小明在市场看到,鱼老板将一勺白色粉末加入水中,水中奄奄一息的鱼很快张开嘴,活蹦乱跳起来,小明对这种“白色粉末”很感兴趣,与小刚进行了相关探究。

【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4),常温下,与水反应生成氧气。

【实验1】小明选用如图所示装置中的________(填序号)进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体,经检验该气体是氧气,检验方法是______________________________________________________。

【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么?

【作出猜想】根据过碳酸钠与水的组成作出三种猜想。

猜想一:Na2CO3;猜想二:NaOH;猜想三:Na2CO3和NaOH。

【实验2】小明取溶液M,滴加CaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,他认为白色沉淀是CaCO3,溶液中一定含有Na2CO3。小刚提出质疑,产生的白色沉淀不一定是CaCO3,他的理由是_________________________________。

【实验3】小刚取溶液M,滴加稀HCl,观察到________________,证明溶液中一定含有Na2CO3,从而否定了猜想二。Na2CO3与稀HCl反应的化学方程式为________________________。

【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH,他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,取上层溶液,加入________________,无明显现象。证明溶液中无NaOH溶液,猜想一正确。该实验中用CaCl2溶液而不用饱和石灰水,原因是______________________________________________________。

【反思拓展】

(1)根据过碳酸钠的性质,保存时应注意防潮。

(2)检验A、B两种物质是否同时存在,一定要考虑二者性质的互相干扰问题。

同学们用高锰酸钾制氧气,制取结束清洗仪器,发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。

问题一:黑色固体是什么?

【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解,进行分析判断。

判断

依据

不是KMnO4

KMnO4能溶于水形成紫红色溶液

不是________(填化学式)

冲洗试管时出现深绿色溶液,说明该物质能溶于水

是MnO2

其他实验用过MnO2,知道它是不溶于水的黑色固体

【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体,产生能使带火星木条复燃的气体,证明上述判断正确。加入的液体是____________________。

问题二:用什么洗掉MnO2?

【交流讨论】MnO2与BaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近,理由是__________________。这种物质能与稀盐酸反应,化学方程式为________________,由此推测MnO2也能与稀盐酸反应。

【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸,黑色固体没有变化。

【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。MnO2有什么化学性质,用什么试剂清洗呢?同学们请教老师后决定用草酸(H2C2O4)溶液试一试。

【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液,黑色固体果然被除去,同时发现产生许多气泡。

问题三:生成了什么气体?

【交流讨论】化学变化过程中元素不变,因为________________,所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等。

【实验验证】经检验,产生的气体是CO2。检验CO2气体的操作和现象是___________________。

【反思提高】以上探究活动中,清除试管内壁附着的难溶物的思路是先_____________________,再了解其化学性质,然后选择合适试剂进行清洗。

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