为探究一瓶露置空气中一段时间的氢氧化钙固体的变质情况,同学们进行了如下实验.
已知氢氧化钙的水溶液呈碱性,请将下表填写完整.
实验操作 | 现象 | 结论 |
1、取少量该固体样品,加入适量水,搅拌后过滤,往滤液中滴加适量的无色溶液. | 溶液变红色. | 结论:样品中 (填“是”或“否”)含有氢氧化钙. |
2、另取少量该固体样品置于试管中,向其中加入足量稀 . | . | 结论 . |
综合上述实验,该瓶氢氧化钙固体(填“完全”、“没有”或“部分”)变质.
第一组实验:小明欲证明该双氧水是否失效.
①在试管中加入5mL“双氧水”,把带火星的木条伸入试管中,发现木条未复燃;
②用酒精灯给上述试管加热,液体中有气泡产生,把带火星的木条伸入试管中,发现木条仍未复燃;
③按图一装置进行操作,带火星的木条复燃,水槽中冰水所起的作用是.
第二组实验:小明欲探究Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂,并与MnO2的催化效果进行比较.小明、小李、小张三位同学同时进行H2O2的分解与气体的收集实验.实验时间均以30秒生成气体为准(H2O2均未全部分解)(见图二甲),其他可能影响实验的因素均忽略.相关数据如下:
同学序号 |
质量分数相同的H2O2溶液 |
溶液中加入的物质 |
收集到的气体体积 |
小明 |
100mL |
未加其他物质 |
a ml |
小李 |
100mL |
Fe2O3 0.5g |
b ml |
小张 |
100mL |
MnO2 0.5g |
c ml |
若50mL量气管中液面的位置如图二乙所示,A与B刻度间相差1mL,刻度A为20,则此时气体的体积为 mL.
还需补充做如下实验(无需写出具体操作步骤):①;②.
实验结论:Fe2O3能加快H2O2的分解,起催化作用.
通过比较Fe2O3 和MnO2 在反应中的反应速率,发现Fe2O3 的催化效果没有二氧化锰好.
【提出问题】
这包干燥剂久置后是否变质?成分是什么?
【猜想与假设】
猜想 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 |
成分 | CaO | CaO、Ca(OH)2 | Ca(OH)2 | Ca(OH)2 、CaCO3 | CaCO3 |
【实验探究】
另取部分干燥剂于烧杯中,加水并搅拌,静置后取上层清液于3支试管中,并进行如下实验:
【实验结论】通过以上实验探究得出,猜想成立。
【实验结论】
小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因是与有关,认识到实验室保存生石灰氧化钙应注意。
[提出问题]该瓶药品的化学成分是什么?
[查阅资料]①氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。
②氢氧化钙的溶解度曲线如图:
猜想二:
猜想三:CaCO3
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
①取1g样品放入盛有50g水的烧杯中,充分搅拌后,静置 | 烧杯底部有较多固体未溶解 | 样品中含有CaCO3 |
②取实验①中上层清液少许于试管中,再向试管中滴加2~3滴无色酚酞试液 | 样品中含有Ca(OH)2 |
[得出结论]甲同学认为猜想二正确。
①乙同学认为甲同学的结论不合理,他认为猜想也可能正确,原因是。
②丙同学认为要想验证猜想二正确,还需做如下实验:取实验(1)中未溶解固体于试管中,向试管中滴加适量稀盐酸,如有,则猜想二正确。
[拓展提升]要想验证反应后物质的成分,除需验证有生成物以外,还应考虑反应物是否。
图1
图2
(提出问题)氢氧化钠溶液与二氧化碳能否发生反应?
(猜想假设)小冰:不能发生反应。
小城:可以发生反应。
(实验探究)小冰同学设计实验如图1所示:
小城也选择了和小冰一样的实验装置,将药品“几滴酚酞溶液”换成了“足量稀盐酸”,实验过程中,刚开始注入稀盐酸一段时间内未观察到明显现象,请你用化学方程式解释原因②。小城的实验需要保证稀盐酸为足量,若将稀盐酸换为③,则不需保证加入的试剂为足量也可得出结论。
①已知A、B装置底部分别盛有水和NaOH溶液中的一种,请你根据实验现象推测,盛有NaOH溶液的装置是(选填“A”或“B”);需要另一装置用等量的水做实验的目的是。
②两装置导管口气球都变得比实验前小的原因均是密闭装置内气体量减少,。
图3
图4
由曲线可知,此反应是一个①(填“吸热”或“放热”)反应,曲线上A点所对应的溶液中的离子组成是②(填离子符号)。
(实验总结)要验证没有现象的反应确实发生了,除使用化学试剂外,还可以通过
【提出问题】这瓶熟石灰粉末是否已经变质生成了CaCO3?
【进行猜想】 猜想一:熟石灰全部变成了CaCO3。
猜想二:熟石灰部分变成了CaCO3。
猜想三:熟石灰没有变质。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取样,加适量水,搅拌,过滤 ②取少量滤液于试管中,滴入酚酞试液 ③取少量滤渣于试管中,加入盐酸 |
② ③ |
猜想一成立 |
要证明猜想二成立,可参照上述实验方案进行探究,在步骤②中产生的实验现象是。
下面是兴趣小组对干燥剂的探究过程,请参与到其中去,回答下列有关问题:
(提出问题)干燥剂现在的成分是什么?
(猜想)猜想1:含有CaO 猜想2:含有Ca(OH)2 猜想3:含有CaCO3
(进行实验)
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
①取少量干燥剂于试管中,向试管中加入少量的水,用手触摸试管外壁 |
试管外壁有热感 |
含有 |
②向步骤1加水后的试管中滴入无色酚酞试液 |
无色酚酞试液变红色 |
含有Ca(OH)2 |
③向步骤2反应后的试管中加入足量的 |
|
含有CaCO3 , 反应的化学方程式是 |
(实验分析)小明同学认为步骤2不能确定Ca(OH)2是否存在,原因是。
(改进实验)小明同学进行下列实验
根据小明的实验结果,干燥剂中含有的物质是。
回答下列问题:
回答下列问题:
②写出步骤②中反应的化学方程式。
③若测得E的pH=7,则A的成分是,若测得E的pH>7,则A的成分是。
【实验探究1】
实验步骤 |
实验现象 |
解释与结论 |
取少量该溶液放于试管中,滴加足量稀盐酸 |
有产生 |
说明该溶液已变质。变质的原因是(请用化学方程式表示)。 |
[猜想假设】猜想一:完全变质,溶质只含Na2CO3
猜想二:部分变质,溶质含有(填化学式)。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
先取少量该溶液放于试管中,加入过量氯化钡溶液 |
有生成 |
猜想成立 |
静置,取上层清液于另一支试管中,加入2-3滴酚酞溶液 |
上层清液变红 |
【实验探究3】
为得到纯净的氢氧化钠固体,同学们将该样品溶解然后加入适量氢氧化钙,然后过滤,最后蒸发结晶。请回答下列问题:
①溶解、过滤、蒸发结晶中都需用到玻璃棒,其中蒸发结晶中玻璃棒的作用为。
②根据实验流程可知,最终所得氢氧化钠固体质量 (填“大于”、“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。
在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么? 。
生反应生成氧气:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2.
为了探究久置空气中的过氧化钠的成分,兴趣小组中的小琪同学设计了如下的实验方案:
【实验1】探究固体中是否存在过氧化钠:
实验操作 |
实验现象 |
小琪的结论 |
取部分固体于烧杯中,加入足量的 |
|
固体中存在过氧化钠 |
【实验2】探究固体中是否存在碳酸钠:
实验操作 |
实验现象 |
小琪的结论 |
取少量实验1所得溶液于试管中,加入足量的 |
有气泡产生 |
固体中存在碳酸钠。 |
【实验3】探究固体中是否存在氢氧化钠:
实验操作 |
实验现象 |
小琪的结论 |
取少量实验1所得溶液于试管中,加入 |
产生白色沉淀 |
固体中存在氢氧化钠。 |
|
|
但小明认为小琪设计的【实验3】无法确定原固体药品中是否含有氢氧化钠。他的理由是:
提出问题:该瓶氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度?
查阅资料:氯化钡溶液呈中性。
猜想:①该溶液没有变质;②该溶液全部变质;③该溶液部分变质。
进行实验:小娟和同学按如图G5-7所示方案进行了实验。
问题讨论:
(查阅资料)过氧化钠能与空气中水和二氧化碳反应生成氧气:
2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑, 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(提出问题)过氧化钠是否变质?
(猜想与假设)假设1:过氧化钠未变质;
假设2:过氧化钠部分变质;
假设3:过氧化钠全部变质。
序号 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
取部分固体于试管中,加入足量的水,在试管口插入带火星的木条; |
固体完全溶解,木条复然 |
假设不成立 |
② |
取少量①中溶液于试管中,滴加足量的,振荡。 |
有气泡生成 |
假设2成立 |
(实验探究)实验③:取少量①中溶液于试管中,加入足量的氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液变红。
(定性分析)由实验③可以确定①中溶液含有的溶质是(填化学式);实验③中所发生的化学方程式为:。
序号 | 实验目的 | 实验过程 |
① | 证明变质 | 取少量溶液,滴加盐酸,将生成的气体通入澄清的石灰水中 |
② | 确定成分 | 取少量溶液,加入澄清的石灰水,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液 |
③ | 测定纯度 | 取一定量溶液,加入盐酸,用澄清的石灰水吸收气体,称量装置增重 |
④ | 除去杂质 | 取溶液,滴加澄清的石灰水至恰好完全反应,过滤 |
【实验活动1】小组的同学们对其成分产生浓厚兴趣,进行了如图实验探究:
【提出假设】
猜想I:Ca(OH)2
猜想Ⅱ:CaCO3
猜想Ⅲ:。
【结论与解释】根据上述现象,同学们得出猜想成立。固体表面产生气泡的原因是(用化学方程式表示)。
针对此现象,同学们讨论后认为原因是:随着反应的进行,固体中的先与稀盐酸在溶液中反应,而暂未与碳酸钙反应。
①该离子应该是(填序号)。
①Ca2+②OH-③Cl-
②在b→c的过程中,该离子数目减少的微观反应实质是:。
【实验探究1】
实验步骤 | 实验现象 | 解释与结论 |
取少量该溶液于试管中,滴加足量稀盐酸 | 该溶液已变质 |
【提出猜想】猜想一:已完全变质,该溶液中溶质不含NaOH。
猜想二:部分变质,该溶液中溶质是。
【实验探究2】
实验步骤 | 实现现象 | 结论 |
先取少量该溶液于试管中,加入过量氯化钡溶液 | 有生成 | 猜想二成立 |
静置,取上层清液于另一支试管中,加入2~3滴酚酞溶液 | 上层清液 |
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,设计了如下图所示的实验方案。
①操作a的名称为。
②根据实验流程分析,最终所得氢氧化钠固体的质量(填“>”“<”或“=”)变质样品中所含氢氧化钠的质量。