(6分)某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动:
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:全部是NaOH;猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;猜想Ⅲ: 。
【实验与探究】
(1)实验如下:
| 实验操作步骤 | 实验现象 | 结论及解释 |
| 步骤一:取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后加入足量的稀盐酸。 | 实验过程中始终没有气泡产生。 | 则证明猜想 成立。 |
| 步骤二:另取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加氯化钡溶液。 | 实验过程中产生 。 | 则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。 |
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑,通过查阅资料知道,氯化钡溶液呈中性,不能使无色酚酞试液变红,但碳酸钠溶液呈 性(填“酸”或“碱”),能使酚酞变红,因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是 。
【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示) 。
电池是日常必备用品之一,但它也是环境污染的一个重要来源。下面是某兴趣小组利用废旧锌锰干电池作为原料,并进行相关探究的过程。
【知识储备】
(1)锌锰电池的构造和组成(见图)。![]()
(2)结晶水合物的特殊性质:在逐步升高温度条件下,
结晶水合物能失去部分或者全部结晶水,如蓝色的胆矾
晶体(CuSO4 ?5H2O)受热时可失去结晶水变为白色的无
水硫酸铜粉末(CuSO4)。
(Ⅰ)制备皓矾晶体(ZnSO4?xH2O)
小组同学参观了某回收废旧锌锰电池的工厂,其回收工艺流程如图:![]()
将滤液2蒸发浓缩、冷却结晶可得到皓矾晶体(ZnSO4?xH2O),蒸发时要用要用玻璃棒不断搅拌,目的是防止 引起液滴飞溅。
(Ⅱ)兴趣拓展——回收二氧化锰
实验(Ⅰ)中部分步骤可回收较纯净的二氧化锰固体。![]()
(1)小王同学认为试剂a为水,你认为能不能实现实验目的?答: 。
(2)在空气中充分灼烧的目的是 。
(Ⅲ)皓矾晶体中结晶水含量的测定
小组同学将部分皓矾晶体(ZnSO4?xH2O)带回实验室,用下图装置测定晶体中结晶水的含量(图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管)。![]()
测定方法:称取28.7g晶体置于C装置的硬质玻璃管中,加热至完全失去结晶水:
(ZnSO4?xH2O
ZnSO4 + xH2O),冷却至常温后,称量玻璃管中固体其质量为16.1g。
(1)B中的试剂可从下列物质中选取,你的选择是 。
| A.浓硫酸 | B.硝酸银溶液 | C.饱和碳酸钠溶液 | D.澄清石灰水 |
(3)根据实验结果,计算皓矾晶体中结晶水的x值为 。
科学探究是奇妙的过程,请你一起参与并填写下列空白。
【提出问题】小森同学在滴加FeCl3溶液时,不小心把滴加FeCl3溶液的滴管放入到盛“双
氧水”(过氧化氢)的试剂瓶中,发现有大量的气泡产生。小森联想到用二氧化锰可作为过氧化氢的催化剂,他想FeCl3溶液能否也可以作为过氧化氢分解的催化剂呢?于是他做了以下探究。
【猜想与假设】FeCl3溶液能作过氧化氢分解的催化剂
【设计与实验】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 在一支试管中加入5mL15%的H2O2溶液,然后滴入适量的FeCl3溶液,把带火星的木条伸入试管 | | FeCl3溶液可以催化分解H2O2 |
已知FeCl3溶液中含有H2O 、Fe3+和Cl-三种微粒,小森同学又做了三种猜想:
猜想1:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O
猜想2:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+
猜想3:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的CI—
你认为最不可能的是哪一种猜想, 。小森同学认为,要验证猜想,至少还需要做 个对比实验。
甲同学认为Ca(OH)2与CO2能反应,而NaOH与CO2不能反应,因为实验室检验CO2用
澄清石灰水而不用NaOH溶液。乙同学认为甲同学的说法不完全正确。乙同学怎么通过
实验证明自己的观点呢?请你与乙同学一起在实验室完成以下实验。![]()
【提出假设】NaOH溶液与CO2能反应。
【设计方案】(1)常用 和 反应制取CO2气体;
(2)请从如图所示的实验装置中选出正确的制取装置 (填字母),不选择其它发生装置的理由是 。
(3)验证假设:
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| 第一步:向集满CO2的塑料瓶中注入少量NaOH溶液,立即旋好盖子,振荡 | | NaOH溶液吸收了塑料瓶中的CO2气体 |
| 第二步:取上一步中所得溶液,加入盐酸 | | 有关反应的化学方程式为 |
(4)【总结与反思】丙同学认为还应该做一个对比实验,其理由是 。
(8分)某兴趣小组同学为了验证铁和铜的金属活动性强弱,进行了如下的实验研究,请你回答有关问题:
[实验探究]
(1)甲同学设计的实验方案:取用砂纸打磨过的铁丝插入到盛有硫酸铜溶液的试管中,过一会儿取出铁丝,观察到铁丝表面_____________,得出结论铁比铜活动性强。
(2)乙同学设计的方案:(实验中所用铜片,铁片大小形状相同,且表面洁净光亮)
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 铜片的表面无气泡产生 铁片的表面有气泡产生 | 铁比铜的活动性强 |
(1)铁片与稀硫酸反应一段时间后溶液中可能含有的溶质是______________。
(2)实验前乙同学在配置10%的稀盐酸时,用到的仪器有烧杯、量筒、胶头滴管,还缺少的一种仪器是______________。在量取蒸馏水的体积时,若仰视读数,则会导致盐酸的溶质质量分数_________10%(填“>”“<”、“=”)
[反思评价]
你认为乙同学的方案__________(填“合理”或“不合理”),理由是:______________
[拓展应用]
农药波尔多液的主要成分是硫酸铜,不能用铁制容器盛放波尔多液的原因是:
____________________________________(用化学方程式表示)
有一包固体样品,可能是碳酸钠、硫酸铜、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究其成分,李老师取用一定量样品,加水溶解,过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙。
【探究活动一】自主小组探究白色沉淀甲的成分。
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 取白色沉淀甲,滴加足量的稀盐酸 | 沉淀消失 | 白色沉淀甲中一定含有 |
| 实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 1 | 取无色滤液乙,加入碳酸钠溶液 | 无明显现象 | 无色滤液乙中一定不含氯化钡 |
| 2 | 取适量无色滤液乙,加入过量的 溶液,过滤 | 生成白色沉淀 | 无色溶液中一定含有碳酸钠 |
| 3 | 取实验步骤2中的滤液,滴加 溶液 | | 原固体样品中一定存在氢氧化钠 |
【结论】通过两个小组的共同探究,得出了原固体样品中含有的成分。
有一包固体粉末,其中含有碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠中的四种物质。某兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验。
【实验一】甲组同学进行如下探究。请完成表中空白。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论及分析 |
| I.取少量该固体粉末于烧杯中,加入足量的水溶解、过滤 | 粉末部分溶解,得到白色滤渣和无色滤液 | 滤渣中一定含有 |
| Ⅱ.向滤液中粉末部分溶解,得到白色滤渣试液 | 溶液变红 | 滤液中可能含有 物质(填“酸性”、“碱性”或“中性”) |
| Ⅲ.向Ⅱ中所得溶液滴加足量稀盐酸 | | 原固体粉末中一定含有Na2CO3 |
实验测得固体B中含15 g氯元素。
试综合甲、乙两组同学的实验进行分析,填空。(C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5)
⑴乙组实验中一定发生的化学反应是:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
⑵该固体粉末的组成可能是 。.