.1)
小明发现一种淡黄色的粉末可以用于杀菌、消毒和漂白,于是想探究该固体的成分。
[提出问题] 该淡黄色固体的化学成分是什么?
[查阅资料]
(1)硫单质是一种淡黄色固体,难溶于水,在空气中点燃硫单质,生成一种无色、有刺激性气味的气体。
(2)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应,生成气体并放出大量的热。
[设计实验方案]
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加2mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
比较以上两方案,你认为的最佳方案是 ,理由是(从环保、操作等角度分析) 。
[实验验证并得出结论]
小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水,立刻观察到有无色气泡产生,并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠(NaOH)。通过实验验证,确定该淡黄色粉末为过氧化钠。
小明想对生成的气体成分判断,他提出了以下两种假设:
①该气体是CO ②该气体是O2
你认为上述假设哪个更合理?并说明选择的理由。 。
请设计一个实验,验证你的合理假设(写出简要操作步骤、实验现象和结论)。
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
| | | |
[计算] 在过氧化钠(Na2O2)中,①氧元素的化合价为 ;
②过氧化钠中钠、氧元素的质量比为 ;
78克过氧化钠与多少克二氧化碳中所含氧元素的质量相等?(列式计算 )
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行分析:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
| 实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
| ① | 氯酸钾 | 580 |
| ② | 氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) | 350 |
| ③ | 氯酸钾、氧化铜(质量比l:1) | 370 |
| ④ | 氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) | 390 |
(1)由实验__________与实验④对比,证明猜想合理。
(2)实验所用的三种物质,催化效果最好的是_________________。
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后 不变;
(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证 。
(3)同种催化剂,还有 因素可能影响催化效果。
某中学化学课外活动小组在一次野外考察中,用三种不同的实验方法证实一口干枯的深井中二氧化碳的量很大.现请你完成实验报告:
| 实验方法 | 观察到的实验现象 | 解释实验现象 |
| (1)灯火实验 | 灯火 | |
| (2)动物试验 | 动物 | |
| (3)澄清石灰水试验 | 澄清石灰水 | 反应的化学方程式: |