15.科学探究是一种重要的学习方式.锁定探究目的,理清探究思路是探究过程中分析问题时常用的方法.请利用图中的装置对相关问题展开探究.

【实验目的】①探究二氧化碳的制备和性质.
②探究酸碱盐的性质.
【实验信息】
①大理石中的杂质不参加反应且难溶于水.
②B装置中铜网用粗铜丝固定,铜网和粗铜丝不参加反应.
③探究过程不考虑空气中的二氧化碳对实验的影响.
【实验步骤】
①连接仪器,检查装置气密性.将块状大理石置于B装置的铜网上.
②关闭止水夹K2,打开止水夹K1,打开分液漏斗活塞,向B装置中装入稀盐酸,使其浸没大理石后关闭分液漏斗活塞.
(1)B装置中发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,该反应属于基本反应类型中的复分解反应.
(2)A装置中的实验现象是管口有气泡冒出,澄清的石灰水变浑浊,发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.③当B装置中的物质仍在反应时,关闭止水夹K1,打开止水夹K2.一段时间后观察到:B装置中反应逐渐停止,C、D装置中溶液为红色,且D装置中有沉淀生成.
(3)D装置中发生反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl.
【实验拓展】反应结束后对C、D装置中的溶液进行以下探究.(提示:溶质不考虑酚酞)
(4)C装置溶液中一定含的离子有钠离子、氯离子、氢氧根、钙离子
(5)D装置溶液中一定含有溶质NaCl,原因有氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠.
(6)D装置溶液中溶质组成的可能有氯化钠和氢氧化钠;氯化钠、氢氧化钠和氯化钙;氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠.
(7)如需完全除去D装置溶液中除NaCl以外的其它溶质,你选择的物质是碳酸钠与稀盐酸.
13.镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁(Mg3N2),氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气.
(1)写出镁在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程式3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2;氮化镁与水反应的化学方程式Mg3N2+6H2O═3Mg(OH)2+2NH3↑.
(2)12克镁在空气中完全燃烧生成固体的最大值为20g、最小值为16.67g.
(3)某学生对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定,设计如下实验装置.

【查阅资料】
ⅰ.碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物,常作干燥剂,不与NH3 反应.
ⅱ.2NH3+H2SO4=(NH42SO4
ⅲ.NH3 是一种极易溶于水的气体.
【实验步骤】检查装置的气密性→精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g 放入锥形瓶中→称量装置C→连接好装置→关闭活塞K→打开A 中分液漏斗活塞逐滴加入水,至样品恰好完全反应→打开活塞K→鼓入空气→再次称量装置C,装置C 增重0.34g.
请回答:
①装置B 的作用是为干燥装置,吸收水蒸气;
②装置D 的作用是为干燥装置,防止空气中的水蒸气进入C装置中,避免产生干扰;
③实验步骤④中鼓入空气的目的是将存留在仪器空间内的氨气全部排挤入浓硫酸;
④固体混合物中Mg3N2 的质量分数为20%;
⑤实验证明此方法测定的结果偏低,可能原因是存留在仪器内的氨气全部会吸收,那么只能猜测是反应装置中的溶液溶解了部分氨气(写一条即可).
11.过氧化钠(化学式为Na2O2)可用子啊呼吸面具中作为氧气来源,Na2O2能跟CO2反应生成O2和另一种固体化合物(用X表示),它也能跟H2O反应生成O2,化学方程式为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑.以下是某兴趣小组进行的探究活动.

(1)如图所示实验装置制取氧气,请回答有关问题.
①能用D装置收集氧气的原因是氧气的密度比空气大;
②能用带火星的木条检验氧气,说明氧气有助燃的性质;
③表明CO2未被Na2O2完全吸收的实验现象为澄清石灰水变浑浊;
④若A装置产生的CO2中混有水蒸气,要检验干燥的CO2能否与Na2O2反应生成O2,以上实验装置应如何改进?在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置.
(2)为探究X是哪种物质,同学们进行了如下分析和实验.
①有同学猜想X可能是酸、碱或盐中的一种,通过对物质组成的分析,大家一致认为X肯定不是酸和碱,理由是Na2O2和CO2都不含氢元素,二者反应后不可能生成含氢元素的酸或碱;
②某同学猜想X可能是Na2CO3,请你跟他一起完成下列实验探究.
操作步骤实验现象结论及化学方程式
取反应后的剩余固体于试管中,加适量的水完全溶解后,加入氯化钙溶液产生白色沉淀该固体X是Na2CO3相关的化学方程式Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
反思与拓展:
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,该反应中过氧化钠与氧气的质量比为39:8.
10.做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与.
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料1]:
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);其中Fe3O4和FeO 均为灰色,Fe2O3为红棕色.
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液,且铁与稀盐酸作用有气泡产生.
[实验探究]:
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入稀盐酸、硫酸铜等溶液,观察到的现象是冒气泡、生成红色固体等,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.
Fe3O4Fe2O3
分解温度/℃15381400-
熔点/℃--1535
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料2]:
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4
[理论探讨]:
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃~l538℃之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4
[拓展延伸]:
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须在集气瓶底部放少量的水;
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种能供给呼吸的气体,请写出此反应的化学方程式6Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe3O4+O2↑;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色由黑色变成红棕色,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理.
 0  150513  150521  150527  150531  150537  150539  150543  150549  150551  150557  150563  150567  150569  150573  150579  150581  150587  150591  150593  150597  150599  150603  150605  150607  150608  150609  150611  150612  150613  150615  150617  150621  150623  150627  150629  150633  150639  150641  150647  150651  150653  150657  150663  150669  150671  150677  150681  150683  150689  150693  150699  150707  211419 

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