小强同学看到妈妈将买来的排水口洗净剂(主要成分:过碳酸钠、柠檬酸)洒在厨房排水口网状盖的底部,倒上温水后迅速冒出气泡。为了解其反应过程,他与学习小组的同学进行了如下探究。
【探究一】小组同学根据所学的化学知识设计并进行了如图所示的实验。![]()
A B C
实验中观察到如下现象:A中有气泡产生;B中的澄清石灰水变浑浊;C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺。由此同学们得出结论:生成的两种气体分别是: (填化学式)。B中有关反应的化学方程式是 。
【探究二】
(1)实验过程:
教师提供了一瓶过碳酸钠(Na2CO4),小组同学进行了如下实验探究:![]()
(2)提出问题:无色溶液X中的溶质有哪些物质?
(3)猜想与假设: 根据以上实验现象,X溶液中一定存在的溶质是 ;还可能存在Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一种或几种。
(4)查找资料:
资料1:氯化钙溶液呈中性;氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应;
氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应:Na2CO3 + CaCl2 ═ CaCO3↓ + 2NaCl。
资料2:NaHCO3溶液呈碱性,与石灰水反应生成白色沉淀;碳酸氢钠、碳酸钠与足量的酸反应产物相同。
(5)实验过程:小组同学对溶液X中的溶质进行了如下实验。请将下列实验方案填写完整。
| 实验操作 | 主要实验现象 | 结论 |
| ① | | 证明溶液中有Na2CO3 |
| ② | | 证明溶液中无NaHCO3 |
| ③ | | 证明溶液中无NaOH |
呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na2O2)作供氧剂。为了探究其反应原理,兴趣小组同学在教师的指导下,进行了如下探究:
[设计实验] 小明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应,并验证反应产物。![]()
(1)A是二氧化碳气体的发生装置,应选用图中的_________(填“甲”或“乙”)装置。实验室制取二氧化碳的化学方程式为________________________________________;![]()
(2)检验E装置试管内收集到的气体,待E中试管气体收集满后,把试管移出水面,向试管中伸入燃烧的木条,发现_______________,证明生成的为O2。
(3)B中浓硫酸的作用是________________________________________________________;
(4)检验C中反应后剩余固体的成分:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量C中反应后的固体于试管中 ②向试管中滴加少量稀盐酸 ③_____________________________ | a________________ b溶液变浑浊 | 反应后生成的固体是碳酸钠 |
_____________________________________________________________________。
某同学用如下装置,进行有关碳及其氧化物的实验(图中固定试管的仪器已略去)。![]()
| 步骤 | 现象 | 分析 |
| ①点燃A处酒精喷灯,一段时间 | 木炭粉减少,D中有气泡、石灰水变浑浊且 (1) 。 | 硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 (2) 。 |
| ②点燃B处酒精灯,一段时间 | B处 (3) ,D中石灰水变浑浊,液面下降。 | 氧化铜发生反应的化学方程式是 (4)。 |
| ③停止通入二氧化碳,熄灭A、B两处火焰 | C中 (5) | |
“戴窑中学创新”化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3 ③是Cu 、Fe(OH)3的混合物
④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物 ⑤是Cu 、Fe2O3的混合物 ⑥只有Fe(OH)3
【资料获悉】(1)2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
(2)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu
2FeCl2+CuCl2
【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
【实验探究】![]()
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图进行实验,结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除
猜想中的 。(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为 的观点正确(填“乙”或“丙”)。
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:![]()
| | 反应前 | 反应后 |
| Ⅰ 组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g |
| Ⅱ 组 | 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g | 洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g |
①在装置A中先通CO气体的作用是 。
②应该选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第 组(填序号)。
③写出A装置中发生反应的化学方程式 ;实验中观察到A装置中的现象为 。
④为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
(填“需要”或“不需要”),理由是 。
【反思评价】 戊同学指出:从环保角度,图29-2装置有严重不足之处。请指出不足并加以改进?
。
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图29-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行? (填“可行”或“不可行”)。
小华同学用下图所示的装置进行中和反应实验,反应后为确定盐酸和氢氧化钠是否恰好完全中和,他取出少量反应后的溶液于试管中,向其中滴入几滴无色酚酞试液,振荡,观察到酚酞试液不变色,于是他得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。![]()
⑴请写出发生的反应方程式 ;
⑵小亮认为小华的结论不正确,他认为除了“恰好中和”外还有第二种可能性,这种可能性是 ;
⑶请你另外设计一个实验,探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和。
| 实验 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 甲 | 取样于试管中,加入几滴紫色石蕊溶液 | | 恰好中和 |
| 乙 | 取样于试管中,加入 | 产生气泡 | 第二种可能性 |
