(8分)随着人们对酒驾危害认识的加深,司法机关对于酒驾、醉驾的处罚将日趋加重。醉酒的原因是酒中含有的乙醇对人的神经系统有刺激作用。交警对呼气酒精检验的原理是:橙色的K2Cr2O7酸性溶液遇乙醇会迅速变成蓝绿色。
白酒是乙醇的水溶液,酒中的乙醇在微生物作用下能被氧化成乙酸。小刚家有一瓶密封存放的白酒,他想知道该白酒的组成情况,于是进行如下实验探究:
【提出问题】该白酒中的溶质主要有哪些?
【查阅资料】材料一:乙醇(C2H5OH),俗称酒精,易溶于水,水溶液呈中性。在加热条件下,可以把氧化铜还原为单质铜。
材料二:乙酸(CH3COOH),又名醋酸,易溶于水,具有酸的通性。
【提出猜想】猜想1:只有乙醇
猜想2:只有乙酸
猜想3:
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量白酒于试管中,滴入几滴橙色的K2Cr2O7酸性溶液 | | 猜想3成立 |
| ② | |
同学们在学习碱的化学性质时,进行了如下图所示的实验。![]()
(1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式 。
(2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是 。
(3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
(4)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈红色,产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和 (写物质名称)。
②还含有能使废液呈碱性的物质.能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。
小云认为:只有碳酸钠;小红认为:只有氢氧化钙;小林认为:是氢氧化钠和碳酸钠
【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性,并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。
| 实验内容 | 预计现象 | 预计结论 |
| 取少量废液缸中上层清液于试管中,加入过量氯化钙溶液,静置。 | ①有白色沉淀,溶液呈红色。 | 小林的猜想正确。 |
| ② 。 | 小云的猜想正确。 | |
| ③没有白色沉淀,溶液呈红色。 | 小红的猜想正确。 |
(14分)某校化学兴趣小组欲对食盐的用途进行探究,获得以下信息并对相关问题进行研究。
一、用途之一:作调味品。
食盐的主要成份是NaCl, 通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,可以蒸发除去水分得到粗盐.粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等).
[提出问题]如何才能将粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)除去,从而获得较纯的食盐晶体?
[资料准备]
| 20℃时,一些物质的溶解度 | ||
| | OH- | CO32- |
| Na+ | 溶 | 溶 |
| Ca2+ | 微 | 不 |
| Mg2+ | 不 | 微 |
[实验方案]某同学为了提纯粗盐,设计了如下实验方案并进行实验.
[交流与表达]
(1)实验操作X的名称是 ,该操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)实验步骤③的主要目的是 (用化学方程式回答);判断氢氧化钠溶液已过量的方法是 。
(3)有同学认为原实验方案不完善,做出这种评价的依据是 。
二、用途之二:制备氯气。
工业上用电解饱和食盐水来制备氯气,可以得到多种化工产品,除氯气(Cl2)外,还生成密度最小的气体,向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液,溶液变红,请写出发生反应的化学方程式 。
三、用途之三:工业制碱。
某厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl。
【相关资料】
⑴ NH4Cl△NH3↑+HCl↑
⑵已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
| 物质 | NaCl | NaHCO3 | NH4Cl | NH3 | CO2 |
| 溶解度 | 36.0g | 9.6g | 37.2g | 710 | 0.9 |
【生产流程】如下
【问题讨论】:
(1)反应③中得到纯碱的化学方程式为: 。
(2)检验气体C的方法 。
(3)在反应②中,先通 气体,目的是 。
【组成确定】
(1)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
(2)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质 (写化学式)。
【含量测定】
称取纯碱样品10.8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液,搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g,请通过计算判断此纯碱样品的纯度为 。(保留一位小数)
【总结反思】
某同学认为,在上述纯碱含量测定中,将CaCl2溶液改为BaCl2溶液,测定误差会减小,其理由是 。
(10分)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探究。![]()
Ⅰ.定性探究:
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】同学们经过交流讨论,设计以下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CaCl2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 |
Ⅱ.定量探究:
【提出问题】过滤后澄清滤液中NaOH的质量分数是多少?
【设计实验】
小明同学取100g过滤后澄清滤液于烧杯中,向烧杯中逐滴加入过量的稀盐酸,产生的气体与所加入稀盐酸质量关系如下图所示:计算过滤后澄清滤液中NaOH的质量分数是多少?(请列出计算过程)
(6分)某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取),对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有H+),说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氢氧化钙微溶于水,氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温。请设计三种实验方案,用三种不同类别的物质检验烧杯中的溶液是否含有氯化氢,并根据实验过程完成下表需填写的内容。
| | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 方案一 | 取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加2至3滴紫色石蕊试液 | | 溶液显酸性(含有H+);溶质中有氯化氢。 |
| 方案二 | | 有气泡产生 | |
| 方案三 | | |
(7分)红枣包装中常使用一种“504双吸剂”,其成分为铁粉、生石灰等。实验小组同学对一包使用过的“504双吸剂”进行了如下探究。
【提出问题】使用后固体的成分是什么?
【查阅资料】Fe + 2FeCl3 === 3FeCl2
【进行猜想】固体成分可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
【进行实验】
甲同学的实验记录:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量固体放入试管中,滴加一定量的 ,用带导管的单孔塞塞紧试管口,导管另一端伸入澄清石灰水中。 | 试管中固体逐渐减少,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液,澄清石灰水变浑浊。 | 固体中一定含有 , 不含Fe2O3。 |
| 取少量固体放入试管中,加水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。 | 试管底部有不溶物, 。 | 固体中含有氧化钙和氢氧化钙。 |
乙同学的实验:
综合上述实验过程和数据回答问题:
① 加足量碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为 。
②“504双吸剂”使用后固体的成分是 。
【反思与评价】
依据甲、乙同学的实验,得出的下列结论中,正确的是 (填字母序号)。
A.甲同学实验中得到的浅绿色溶液中溶质一定有FeCl2、CaCl2
B.乙同学实验过程中共有3个反应发生
C.乙同学实验中得到的黄色溶液中溶质为FeCl3、CaCl2
D.甲、乙两位同学实验中都有气体产生,但生成的气体成分不同
(9分)某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石和稀盐酸制取),对反应后反应器内的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣,他们继续进行了以下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙。但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【实验过程】将剩余的溶液倒入烧杯中,微热后冷却到室温。
| | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 甲同学 | 取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加______ | 现象:溶液变为红色 | 溶液显酸性(含有H+);溶质中有氯化氢。 |
| 乙同学 | 取烧杯中溶液少许于试管中,向其中加入少量锌粒 | 现象:_________________________ 反应的化学方程式是: _______________________________ | |
| 丙同学 | 取烧杯中溶液少许于试管中,向其中加入少量石灰石 | 现象:_________________________ 反应的化学方程式是:____________ |