某化学活动小组中的甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应结束后,瓶壁上粘附着黑色颗粒和白色物质。
【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么?
【进行猜想】
甲认为黑色颗粒是____________,白色物质可能是Na2O、 。
乙同学还认为白色物质是氢氧化钠,你认为是否正确 ? 其理由是
。
【查阅资料】氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O+H2O=2NaOH
【实验探究】化学活动小组对白色物质进行如下实验探究:
| 实验 方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 方案l | 取少量白色物质于试管中,加入适量水,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成 色 | 白色物质为Na2O |
| 方案2 | ①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向溶液中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色 沉淀 | 白色物质 是_______ ___ |
| ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 溶液显红色 |
。
【得出结论】写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为
。
化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究。
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O2;
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实践】
猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验Ⅰ:验证呼出的气体中含有水蒸气。
(1)实验操作如右图所示。![]()
(2)观察到的现象为_______ ____,根据该现象
可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验Ⅱ:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测其含量。同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(B是带有刻度的量气装置)![]()
(1)实验记录
| | 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 |
| ① | 检查装置的气密性。向装置中加入药品。关闭止水夹a~f。 | 装置的气密性良好。 | |
| ② | 打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温。 | B中液体进入到A中,B中液体减少500ml。 | 收集500ml气体 |
| ③ | 关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出。 | _______ ____,D中液体为475ml | 反应化学方程式为_____ _____ |
| ④ | 关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷。 | 白磷燃烧,产生大量白烟放出大量热。 | 呼出的气体中含有O2。 |
| ⑤ | 待白磷熄灭并冷却到室温,打开f。 | _____ ___,D中剩余液体为400ml | 呼出的气体中含有N2。 |
呼出的气体中主要成分的含量:
| | N2 | O2 | CO2 |
| 体积(ml) | | | |
| 体积分数(%) | | | |
同学们经过3次重复实验,确认了呼出的气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
(1)该实验设计依据的N2性质有_____________(填字母序号)。
A.难溶于水 B.不能和NaOH溶液反应
C.无色无味的气体 D.不能燃烧,也不支持燃烧
(2)实验Ⅱ操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测O2的体积分数________(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
我国青海湖采集的天然碱样品可表示为aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a. b. c为最简整数比)。小红同学为测定其组成,称取该天然碱样品16.6g进行如下实验:![]()
资料:
1. 许多物质从水溶液里析出晶体时,晶体里常含有一定数目的水分子,这样的水分子叫做结晶水。含有结晶水的物质叫做结晶水合物。
天然碱样品(aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O)是一种结晶水合物,受热时结晶水易失去;
2. 2NaHCO3
Na2CO3↑+CO2 ↑+H2O ;
3. 碳酸钠比较稳定,加热时不分解。
4.图中B处为两个单向阀:推注射器时A1关闭,A2处打开;拉注射器时,A1打开进空气,A2关闭。
(一)实验步骤:①组装好装置,检查气密性 ②反复推拉注射器 ③称量E、F的质量④关闭弹簧夹,加热D处试管直到反应不再进行⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器⑥再次称量E、F的质量。
(二)问题探究:
(1)E中的药品为 ;C、F、G中装有碱石灰(CaO与NaOH的固体混合物)
G的作用是 。
(2)若不进行步骤⑤的操作,则所测得的碳酸氢钠质量分数 (填“偏大”、“偏小”、“无影响”),该操作中推注射器时缓缓的目的是 。
(3)请你根据下表数据计算:该天然碱样品16.6g中碳酸氢钠的质量(写出具体计算过程)。
| 组别 | 反应前 | 反应后 |
| 甲 | E的质量为100.0克 | E的质量为102.25克 |
| 乙 | F的质量为50.0克 | F的质量为51.1克 |
(1)在计算碳酸氢钠的质量时,小红使用了甲组数据,而小华用了乙组数据,他们惊奇的发现两个人的计算结果不一样,请问你赞成 (填“小红”或“小华”)的计算结果,不赞成另一位同学的原因是: 。
(2)最后确定16.6g天然碱样品中结晶水的质量为 g。
小明见妈妈买了些取暖袋,他很好奇,打开了一袋,发现里面是黑色的粉末。那么,取暖袋里是什么物质在发生反应、释放热量呢?![]()
【查找资料】
①取暖袋由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成。原料层中的黑色粉末的主要成分是铁粉、活性炭、蛭石、可溶性无机盐、吸水性树脂(含水)。
②蛭石是当今世界首屈一指的保温材料,起保温作用;吸水性树脂可反复释水、吸水,起吸水、保水的作用;二者均不参加反应。
③使用时应注意:不使用产品时请勿拆开密封包装。
【提出猜想】
①可溶性无机盐可能是氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中一种或几种。
②取暖袋发热时,可能是铁粉、氧气、无机盐、水、活性炭几种物质间发生了化学反应。
【实验准备】
用NaCl溶液、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液进行如下实验,为确定无机盐的成分提供参考。
| | NaCl溶液 | Na2SO4溶液 | Na2CO3溶液 |
| 加入稀盐酸 | 无明显变化 | 无明显变化 | 现象Ⅰ |
| 加入BaCl2溶液 | 无明显变化 | 产生白色沉淀 | 产生白色沉淀 |
| 加入AgNO3溶液 | 产生白色沉淀 | 溶液略呈浑浊 | 产生淡黄色沉淀 |
(2)BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合发生复分解反应,则白色沉淀的化学式为 。
【实验过程】
分别取没有使用的取暖袋和失效后的取暖袋中的黑色粉末完成以下实验,探究无机盐
的成分及参加反应的物质。
| 序号 | 加入试剂及操作 | 没有使用的暖袋 | 失效后的暖袋 |
| I | 加入足量水观察 | 无色溶液,大量固体在烧杯底部 | 无色溶液,大量固体在烧杯底部 |
| Ⅱ | 取I中上层清液,向其中滴加盐酸 | 无变化 | 无变化 |
| Ⅲ | 取I中上层清液,向其中滴加BaCl2溶液 | 无变化 | 无变化 |
| Ⅳ | 取I中上层清液,向其中滴加AgNO3溶液 | 白色沉淀 | 白色沉淀 |
| Ⅴ | 另取黑色粉末加入足量盐酸 | 大量气泡,溶液呈浅绿色 | 无气泡,溶液呈黄色溶液 |
(3)实验V中,观察到产生大量气泡和浅绿色溶液的反应的化学方程式是 。
(4)通过上述实验,可以得出以下结论:
①取暖袋中无机盐的成分是 。
②取暖袋发热时,原料层中一定参加反应的物质是 。
(5)利用右图装置,设计实验方案探究氧气是否参加了反应: ,则氧气参加了反应。
【反思与评价】
(6)小明根据IV中的现象判定无机盐未参加反应。他的结论是否合理,说明理由: 。