(5分)化学小组的同学探究二氧化碳与氢氧化钠的反应,实验方案如下:
| 实验装置 | 实验步骤及操作 | 实验现象 |
| ① 将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中 | 气球鼓起 | |
| ② 向外拉注射器2的活塞 | 无明显现象 | |
| ③ 将注射器3中的溶液推入瓶中 | 瓶中液体变浑浊,气球无明显变化 | |
| ④ 向外拉注射器2的活塞 | 无明显现象 |
(2)若仍要用此装置完成实验证明CO2能和NaOH反应,则步骤③注射器3中的溶液应更换为 ,对应的实验现象是 。
(3)步骤③注射器3中的溶液更换后,步骤④中对应的实验现象应为 ,发生反应的化学方程式为 。
(10分)二十一世纪是海洋开发与利用的世纪,某市规划确立了“蓝色经济”发展战略,海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题,请你参与探究:
问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子?
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想:
甲:直接往海水中加入石灰乳。
乙:高温加热蒸发海水后,加入石灰乳。
丙:向晒盐后的卤水中,加入石灰乳。
通过分析比较,你认为___________的设想最为经济合理(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
问题二、粗盐提纯过程中如何除去可溶性杂质?
【查阅资料】
粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质。
【设计实验】
提纯时,先向粗盐水中加过量的氢氧化钡溶液,目的是_____①________;再加过量的____②______,除尽杂质阳离子;滤去沉淀,向滤液中加入__③_____,将溶液的pH调为7,即得到精盐水。
问题三、海水“制碱” 的产物成分是什么?
同学们从某企业取回少量碳酸氢钠受热完全分解后的固体样品,为确定其成分,进行
了如下探究:
【提出猜想】
甲的猜想:样品中只含有碳酸钠;
乙的猜想:样品中只含有氢氧化钠;
丙的猜想:样品中含有碳酸钠和氢氧化钠。
他们做出上述三种猜想的科学依据是________________________________。
【实验、记录与分析】
| 步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 1 | 取少量样品于试管中,加水完全 溶解,再加入________________ | _____________________ | 乙的猜想 不成立 |
| 2 | 取步骤1反应后的溶液于试管中 ___________________________ | 无明显现象 | 只有甲的 猜想成立 |
海水“制碱”的最终固体产物是碳酸钠。
【数据分析】
在取回的样品中加入200g7.3%的稀盐酸,恰好完全反应,请计算同学们带回了多少克固体样品?(要求有解题过程)
实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。![]()
(1)根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是
A.酸 B.碱 C.盐
(2) 已知 Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ.Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。
Ⅲ.室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下图:
| 物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 溶解度g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和右表中的溶解度的数据判断,这瓶试剂不可能是 。
(3) 用pH试纸上测得该溶液的pH>7,这瓶试剂不可能是 。
(4) 为了确定该溶液是哪种溶液,现进行如下进一步的实验:
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
| 取样于试管中,滴加 | 产生大量的气泡 | 该溶液是 ,反应的化学方程式 |
(6) 为了探究一瓶氯化钙溶液的质量分数,取该溶液50g,加入50g碳酸钾溶液,恰好完全反
应,所得溶液质量95g,计算此氯化钙溶液的质量分数。
红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究。
提出问题:久置固体的成分是什么?![]()
查阅资料:铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
作出猜想:久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。
久置固体中可能含有Ca(OH)2的原因是:
用化学方程式表示 。
实验探究1:甲同学的方案(见下表)。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1)取少量固体放于试管中,加足量蒸馏水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液 | 固体溶解时试管外壁发烫,试管底部有不溶物,溶液变红 | 固体中一定含有 和氢氧化钙 |
| (2)另取少量固体放于试管中,滴加足量 的 | 固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液 | 固体中一定含有 , 一定不含有Fe2O3 |
| (3)将步骤(2)中产生的气体通入到澄清石灰水中 | | 固体中一定含有CaCO3 |
实验质疑:(1)乙同学认为甲同学的实验中的实验中不能得出一定含有Ca(OH)2的结论,理由是 。
(2)丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是 。
实验探究2:乙、丙同学设计如下图所示实验方案继续验证。
(1)③中反应的化学方程式是 。
(2)乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有 ,
仍有一种物质不能确定,该物质是 。
(7分)资料表明:在不同温度下,CO可将Fe2O3还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种。为探究温度对该反应产物的影响,进行如下实验。
【查阅资料】
Ⅰ.Fe3O4与盐酸反应,得到FeCl2和FeCl3的混合溶液
Ⅱ.用溶质质量分数一定的FeCl2和FeCl3溶液进行如下实验,为方案设计提供参考
| | FeCl2溶液 | FeCl3溶液 |
| 加入Fe | 无明显变化 | 溶液变成浅绿色 |
| 加试剂A | 无明显变化 | 溶液变成红色 |
甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯作为热源进行CO还原Fe2O3的实验,检验得到的黑色固体的成分,实验记录如下。
| 实验操作 | 实验现象 | 结论与解释 |
| ①取少量的黑色固体于试管中,滴加适量的______ ②向步骤①所得的溶液中,滴加试剂A | 甲组: 固体溶解,无气泡冒出 加试剂A后,溶液变成红色 | 黑色固体的成分是______ 甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式是______ |
| 乙组: 固体溶解, 加试剂A后,溶液颜色无明显变化 | 黑色固体的成分是Fe |
(1)结合此次探究活动,你认为下列说法正确的是______(填序号)。
a.温度会影响反应的产物
b.试剂A用于检验FeCl3溶液
c.进行CO还原Fe2O3的实验时,一定要进行尾气处理
d.得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe2O3的质量
(7分)课外小组同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色液体(下图),想通过探究确定其成分,以便重新利用。![]()
【初步分析】操作不规范可能造成标签破损,能造成标签破损的不当操作有 (写一点)。根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是 (填字母代号)。
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。有关四种物质的信息如下:
| 物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 20oC溶解度/g | 36 | 109 | 21.5 | 9.6 |
| 水溶液的pH | 7 | 14 | 11 | 9 |
(1)实验①观察到紫色石蕊试液变蓝,由此得出结论是 。
(2)实验②观察到有气泡产生,还有可能观察到的现象是 。
【得出结论】通过以上活动,小刚认为不能确定瓶中试剂的成分,小芳认为可以,小芳的理由是 。
【拓展应用】通过以上探究活动,小组同学联想到二氧化碳与氢氧化钠的反应,设计了如图丙所示实验,观察到的现象是 。
(7分)目前,废旧电池对环境的污染已越来越引起人们的重视。为了实现可持续发展的战略目标,许多有识之士正在研究废旧电池的有效回收再利用
技术。右图为普通电池(锌锰电池)示意图,请你根据图示
分析回答:![]()
(1)废旧电池内含有的一种有机物名称是 ____。
(2)小李同学想得到⑤中纯净干燥的二氧化锰和氯化铵溶
液,并检验氯化铵中的铵根离子。设计了如下实验,
请回答:
实验①玻璃棒的作用是
实验②过滤后,滤液仍然浑浊,则造成浑浊的原因可能 (填编号)
| A.滤纸破损 | B.过滤过程中滤液的液面超过了滤纸的边缘 |
| C.烧杯不干净 | D.滤液C中的物质相互反应 |
实验④的反应方程式
(3)氯化铵中的铵根离子检验方法:用小试管取少量滤液,滴加氢氧化钠溶液,微热,用 试纸放在试管口,如果变蓝,则证明滤液中含有铵根离子。反应方程式为
(22分)著名侯氏制碱法的重要反应之一:NH3 +CO2 +H2O+NaCl ="=" NaHCO3 +NH4Cl。在生产中,NaHCO3易结晶析出,经过滤得到NaHCO3晶体和滤液。某化学兴趣小组欲探究所得滤液中溶质的成分,及制得的纯碱样品中Na2CO3的质量分数,请你参与他们的探究活动。
【查阅资料】Ⅰ.碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
Ⅱ.2NaHCO3 △ Na2CO3 +CO2↑+H2O; NH4Cl △ NH3↑+HCl↑。
Ⅲ.NaCl溶液与AgNO3溶液反应产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。
【探究实验1】滤液中含有的溶质是什么?
【作出猜想】猜想1:NH4Cl 猜想2:NaHCO3 猜想3:NaCl
猜想4:……
【交流与讨论】(1)化学兴趣小组认为溶质含有NaCl,理由是 。
(2)化学兴趣小组经过讨论,认为猜想4可能是 。
【实验推断】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及分析 |
| ①取少量滤液于试管中,滴加足量的NaOH浓溶液后加热,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口。 | | 滤液中含有NH4Cl,有关化学方程式: NaOH + NH4Cl =" NaCl" + NH3↑+ H2O |
| ②另取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸。 | 产生无色 无味气体。 | 滤液中含有 ,有关化学方程式: 。 |
| ③另取少量滤液蒸干后充分灼烧,取灼烧后的残余固体溶于水,滴加稀HNO3,再滴加AgNO3溶液。 | 产生白色沉淀。 | 滤液中含有 ,滤液蒸干后充分灼烧的目的是 。 |
(1)样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取一定量纯碱样品配成溶液后,滴加过量的CaCl2溶液。 | 产生白色沉淀。 | 反应的化学方程式: 。 |
(3)应后的混合物进行过滤,把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na2CO3 的质量分数为96%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于96%,这是因为 。