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
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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?
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213175416-79382.png) 【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
| (1)现象I是 。 (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。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213175416-37492.png) 【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: 。 |
答案
(1)产生无色气泡 (2)BaSO4 (3)Fe + 2HCl ="==" FeCl2 + H2↑ (4)① NaCl ② Fe (5)将未使用取暖袋中的黑色粉末加入广口瓶中,塞紧塞子,待冷却后打开止水夹(1分),若观察到试管中水到吸入导管中(1分)(其他合理答案可得分,共2分) (6)不合理,若无机盐参与反应但有剩余,也可观察到IV中现象(其他合理答案可得分) |
解析
试题分析:(1)根据表格可知,反应物是碳酸钠和稀盐酸,二者能反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故现象I是有无色气泡产生。 (2)BaCl2溶液与Na2SO4溶液反应,生成白色BaSO4沉淀和氯化钠。 (3)根据题意,“实验V中,向黑色粉末中加入足量盐酸,观察到有大量气泡产生和浅绿色溶液生成”,结合所学知识可知,“浅绿色溶液”应为氯化亚铁溶液,则黑色粉末中应含铁,故反应的化学方程式是Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑。 (4)①根据题意分析,“取I中上层清液,向其中滴加盐酸,无变化”,说明其中一定不含碳酸钠;“取I中上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,无变化” ,说明其中一定不含硫酸钠;“取I中上层清液,向其中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成”,说明其中一定含有氯化钠(NaCl)。 ②根据上面的分析可知,原料层中的黑色粉末中含有铁,而铁在与水和空气中的氧气的作用下反应,并放出大量的热,故取暖袋发热时,原料层中一定参加反应的物质是Fe。 (5)根据图示,结合所学“测定空气中氧气的含量”的实验原理可知,可将未使用的取暖袋中的黑色粉末加入广口瓶中,让其反应,若反应中有空气中的氧气参加,则待反应结束并冷却后,装置内的压强会减小,则打开止水夹时,可观察到试管中有水倒吸入导管中,即可说明有氧气参加了反应。 (6)根据IV中的现象,不能判定无机盐未参加反应,因为若无机盐参与反应但有剩余,也可观察到IV中现象,错误。 点评:对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。 |
举一反三
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:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213175337-83638.jpg) 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
| (三)交流与反思: (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。 |
NO和NO2具有下列不同的性质: (1)通常情况下,NO是无色气体,难溶于水;NO2是红棕色气体,易溶于水。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213175332-99250.jpg) (2)NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。如下图,将一支充满NO2气体的试管倒立在烧杯中,试分析反应完全后可能出现的实验现象: 、 、 。 |
下图是实验室常用的仪器与装置,根据所学知识回答下列问题:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213175322-15062.jpg) (1)实验室制取氧气,发生装置可选用 (填序号,下同);写出用该发生装置制取氧气的一个化学方程式: 。 (2)为测定所收集氧气的体积,可以选用的装置是 和 。 (3)硫化氢(H2S)是一种无色、有刺激性气味、有毒的气体,密度比空气大,能溶于水,其水溶液呈酸性。实验室通常用硫化亚铁固体和稀硫酸反应来制取它,收集硫化氢气体可选择 装置;对多余的硫化氢气体,可用NaOH溶液吸收,其反应的化学方程式为 。 |
化学实验是化学学习的重要手段。由于受到实验条件的限制,导致许多实验需要改变,或者发生异常现象。 【探究一】 有一乡村中学由于条件所限,仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲(图1)、乙(图2)两学生找来铝制易拉罐皮(代替锌粒),各自设计了一种装置(如图所示),制取并收集一试管氢气。(大试管套在小试管上收集氢气)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213175311-72158.jpg) (1)哪个学生设计的比较合理? 。 (2)用较合理的装置制取氢气,要使氢气充满收集氢气的试管,操作过程是 。 (3)在家里,还可以用哪些物品代替废易拉罐皮和稀硫酸完成反应? (任写一组物质名称) 【探究二】 二氧化碳是造成地球温室效应的元凶,减少它的产生和除去它,成为每个化学工作者的重要任务。小敏、小丽、小静和我为了探究CO2与NaOH的反应,进行了如下研究: 【小敏的方法】在一个充满CO2的软塑料瓶中倒入约 体积的NaOH溶液,发现塑料瓶变瘪。小敏宣布验证了CO2与NaOH发生了反应。 我不同意小敏的看法,理由是 ; 我的做法是 。 【小丽的方法】在NaOH溶液中滴加3滴酚酞溶液,再通入CO2,如果CO2和NaOH溶液发生了反应,酚酞溶液应该由红色变成无色。(碳酸钠水溶液呈碱性) 我不同意小丽的看法,原因是 。 【小静的方法】将CO2通入到NaOH溶液中一段时间,取少许反应后的液体,滴加澄清的石灰水,出现了白色浑浊。写出其中的一个化学方程式: 。 【我的方法】我用的物质与其他三位同学都不一样,证明反应的发生。我的实验过程如下: 实验步骤: ; 实验现象: 。 结论:CO2与NaOH发生了反应。 |
某兴趣小组利用下图装置(夹持装置略去),测定某种补钙剂中的含钙量。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213175213-95905.jpg) 【查得资料】 ①该补钙剂的主要成分是碳酸钙,其他成分遇到盐酸时无气体生成且不含钙元素。 ② 二氧化碳通入足量的氢氧化钡溶液中,会生成白色碳酸钡沉淀[Ba(OH)2+CO2 = BaCO3↓+H2O] 【测定方法】 通过测定B装置中产生沉淀的质量,以确定碳酸钙的质量分数,进而求出钙元素的质量分数。 (1)碳酸钙属于________( 填“酸”、“碱”或“盐”)。 【进行实验】 实验过程中,装置气密性良好。取12g该补钙剂样品进行实验。 (2)观察到:A装置中___ _____,固体逐渐溶解;B装置中产生白色沉淀,实验结束后过滤并称得沉淀质量为19.7g,则该补钙剂中钙元素的质量分数为 %。(结果精确到0.1% ) (3)从A装置中导出的气体除了二氧化碳和水蒸气外,还含有氯化氢。请写出氢氧化钡溶液与氯化氢气体反应的化学方程式:____ ____。 【交流讨论】 通过小组讨论提出改进实验装置的措施:在A、B装置之间增加洗气装置,以除去氯化氢气体。 (4)经改进后,实验 。 (5)C装置的作用是____ __。 |
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