(5分)某校化学小组同学从家中带来淀粉、食盐、纯碱、泡打粉、去污粉和部分变质的熟石灰6种固体物质。老师从中取出任意3种并编号,让小组同学通过实验确认分别为哪种固体。![]()
【查阅资料】
①该去污粉主要成分为碳酸钠和碳酸钙
② 该泡打粉的主要成分是碳酸氢钠和有机酸
③ 熟石灰变质的原因是因为其吸收了空气中的二氧化碳。
【实验准备】
为顺利完成任务,小组同学在老师指导下进行了如下预备实验。部分现象记录如下:
| | 实验1 取样,加足量水充分溶解 | 实验2 取样,加入适量稀盐酸 |
| 淀粉 | 白色浑浊,试管底部有不溶物 | 无明显现象 |
| 泡打粉 | 有气体产生,试管底部有白色不溶物 | 有气体产生 |
小组同学对老师提供的三种固体进行实验探究。部分现象记录如下:
| | 实验1 取样,加足量水充分溶解 | 实验2 取样,加入适量稀盐酸 | 实验3 取实验1上层清液,加入3滴酚酞溶液 |
| 固体Ⅰ | 有气体产生,试管底部有白色不溶物 | 有气体产生 | |
| 固体Ⅱ | 固体溶解,形成无色溶液 | 有气体产生 | 溶液变红 |
| 固体Ⅲ | 有白色浑浊,试管底部有白色不溶物 | 有气体产生 | 溶液变红 |
1.固体Ⅱ、Ⅲ加水形成的溶液pH 7 (填“>”、“<”或“=”);
2.分析以上实验现象得知,固体Ⅰ是 ,固体Ⅱ是 。
3.小组同学通过讨论认为固体Ⅲ不能确定的物质为 。请你设计确认该固体的实验方案 。
(6分)蕲春实验中学化学兴趣小组,在学习碱的化学性质时,进行了如图1所示的实验。![]()
(1)第一组同学在向A中加入一定量的稀盐酸后,发现A中溶液仍然呈红色,则反应后溶液中的溶质是(酚酞除外,用化学式表示) ;第二组同学做完A实验后溶液呈无色,用微观理论解释A中溶液变为无色的反应的实质是 。
(2)第三组同学做B实验用于确认二氧化碳与氢氧化钠能发生化学反应(实验前K1、K2均处于关闭状态)。B实验全过程的操作及现象是:
| 步骤 | 现象 |
| 第一步: ; | 气球胀大 |
| 第二步: 。 | 气球又缩小至原来状态 |
(3)请写出气球缩小至原来状态的化学方程式 。
(4)实验结束后,小军将以上同学做的A、B两个实验的废液均倒入同一个大烧杯中,观察到混合后的废液呈红色,由此产生疑问:
[提出问题]大烧杯的废液中含有哪些溶质?(酚酞除外)
[查阅资料]氯化钙溶液呈中性,CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
[实验验证]取一定量的废液,逐滴加入氯化钙溶液,如图2为同学们根据部分实验现象绘制的关系曲线。
[实验结论]如果观察到的现象只有沉淀产生,溶液仍然为红色,则废液中的溶质为 ;如果观察到有沉淀产生,溶液仍由红色变为无色,则废液中的溶质为 。
(9分)实验室有半瓶敞口放置的标签残缺的白色固体(标签如图所示),小明、小亮根据初中所学的知识进行下列探究。![]()
【交流讨论一】
(1)小明与小亮一致认为碱石灰的用途能
做干燥剂,理由是 。
(2)取适量该固体放入烧杯中,加入适量的水充分搅拌,发现
烧杯中有白色沉淀,烧杯外壁发热,于是小亮得出结论一定有生石灰。小明认为不一定,小明的理由是 。
(3)他俩将(2)烧杯中的混合物过滤,对滤液和白色沉淀的组成情况进行了进一步探究。
【猜测】Ⅰ.小明猜测滤液中的溶质是:①NaOH,②Ca(OH)2,③NaOH、Ca(OH)2,④Ca(OH)2、NaCO3,⑤NaCO3、 NaOH。
【交流讨论二】小亮认为小明的猜测中 (填序号)不合理,小亮猜测滤液中的溶质还可能是 。
【活动探究】小明对滤液中溶质的成分进行探究:(资料: BaCl2溶液显中性, BaCO3为不溶于水的白色固体)
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| A.取少量滤液加入过量的BaCl2溶液中 | 产生白色沉淀 | 一定有 |
| B.将A中的混合物过滤,向滤液中加入 | | 一定有NaOH |
【交流讨论三】小亮根据小明的实验结论得出自己对白色沉淀的猜测中 (填序号)正确。
【启示】药品保存时应注意 。
(15分)实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题】该样品中含有那些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3。
则NaOH变质反应的化学方程式为 。
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应;
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1)取少量样品溶于水,加入 ; | 白色沉淀产生 | 该反应的化学方程式: ; |
| (2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入 。 | 。 | 证明猜想Ⅱ正确 |
【实验探究2】小红同学设计如下图所示装置(铁架台略去),实验在27℃,101kPa下进行,步骤如下:
①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞。反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题:
(1)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是 ;
(2)B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由是 ;
(3)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响? (填“有”或“没有”)
(4)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 。(在27℃,101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如下图所示的实验流程。
请回答下列问题:
(1)操作①、②、③的名称分别为 ,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是 ;
(2)该实验中发生反应的化学方程式为 ;
(3)最终所得氢氧化钠固体质量 变质后样品中氢氧化钠的质量(填“小于”、“等于”或“大于”)。
【实验反思】
(1)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量,以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考的问题有 (填数字序号);
①选择试剂种类 ②确定试剂用量 ③试剂产地 ④实验装置与步骤的设计 ⑤实验安全环保 ⑥测量中减少误差
(2)实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,分别是 。
某兴趣小组同学电池中物质的成分,将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质。
【提出问题】为什么有异味?黑色物质的成分是什么?
【网络搜索】干电池成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质;
【实验探究】同学们分别设计实验进行探究。
实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与 混合置于研钵内研磨,听嗅到氨味,再用湿润的红色石蕊试纸检测,试纸变蓝,证明黑色物质中含有铵盐。
实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉,他采用的方法是 ;
实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌,静置后过滤,取滤渣进行实验。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①将适量黑色滤渣装入试管中,再加入过氧化氢溶液 | | 有气体生成 |
| ②立即向上述试管中 | 木条复燃 | 该气体是氧气 |
【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑。
(1)小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰,必须验证二氧化锰的质量和 在反应前后都没有发生变化;
(2)小仪认为除了小莹考虑的因素外,另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解有催化作用。
【结论与反思】(1)干电池中一定含有铵盐,可能含有二氧化锰,一定不含有铁粉。
(2)面对网络信息,我们要去伪存真,不应盲从。
(8分)厨房中有一包无标识的白色粉末,经初步认定可能是氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。小明对白色粉末的成分进行了探究。
[查阅资料]碳酸钠俗称 、苏打,碳酸氢钠俗称小苏打,两者都属于 (选填“酸”、“碱”、“盐”),都能溶于水,且水溶液都呈碱性。
[实验探究]小明取适量白色粉末,配制成溶液,按表中所示实验方案进行探究。
| 实验步骤 | 实验内容 | 实验现象 | 实验结论 |
| 1 | 取少量溶液,滴加无色酚酞溶液 | 溶液变红色 | 白色粉末肯定不是 |
| 2 | 取少量溶液,滴加稀盐酸 | | |
| 3 | 取少量溶液,滴加澄清石灰水 | 产生白色沉淀 | |
(2)实验步骤2中可能发生反应的化学方程式为 (写出一个即可)。实验步骤3中白色沉淀的成分是 (填写化学式)。
[实验反思]小明实验后发现上述实验方案并不能确定白色粉末的组成。经老师指导后,小明再取少量配制的溶液滴加氯化钙溶液,没有观察到明显现象,则该白色粉末是 。
实验室中的药品一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠(Na2O2)固体的成分进行探究。
[查阅资料](1)Na2O2的化学性质很活泼,能与水、二氧化碳反应,相关反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
(2)CaCl2溶液为中性
[猜想]I:固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物
Ⅱ:固体为NaOH和Na2CO3的混合物
Ⅲ:固体为NaOH
Ⅳ:固体为Na2CO3
[实验探究]
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量固体于试管中,加水振荡,直至完全溶解 | | 猜想I不成立 |
| ②取少量①的溶液于试管中,滴加CaCl2溶液至过量 | | 证明有Na2CO3存在 |
| ③ | | 证明有NaOH存在 |
| 综合以上实验现象,说明猜想Ⅱ是成立的。 | ||
(2)实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量”的目的是