Ⅰ.探究: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。小强和小华同学很感兴趣,决
题型:不详难度:来源:
Ⅰ.探究: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。小强和小华同学很感兴趣,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: ①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。 ②Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。 ③测定室温(20℃)时,四种物质的溶解度的数据如下:
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 。 设计实验并继续探究: 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小强为了确定该溶液是哪种溶液,他又进行了如下实验:
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
| 该溶液是 ,反应的化学方程式
| 拓展与应用:确定该溶液还可以选择与小强不同的试剂,你选择的试剂是 (要求类别不同),对应的现象是 。 反思与评价:小淇认为上述探究存在问题,她的理由是 。 Ⅱ.计算:某固体物质由MgSO4和NaOH组成,取24.0g该固体混合物溶于水后,向所得的混合物中逐滴加入质量分数为15%的硫酸溶液(密度为1.1g·mL-1),加入的稀H2SO4的体积x(单位:mL)与所得沉淀质量y(单位:g)有如右下图所示的关系, 求该固体混合物中NaOH、MgSO4的质量各为多少克?(写出计算过程) |
答案
(4)Ⅰ.探究:A(1分) NaHCO3(1分) NaCl(1分) 盐酸(硫酸)(1分) Na2CO3(1分) Na2CO3 + 2HCl="2NaCl" + H2O + CO2↑(2分) CaCl2或Ca(OH)2等合理答案(1分) 白色沉淀(1分) 该溶液也有可能是放置较长时间已变质的NaOH溶液(1分) Ⅱ.计算:NaOH、MgSO4的质量各12克。(4分)(过程中的过量NaOH:4g,1分; 沉淀Mg(OH)2:5.8g,1分;原MgSO4:12g,1分;原NaOH:4+8=12g,1分) (如用守恒法计算,也给分) |
解析
试题分析:Ⅰ、交流讨论:由于酸的所有阳离子都是氢离子,故不可能含有钠离子,所以该溶液不可能是酸,故选A。 得出结论:根据表格可知,20℃时NaHCO3的溶解度是9.6g,根据饱和溶液的溶质质量分数=×100﹪,可知20℃时其饱和溶液的溶质质量分数=×100﹪=8.8%,小于10%,所以不可能是碳酸氢钠。 ①由于小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,而氯化钠溶液呈中性,即pH等于7,所以不可能是氯化钠。 ②根据题意可知,可能的物质是NaOH或Na2CO3或二者皆有,再结合实验现象“产生大量的气泡”,可知滴加的溶液为酸(如稀盐酸等),因为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,故有气泡产生。 拓展与应用:根据碳酸盐的检验方法分析,碳酸根离子可以和钙离子或钡离子等反应生成沉淀,故可以选择钙盐等。 反思与评价:由于该实验只能验证出碳酸钠,而该溶液也有可能是放置较长时间的NaOH溶液,变质而生成碳酸钠。 Ⅱ、根据题意,向混合物中加入稀硫酸后,物质之间的反应有2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓,Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;由图示的数据可知,开始加入硫酸至29.7ml时,沉淀没有减少,这是因为硫酸在与氢氧化钠反应;而A~B段才是硫酸与氢氧化镁沉淀的反应,利用氢氧化镁与硫酸反应的化学方程式,结合图示中硫酸的量,列出比例式,就可计算出氢氧化镁沉淀的质量;再利用MgSO4和NaOH反应的化学方程式,列出比例式,可计算出固体物质中MgSO4的质量;再用固体质量-该固体中MgSO4的质量=NaOH的质量。 由图示数据可知,与氢氧化镁沉淀反应的硫酸溶液的体积为89.1ml-29.7ml=59.4ml,则H2SO4质量=59.4ml×1.1g/ml×15%≈9.8g. 设参与反应的氢氧化镁沉淀的质量为x, Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O 58 98 x 9.8g 58:98 =x:9.8g , 解得:x=5.8g 设参与反应的MgSO4的质量为y MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓ 120 58 y 5.8g 120:58 =y:5.8g 解得:y=12g 则该固体中NaOH的质量=24g-12g=12g 答:该固体中MgSO4的质量为12g,NaOH的质量为12g。 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
某化学兴趣小组的同学欲利用家中带来的物品验证酸的通性,这些物品包括:白醋、食品干燥剂、鸡蛋壳、牵牛花、锈铁钉、纯碱。 【查阅资料】 (1)白醋中约含3~5%的醋酸;食品干燥剂的主要成分是氧化钙;鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。 (2)牵牛花汁液在酸性溶液中显红色,在中性溶液中显紫色,在碱性溶液中显蓝色。 【探究与验证】
实 验
| 现 象
| 结 论
| 将牵牛花汁液 滴入白醋中
| ①溶液显红色
| ①酸能与指示剂反应
| 将锈铁钉 放入白醋中
| ②铁钉变得光亮,无色溶液变黄
| ②酸能与 反应
| ③一段时间后,有气泡冒出
| ③酸能与活泼金属反应
| 将鸡蛋壳 放入白醋中
| ④有气泡冒出
| ④酸能与某些盐反应
| 将纯碱 放入白醋中
| ⑤有气泡冒出
| ⑤酸能与碱反应
| 【反思与评价】 (1)小冬想利用pH试纸进一步测定白醋的酸碱度,正确的操作方法是: 。 (2)小明认为通过上述实验不能验证结论⑤,理由是: 。 (3)小红重新设计了以下实验方案验证结论⑤:
实 验
| 现 象
| 步骤①:向食品干燥剂中加入适量水,充分反应一段时间后,取上层清液备用
| ①
| 步骤②:
| ②
|
|
钢铁是使用最多的金属材料。 (1)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与 发生化学反应的过程。铝比铁活泼,但铝具有很好的抗腐蚀性能,其原因是 。 (2)将磁铁矿(主要成分是Fe3O4)冶炼成铁的化学方程式是 。生铁冶炼成钢的过程中,含碳量适当 (选填“升高”或“降低”)。 (3)实验室模拟炼铁原理进行实验,得到的尾气是CO和CO2的混合气体。现欲利用右图装置将该混合气体进行分离,图中a、b、c、d均为活塞。
①检查装置的气密性。 甲、乙、丙装置内放入一定量水,使长导管口浸没在水面以下,关闭b、c,打开a、d,并在最右端导管口接注射器。当向外缓慢拉动注射器活塞时,如果整套装置气密性良好,则能观察到的现象是 。 ②分离CO和CO2的混合气体。 可供选择的试剂有:稀硫酸、浓硫酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水。 步骤Ⅰ:关闭b、c,打开a、d,缓缓通入混合气体,甲中发生反应的化学方程式为 ;若乙装置中的现象是 ,说明甲装置中的反应是充分的;丙中试剂为 。通过此步实验,分离出的气体是 。 步骤Ⅱ:关闭 ,打开 ,让分液漏斗中的稀硫酸缓缓流下至不再产生气泡时,关闭b。通过此步实验,即可分离出另一种气体。 (4)铁元素可以形成3种氧化物,分别是FeO、Fe2O3和Fe3O4。取29g由铁和氧两种元素组成的固体样品,在高温时与足量CO充分反应,生成的气体被足量澄清石灰水吸收,得到50g沉淀。由此分析,原样品可能是 (选填字母)。A.Fe2O3 | B.Fe3O4 | C.FeO和Fe3O4的混合物 | D.Fe2O3和FeO的混合物 |
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许多无明显现象的化学反应可通过滴加其它试剂的方法,使之产生明显的现象 以证明反应确实发生了。例如以下几个实验:
(1)实验甲中的NaOH与HCl恰好反应时,可观察到的现象是__________________________; 实验乙中,可观察到的现象是________________________;化学方程式:_________________。 实验丙中,向NaOH溶液中通入一会儿CO2后,再滴入过量的稀HCl溶液,通入CO2后,滴入稀HCl溶液过程中溶液中溶质的种类在不断地变化中,其变化规律可能是( )(2分)A.2种-3种-2种-1种-2种 | B.2种-3种-2种-1种 | C.1种-2种-1种-2种 | D.1种-3种-2种-1种-2种 | (2)从研究原理得知,实验甲是通过检验反应前后溶液酸碱性的改变证明反应发生了,与之采用相同原理的还有实验__________________(填“乙”或“丙”); (3)证明实验丙中NaOH与CO2发生了反应,除了可以滴加酸,还可滴加的试剂是__________。 (4)若将含有盐酸的氯化钙溶液中和到中性,在不用指示剂的情况下,加入的试剂可以是____。 |
CaCO3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。某种大理石除主要成分为CaCO3外,还有少量的硫化物。小平和小明同学用这种大理石和稀盐酸反应,分别开展以下探究,请你参与探究并回答相关问题。 【查阅资料】资料一:在常温下,测得浓度均为a%的下列六种溶液的pH大小情况:
表中pH大小情况揭示出复分解反应的一条规律,即较强酸发生类似反应可以生成较弱酸。下列反应均能发生,其中不符合该规律的是 (填字母)
资料二:CuS是黑褐色无定形粉末或粒状物,不溶于浓盐酸,不溶于水和硫化钠溶液。 【实验探究】小平同学为了得到纯净的二氧化碳,设计了如下装置,请你分析:
图2 【制取CO2】利用图1、与图2干燥装置制得纯净干燥的CO2。 (1)仪器a的名称是 ,仪器b的名称是 。 装置甲中主要反应的化学方程式为 。 (2)装置丙盛有足量的饱和NaHCO3溶液,目的是除去 。 装置丙中主要反应的化学方程式为 。 装置乙中盛有的物质是 溶液。现象: 。 (3)利用图2干燥装置干燥气体,常见干燥剂有①浓硫酸②无水氯化钙③碱石灰④生石灰,若选用A装置,则A装置中放入药品 (选择序号); 若选用B装置,则B装置中放入药品 (选择序号)。 (4)小明同学为了计算这种大理石中含碳酸钙质量分数,进行了如下定量实验:
小明同学通过分析计算,得出结论:该实验中生成的二氧化碳的质量是4.4g。大理石样品纯度为83.3%。请你评价他的结论是否正确 __,并简述理由____ _____。 |
小明发现家中施用的碳酸氢铵(NH4HCO3)减少了,并闻到一股刺激性的气味。他很好奇,于是和同学们进行探究,请你一同参与:
[提出问题] 碳酸氢氨减少的原因是什么? [猜想假设] 碳酸氢铵受热易分解,产物可能为水、二氧化碳、氨气。 [实验设计] 小明设计了如右图所示的装置进行实验 (实验装置中的铁架台省略)。 ⑴A装置大烧杯中的生石灰和水的作用是 。 ⑵装置B中澄清石灰水 ,证明产物中有二氧化碳生成。 ⑶根据现象 ,证明实验后生成了水和氨气。 ⑷小红同学认为若将装置B中澄清石灰水改为NaOH溶液,再经过某实验操作,也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成,请你帮她设计完成实验: [实验结论] 碳酸氢铵受热易分解,其反应的化学方程式为 。 [实验反思] 根据以上实验,你认为化肥碳酸氢铵在保存时应注意的问题是 ,在施用时注意 。 |
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