暖宝宝是一种防寒用品,如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么?![]()
(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?
剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应;氧化铜与稀硫酸反应后溶液呈蓝色。
【得出结论】该黑色粉末可能含有(写物质的名称) 。
【进行实验】
| 实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
| ① | 取黑色粉末加足量稀硫酸 | 固体部分溶解,有气泡产生,溶液无蓝色 |
| ② | 取实验①的残渣灼烧,将内壁涂 有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 | 澄清石灰水变浑浊 |
由实验①可知,该黑色粉末中肯定含_____________,肯定不含______________。
由实验②可知,该黑色粉末肯定含 。
(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。由此可见,
人们可以利用化学反应放出的能量,请再举一例:___________________。
(3)人们利用化学反应还可以_______________________。
(4)课外小组的同学研究的课题是测定贝壳中碳酸钙的质量分数,他们取25g贝壳粉碎后放入烧杯中,向杯中倒入稀盐酸,当倒入100g稀盐酸后发现不再产生气泡,并测得烧杯内固体和液体总质量为120.6g (杂质不反应)。求贝壳中碳酸钙的质量分数。
某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图所示),但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。请你参与探究:![]()
(1)提出问题:造成误差的原因是什么?如何改进课本上的实验装置?
(2)查阅资料:红磷、白磷的一些性质如下表:
| | 颜色、状态 | 熔点/℃ | 着火点/℃ | 密度/(g/cm3) |
| 红磷 | 暗红色固体 | 590 | 240 | 2.34 |
| 白磷 | 白色或黄色固体 | 44.1 | 40 | 1.82 |
(3)猜想与假设:
①甲同学:可能是导管内原含有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性。
②乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气。
③你还能作出的猜想是 。
(4)交流与讨论:
①丙同学认为用木炭代替红磷,就可以消除误差,你认为他的猜想 ,(填“合理”或“不合理”)理由是 。
②他们对课本上的实验装置进行了图2所示的改进(其他仪器忽略)。
a.甲同学提出应把红磷换为白磷,理由是 _______________。
b.通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,这利用了金属的 性。
c.与课本上的实验装置相比较,该装置的一个优点是_________________________________.
(5)探究与反思:
①为了验证乙同学的猜想,将铜粉放在残余气体中加热,观察到铜粉变黑色,证明乙同学的猜想 (填“合理”或“不合理”)
②大家用改进的实验装置(如图所示)进行实验,待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时,左玻璃管内的液面上升了1格,得到了较准确的结果,但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。左玻璃管上端的黄色固体的主要成分可能是 。
CaO和NaOH固体的混合物,俗名“碱石灰”,实验室常用作干燥剂.碱石灰在空气久置会吸收空气中的水和二氧化碳而变质.某实验小组为确定一瓶久置的碱石灰样品的成分,设计了如图所示实验流程. 请你参与探究过程:![]()
(1)为了使样品充分溶解,操作一定还要用到的玻璃仪器是 ;操作二的名称是 .
(2)固体A中一定含有 .
(3)溶液B成分的探究.
[查阅资料]
①Ca(OH)2、Na2CO3溶于水无明显的温度变化;
②Na2CO3溶液呈碱性,能使酚酞试液变红;
③CaCl2溶液呈中性.
[猜想]
溶液B中溶质可能为:①NaOH; ②Na2CO3; ③NaOH和Na2CO3;④Ca(OH)2和
[设计方案并进行实验]
甲、乙同学分别设计如下方案并进行探究:
甲同学:取少量溶液B于试管中,滴加足量的稀盐酸,产生大量气泡,则溶液B中的溶质是Na2CO3.
乙同学:取少量溶液B于试管中,滴加几滴酚酞试液,溶液变成红色,则溶液B中的溶质一定含有NaOH.
[反思与评价]
丙同学认真分析上述二位同学的实验,认为他们的结论均有不足之处,并且做出了正确的判断.他认为B溶液中一定含有Na2CO3,可能含有NaOH.为进一步确认溶液B中是否含NaOH,做做了如下实验.
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量溶液B于试管中,加入足量CaCl2溶液; ②过滤,在滤液中滴加酚酞试液 | ①有白色沉淀生成 ②溶液由无色变为红色 | 猜想③正确 |
实验步骤①中发生的化学反应方程式是 ,其实验目的是 .
(4)实验过程中,同学们发现向样品中加水时还放出大量的热.综合以上探究,下列对样品成分分析正确的是 (填序号).
A.一定有NaOH B.一定有Na2CO3 C.一定有CaO D.至少有NaOH、CaO中的一种.
实验室里,试剂瓶的标签常因脱落或被腐蚀而丢失,现有失去标签的6瓶溶液,可能是NaCl、Na2CO3、NaOH、CaCl2、Ca(OH)2、HCl、CuSO4七种物质中的六种,教师将它们编号为A、B、C、D、E、F,让同学们鉴别这六种物质,请你参与小明的下列鉴别过程.
[查阅资料]:CaCl2溶液显中性,CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
(1)观察各种溶液的颜色,其中C瓶为 色,是硫酸铜溶液.
(2)做两两混合实验,E与其他四种物质混合的实验现象记录如下:
| | A | B | D | F |
| E | 无现象 | 白色沉淀 | 无色气泡 | 白色沉淀 |
由此实验确定 E是 (写化学式),还能确定 .
(3)若只用酚酞溶液,进一步确定另外三种物质的成分,你的实验设计是(填下表):
| 实验操作 | 实验现象及实验结论 |
| | |
(4)六种物质都鉴别出来以后,小明将NaOH溶液和Na2CO3溶液混合,再滴加稀盐酸,从开始滴加稀盐酸到过量的现象是 ;此时溶液中的溶质为 .
当前市售珍珠粉的价格从五元到上百元不等,但其外观、手感都没有明显差异.
那么优质珍珠粉和廉价珍珠粉的成分有何不同呢?就此问题,实验小组同学展开探究.
【查找资料】
①优质珍珠粉直接由贝科动物体内珍珠加工而成,含有一定量的氨基酸、碳酸钙等.
②廉价珍珠粉由“贝壳粉”加工而成,贝壳加工过程中会用到氢氧化钠,贝壳的主要成分是碳酸钙.
③珍珠粉中除碳酸钙外,其它成分均不能与盐酸反应生成二氧化碳.
④氨基酸大部分能溶解于水,遇到浓硝酸并加热会呈现黄色或黑色.
⑤碳酸钙与浓硝酸能发生反应,生成二氧化碳.
⑥氯化钙溶液呈中性.
【提出猜想】
优质珍珠粉和廉价珍珠粉的区别可能在于:
①廉价珍珠粉含有 ;
②廉价珍珠粉不含氨基酸;
③碳酸钙含量不同.
【实验探究】
| 实验内容 | 现象 | 结论 |
| (1)分别将少量优质珍珠粉和廉价珍珠粉放入试管中,加少量水,静置一段时间后,滴加 . | 廉价珍珠粉的上层清液变红,优质珍珠粉的溶液没有变色 | 猜想①成立 |
| (2)分别将少量优质珍珠粉和廉价珍珠粉放入试管中,加少量水,加热. | 优质珍珠粉的溶液有黄色出现,局部变黑,廉价珍珠粉的溶液没有明显现象 | 猜想②成立 |
(3)分别将一定质量的优质珍珠粉和廉价珍珠粉放入烧杯中,再逐滴加入14.6%的稀盐酸,边滴加边振荡,直至恰好完全反应.数据记录如下:
| | 优质珍珠粉 | 廉价珍珠粉 |
| 珍珠粉的质量 | 100 g | 100 g |
| 加入盐酸的质量 | 460.0 g | 501.3 g |
| 烧杯中最终物质的总质量 | 520.0 g | 557.7 g |
①处理数据时,小明提出了如下思路:用加入盐酸的质量乘以盐酸的质量分数,求出反应的盐酸中的溶质质量,进而利用化学方程式求出珍珠粉中碳酸钙的质量.你认为小明的思路是否可行,理由是 ②处理数据后,得出结论:廉价珍珠粉中碳酸钙的质量分数为 %(计算结果保留小数点后1位),含量高于优质珍珠粉.
【实验反思】
经过反思,同学们认为仍用上述试剂,只需略调整操作,就可以通过一次珍珠粉的取样完成三个猜想的验证.请写出调整后的作: .
某学习小组对在实验中吸收过二氧化碳气体的碱石灰成分进行了研究.
【查阅资料】
①碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物,通常用于吸收二氧化碳及干燥气体.
②碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应.
【提出猜想】
该碱石灰的主要成分可能含有 、Ca(OH)2、CaCO3、NaOH和 .
【设计方案、收集证据】
(1)甲同学在烧杯中放入少量的碱石灰样品,加入足量蒸馏水充分搅拌,静置有白色沉淀,甲同学认为样品中一定含有CaCO3,乙同学认为他的结论不准确,原因是: (填化学方程式).
(2)乙同学进一步设计实验并进行验证,过程如下:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①从甲同学的烧杯中取少量上层清液于试管中,向其中滴加足量 溶液. | 有白色沉淀生成 | 生成白色沉淀的化学方程式为: . |
| ②过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液. | 无明显现象 | 通过实验及分析,样品中不含有: . |
(1)乙同学进一步设计了下列实验装置,通过称量B装置的质量变化来确定样品的成分及质量(气密性良好,每步均完全反应,操作无误).
多次实验发现测定结果有时偏大有时偏小偏差,试分析其主要原因: 。
(2)在老师的指导下乙同学完善了实验装置,并重新进行了实验,步骤如下:
①检查装置气密性,将5.06g干燥的样品放入锥形瓶中;
②打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气,关闭活塞b;
③称量盛有氢氧化钠浓溶液的D瓶质量;
④向锥形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡;
⑤打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气;
⑥称量D瓶质量,增重2.2g.
通过分析及计算可知:5.06g样品中各成分及质量 . .