小云同学在整理厨房时不小心将一瓶醋打翻,醋洒在火炉旁的一堆草木灰上,发现有大量的气泡生成。激发了兴趣,于是他决定与学习小组的同学,对草木灰的成分进行探究。
[探究活动一]
根据所学酸碱盐知识,同学们猜想草木灰中含有能与酸反应产生气体的盐类物质,于是,设计并进行如图所示的实验。观察到锥形瓶A内有大量的气泡冒出,试管B中澄清的石灰水变浑浊。根据上述实验现象推断:产生的气体中含有 ,试管B中有关反应的化学方程式为 。根据所学知识,可得出如下结论:草木灰中一定含有 (选填“硫酸盐”、“碳酸盐”或“硝酸盐”)。![]()
[探究活动二]
资料摘要Ⅰ:
多种金属化合物在灼烧时,产生的火焰呈现各种特殊的颜色,例如下表。
| 化合物所含金属元素 | 钙元素 | 钾元素 | 铜元素 |
| 灼烧产生火焰颜色 | 砖红色 | 紫色(透过蓝色钴玻璃片) | 绿色 |
资料摘要Ⅱ:碳酸钾与碳酸钠、碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似;碳酸氢钠性质不稳定,受热易分解。
(1)同学们认为还必须对草木灰中存在的盐类物质中所含的金属元素进行探究。同学们在老师的指导下,取草木灰样品在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈 色,由此得出草木灰含有钾元素的结论。
(2)综合上述探究结果,进一步猜测草木灰中含有的钾盐是:
a. KHCO3 b. c. 的混合物。
(3)小红认为上述猜测 是错误的。理由是草木灰经柴草燃烧而成, 。
(4)请你写出上述“探究活动一”中,锥形瓶A内发生的一个反应的化学方程式: ;简述草木灰的用途之一: 。老师指出:草木灰成分复杂,其中所含其它成分的探究有待同学们后续进行。
钢铁工业是国家工业的基础.
(1)如图1是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图,根据图示回答下列问题.
若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁,请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式:
A区 .
B区 .
(2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究.![]()
【设计实验】
用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如图2.
【进行实验】
该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】
本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色.小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家
提出查阅资料.
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关.
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁.
③
| 物质 性质 | 四氧化三铁 | 氧化亚铁 | 氧化铁 | 铁粉 |
| 颜色 | 黑色 | 黑色 | 红色 | 黑色 |
| 能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
②进行猜想:黑色固体粉末可能
a.全部为铁 b. c.
【得出结论】
通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称) 。
【反思与评价】
①一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间.
②实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有 。
A.收集一氧化碳 B.吸收二氧化碳 C.检验二氧化碳.
某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂.此时,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质的成分进行探究.
(1)写出该中和反应的化学方程式 。
(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分:
【提出问题】
该烧杯内的溶液中溶质是什么?
【进行猜想】
(A)溶质可能是CaCl2与Ca(OH)2
(B)溶质可能只是CaCl2
(C)溶质可能是CaCl2与盐酸
【实验探究】
①小明从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液.振荡.观察到酚酞试液不变色.于是他排除了猜想(A),你认为他排除猜想(A)的理由是 。
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想,请你帮他完成实验,填写以下表格:
| 实验步骤 | 预计现象 | 预计结论 |
| 取少量反应后的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液. | | 猜想( )正确 |
| | 猜想()正确 |
你认为上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁制下水道,可能造成的危害是 .要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液,应向溶液中加入过量 ,充分反应后过滤,反应的方程式为 。
(11分)实验室有一瓶保管不当的试剂(如图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小强和小华很感兴趣,决定对其成分进行探究。![]()
[提出问题]这瓶试剂可能是什么溶液呢?
[交流讨论]根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是__________。
A. 酸 B. 碱 C. 盐
[查阅资料]
Ⅰ. 初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
Ⅱ. Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。
Ⅲ. 测定室温(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如下表所示。
| 物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 溶解度g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
[得出结论]小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断,这瓶试剂不可能是_________。
[作出猜想]①可能是________溶液;②可能是Na2CO3溶液;③可能是NaCl。
[设计并实验]
(1)小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,这瓶试剂不可能是__________。
(2)小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液,他又进行了如下表所示实验:
[探究实验]
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
| 取样于试管中,滴加_____ | 产生大量的气泡 | 猜想②正确 |
| 把产生的气体通入 | | 相关的化学方程式是: |
(6分)为测定某药片中CaCO3含量,化学兴趣小组设计以下两种方案(药片中其他成分与HCl和NaOH溶液均不反应)。请回答有关问题:![]()
【方案一】利用CO2的体积测定CaCO3的含量(1)装置B的目的是除去CO2中少量HCl(气),其中发生的反应的化学方程式是 。
(2)装置A中连通管X的作用是 。
(3)通常在装置B中加入少量植物油,目的是 。
【方案二】利用酸碱中和滴定法测定
实验步骤:
取一粒0.1 g药片研碎,加入适量蒸馏水,再用一定质量、一定质量分数的足量HCl溶液溶解,充分反应后,滴加酚酞作指示剂,再用一定质量分数NaOH溶液中和过量的HCl溶液。
(4)当最后一滴NaOH溶液滴入时,溶液的颜色由 色变为 色,且半分钟内不褪去,即完全中和。
(5)进行含量测定除了样品质量外,还需要的数据有 (填字母序号)
| A.HCl溶液和NaOH溶液的质量分数 |
| B.参加反应的HCl溶液和NaOH溶液的体积 |
| C.HCl溶液和NaOH溶液的密度 |
| D.中和滴定所需要的时间 |
(11分)小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。
(一)成分的确定
三位同学都作出以下的猜想:①可能是NaOH;②可能是Na2CO3;③可能是NaOH与Na2CO3的混合物.做出②③猜想的依据是 (化学方程式表示)。
为了验证①②③猜想,他们分别做了下面的实验。
(1)小刚取少量白色粉末于试管中,再滴加稀HCl,有气泡产生,由此可推出白色粉末中一定含有 ,肯定猜想 (填序号)是错误的。
(2)小军又取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色.由此小军结合小刚的实验,认为猜想③是正确的.小红却认为小军的所得结论不确切,因为 。
(3)为探究白色粉末是否含有NaOH,小红设计了如下实验方案:![]()
①沉淀B的化学式为 ;在操作1中要用到玻璃棒,其作用是 。
②小刚认为小红的这个方案也有问题,理由是 。但只要稍加改进,就可以证明粉末中还含有NaOH,则小刚改进的方法是 。小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验,实验现象和小红的一致,由此确定猜想③是正确的。
二、各成分含量的测定
三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验.实验数据记录如下:
| 称 量 项 目 | 称 量 时 间 | 质量(g) |
| 试样 | | 10.00 |
| 装置+稀硫酸质量 | | 241.20 |
| 装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后15秒 | 249.20 |
| 装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后35秒 | 249.00 |
| 装置+稀硫酸质量+试样 | 反应开始后55秒 | 249.00 |
试通过分析表中数据计算出试样中碳酸钠的成份的质量分数(3分)。
化学兴趣小组同学发现实验台上按如下顺序摆放着7瓶不同的无色溶液(如图所示),其中4、5号试剂瓶标签破损。![]()
【提出问题】这两瓶试剂的成分分别是什么?
【查阅资料】①亚硫酸钠(Na2SO3)溶液、Na2CO3溶液均显碱性,都可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应,产生白色沉淀。
②Na2SO3 + 2HCl="2NaCl" + SO2↑ + H2O。
③CO2与SO2均可以使澄清石灰水变浑浊。
【作出猜想】根据受损标签的信息,推测4、5号溶液可能分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液、Na2SO3溶液或NaCl溶液中的一种。
【实施方案】各取少量4、5号溶液于试管中,分别进行下列两组实验。
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验1 滴加适量___号溶液. | 溶液均由无色变成红色 | 4、5号溶液均不可能是上述猜想中的 溶液。 |
| 实验2 滴加适量3号溶液 | 均产生白色沉淀 | 4、5号溶液可能分别是Na2SO3溶液和Na2CO3溶液中的一种。写出其中一个反应的化学方程式 _________ 。 |
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 滴加适量2号溶液 | ____________________. | 4号溶液是Na2CO3溶液 5号溶液是Na2SO3溶液。 |
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量4号溶液于试管中,加入足量7号溶液。 ②向上层清液中滴加无色酚酞溶液。 | _______________________ | 4号溶液是部分变质的NaOH溶液。 |