(2013?玄武区一模)将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体.某研究性学习小组对固体沉淀的成分进行了如下探究.请完成下列各题:
(一)猜想与假设:
猜想一:固体为CuCO3,理由:
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
(用化学反应方程式表示).
猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈碱性.
猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物.
(二)资料查阅:
①结晶水合物受热后易失去结晶水,如CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuSO4+5H2O↑;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物.
③无水氯化钙可做吸水剂;碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、室温晾干得蓝色固体.
Ⅱ.定性探究固体的成分:
用图1所示方案,进行实验,并得到下列现象:
(1)上图中无色气体为
二氧化碳(CO2
二氧化碳(CO2
,所以猜想二不成立.
(2)向蓝色溶液中加入足量的铁屑,实验现象为
铁片表面有气泡生成、铁片表面有红色物质生成
铁片表面有气泡生成、铁片表面有红色物质生成

发生反应的方程式为
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

Ⅲ.定量测定固体的组成:
设固体为aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O,为测定其组成,称取24.0g蓝色固体.继续进行实验:

图2中注射器处为两个单向阀:推注射器时x关闭,y处打开;拉注射器时,x打开进空气,y关闭.
实验步骤:①组装好装置,检查气密性;②反复推拉注射器;③称量B、C、D、E、F的质量;④关闭弹簧夹,加热B处玻璃管直到反应不再进行;⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器;⑥再次称量B、C、D、E、F的质量.
问题探究:
(3)进行步骤⑤的操作中,注射器活塞要缓缓推动的主要目的是
防止气流过快,C、D中气体不能被溶液充分吸收.
防止气流过快,C、D中气体不能被溶液充分吸收.

数据处理:
(4)某兴趣小组利用上述方法,测得以下数据:(假定每步反应都完全)
B C D E F
反应前 124.0g 250.0g 300.0g 350.0g 360.0g
反应后 116.0g 253.6g 304.3g 350.1g 360.0g
E装置质量增加的原因是
气流带出D中水蒸气
气流带出D中水蒸气
;求该固体的化学式中 a:b:c=
1:1:1
1:1:1
如图是实验室制取气体的一些装置,据图回答有关问题.

(1)写出指定仪器的名称:①
试管
试管
;②
集气瓶
集气瓶

(2)写山用装置D制氧气的化学方程式
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2

(3)若用双氧水和二氧化锰制取氧气,其发生装置为
A或B或C
A或B或C
;反应残液中的二氧化锰不要废弃,因为二氧化锰的
化学性质
化学性质
没有改变,还可以使用;采用
过滤
过滤
(填操作名称)、洗涤和干燥等操作,就能回收固体二氧化锰.
(4)检查装置B气密性的方法是
用止水夹夹紧橡皮管,然后向长颈漏斗中加入,若形成一段水柱,放置后水柱不变,则说明气密性较好
用止水夹夹紧橡皮管,然后向长颈漏斗中加入,若形成一段水柱,放置后水柱不变,则说明气密性较好

(5)化学上可通过多种反应得到NH3(NH3极易溶于水,密度比空气小)实验室制取NH3的反应原理CaO(固)+NH3?H2O(氨水)=NH3+Ca(OH)2则选用上图中的
A或B或C
A或B或C
作为反应的发生装置,
G
G
作为反应的收集装置.
(6)实验室分解过氧化氢溶液的方法制取氧气时.常温下,在试管中分别加入下列物质,把带火星的木条伸入试管,不能使木条复燃的是
A
A

A.5mL5%的过氧化氢溶液
B.5mL5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰
C.5mL5%的过氧化氢溶液和少量硫酸铜溶液
D.5mL5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末.

下图所示为实验室常用的实验装置。

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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