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实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色的粉末.某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究.
【提出问题1】该样品中含有哪些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3
则变质反应的化学方程式为
 

【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中型的CaCl2溶液发生复分解反应;
②CO2在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解.
【实验探究1】为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告.
实验操作实验现象实验结论
(1)取少量样品溶于水,加入
 
白色沉淀产生该反应的化学方程式:
 
(2)将上述反应后的混合液过滤,取滤液加入
 
 
证明猜想Ⅱ成立
【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究2】小红同学设计如图装置(铁架台略去),实验在27℃,101kPa下进行,步骤如下:①按图连接好装置;②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞.反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢氧化钠溶液220mL.请回答下列问题:
(1)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是
 

(2)B中集气瓶盛装的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由是
 


(3)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响?
 
(填“有”或“没有”);
(4)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为
 
.(在27℃,101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如图的实验流程.

请回答下列问题:
(1)操作①、②、③的名称分别为
 
,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是
 

(2)该实验中发生反应的化学方程式为
 

(3)最终所得氢氧化钠固体质量
 
变质后样品中氢氧化钠的质量(填“小于”、“等于”或“大于”).
【实验反思】
(1)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量,以及除杂提纯物质.为了得到可行的实验结果,探究过程中你需要思考的问题有
 
(填数字序号):
①选择试剂种类②确定试剂用量③试剂产量④实验装置与步骤的计划⑤实验安全环保⑥测量中减少误差
(2)实验探究1中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,分别是
 
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,物质的溶解,过滤的原理、方法及其应用,蒸发与蒸馏操作,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:【提出猜想】氢氧化钠变质是与二氧化碳反应生成碳酸钠和水;
【实验探究1】根据碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成了碳酸钙和氯化钠,其中碳酸钙为固体,而氯化钠为中性溶液,所以为了确认氢氧化钠是否存在,应该加入过量的氯化钡溶液,然后再取上层清液,加入酚酞溶液进行判断即可;
【实验探究2】(1)做实验时连接好仪器一定要检查装置的气密性.
(2)根据实验目的“通过测二氧化碳的体积来计算药品中碳酸钠的含量”进行分析,
(3)根据二氧化碳在空气中的含量分析;
(4)量筒中收集到饱和二氧化碳水溶液220mL即为反应生成的二氧化碳的体积,由此,生成二氧化碳的质量为:220 mL/1000×1.8 g/L=0.396 g.根据二氧化碳的质量及反应的化学方程式便可求出碳酸钠的质量,就能得出样品中碳酸钠的质量分数.
【实验探究3】(1)根据操作的特点分析;玻璃棒加速溶解;
(2)根据除去氢氧化钠中的碳酸钠方法分析;
(3)根据由方程式分析;
【实验反思】(1)根据实验步骤分析;
(2)根据实验目的分析.
解答:解:【提出猜想】氢氧化钠变质是与二氧化碳反应生成碳酸钠和水;反应方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
【实验探究1】氯化钙溶液和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,所以若观察到产生了白色沉淀,则说明在该固体中含有碳酸钠,该反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;
碳酸钠被完全反应后,若溶液能够使酚酞溶液变红,则说明溶液呈碱性,从而可以判断该溶液中含有氢氧化钠,则猜想Ⅲ成立;若酚酞试液没有变红,说明不含有氢氧化钠,则猜想Ⅱ成立;
【实验探究2】(1)做有气体参与的连续性实验的一般步骤是,连接装置→检验装置气密性→装药品→做实验.
(2)本题的实验目的是通过测二氧化碳的体积来计算药品中碳酸钠的含量,所以必须保证二氧化碳的准确性,因为二氧化碳可以溶于水,所以用饱和的碳酸氢钠水溶液,可以避免二氧化碳的减少.
(3)空气中含有的二氧化碳量很少,不会对结果产生大的影响;
(4)解:生成二氧化碳的质量为:
220
1000
×1.8 g/L=0.396 g
设样品中含碳酸钠的质量为x
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
106                 44
 x                 0.396g
106
x
=
44
0.396g

解之得:x=0.954g
∴样品中碳酸钠的质量分数=
0.954g
2g
×100%≈48%
【实验探究3】(1)操作①的名称为溶解、②的名称为过滤、③的名称为蒸发,为了使样品充分溶解,可用玻璃棒搅拌;
(2)碳酸钠能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质且没有引入新的杂质,方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH.
(3)根据反应看出,变质生成的碳酸钠通过反应生成氢氧化钠,最终所得氢氧化钠固体质量比变质后样品中氢氧化钠的质量多.
【实验反思】(1)定性检验氢氧化钠的变质要选择试剂种类、注意实验装置与步骤的计划;定量测定变质样品中某成分的含量时要确定试剂用量,实验中还要考虑实验安全环保问题、测量中减少误差问题.
(2)检验中将碳酸钠转化为氯化钠,以排除对氢氧化钠检验的干扰;除杂中是将碳酸钠转化为产品氢氧化钠.
故答案为:【提出猜想】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
【实验探究1】
实验操作实验现象实验结论
(1)取少量样品溶于水,加入过量的氯化钙溶液;白色沉淀产生该反应的化学方程式:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
(2)将上述反应后的混合液过滤,取滤液加入酚酞试液.溶液变红色证明猜想Ⅱ成立
【实验探究2】(1)检查装置的气密性;
(2)避免二氧化碳溶解在水里而损耗,造成测定结果偏低;
(3)没有
(4)48%
【实验探究3】(1)溶解、过滤、蒸发;玻璃棒;
(2)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(3)大于;
【实验反思】
(1)①②④⑤⑥;
(2)检验中将碳酸钠转化为氯化钠,以排除对氢氧化钠检验的干扰;除杂中是将碳酸钠转化为产品氢氧化钠.
点评:熟练掌握碳酸钠、碳酸钙等碳酸盐和氢氧化钠、氧化钙的化学性质,能根据所给的实验或者自己设计实验来验证它们是否变质,并熟练的写出相应的化学方程式.
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科目:初中化学 来源: 题型:

多彩的“碳”,多姿的生活,让我们一起走进“碳”的世界.
(1)根据如表提供的信息,填写有关含碳物质的对应性质.
物质用途 金刚石切割玻璃 石墨作电极 活性炭净水
对应性质
 
 
 
(2)目前,人类以化石燃料为主要能源.化石燃料有煤、
 
和天然气,天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式为
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

H7N9禽流感引起社会的高度关注.2013年4月5日,一种新型的抗流感新药帕拉米韦氯化钠注射液被国家食品药品监督管理总局加速批准上市.帕拉米韦的化学式为C15H28N4O4.下列对帕拉米韦的有关说法正确的是(  )
A、该物质是由多种原子构成的化合物
B、该物质中含有28个氢原子
C、该物质由碳、氢、氮、氧四种元素组成
D、该物质中碳、氢元素的质量比为15:28

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科目:初中化学 来源: 题型:

煤、石油和天然气等化石燃料是目前人类使用的最主要燃料,也是重要的化工原料.
(1)石油中主要含有
 
两种元素(填写元素符号);天然气的主要成分是
 
(填写化学式).
(2)化石燃料属于
 
(选填“可再生”或“不可再生”)能源,其燃烧排放的大量二氧化碳会引起全球气候变暖.一种新的处理方法是将二氧化碳气体通入含有长石(地壳中最常见的矿石,含量高达60%)成分的水溶液里,其中一种反应的化学方程式:
KAlSi3O8+CO2+2H2O═KHCO3+X+3SiO2↓,则X的化学式为
 

(3)工业上,煤炭燃烧前进行粉碎的目的是
 
.煤隔绝空气加强热得到的焦炭,是冶铁的重要原料.为了测定某赤铁矿中氧化铁的质量分数,化学兴趣小组的同学设计了两种实验方案(假设该赤铁矿中的杂质既不溶于水,也不发生反应).
方案I  取8.00g赤铁矿粉,加入足量稀硫酸,完全反应后过滤,得到1.60g滤渣.则赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为
 

方案Ⅱ如图所示,取8.00g赤铁矿粉与过量的焦炭粉混合后加强热,充分反应.测得氢氧化钠溶液反应前后质量增加了1.32g.如果产生的二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收,根据所学反应3C+2Fe2O3
 加热 
.
 
4Fe+3CO2计算,赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为
 

【实验反思】方案Ⅱ中硬质玻璃管内原有的空气对实验结果有影响,这会导致测出的氧化铁的质量分数
 
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
【实验分析】方案I测出的氧化铁的质量分数明显大于方案Ⅱ测出的结果,可能的原因是
 
(写出一种即可).

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科目:初中化学 来源: 题型:

2013年12月2日,我国成功发射“嫦娥三号”月球探测器,进行首次月球软着陆和自动巡视勘察.
(1)用于发射“嫦娥三号”的长三乙火箭是以液氢为燃料,液氢燃烧的化学方程式为
 

(2)当月球探测器顺利着陆后,“玉兔”号月球车与着陆器分离并开展巡视,采样等工作.月球车的履带是利用
 
(选填“增大”或“减小”)接触面积从而减小对地面压强的原理设计的.月球车上的太阳能电池板能把太阳能转变成
 
能贮存起来,从而保障了月球车的能量需求.

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科目:初中化学 来源: 题型:

某面包膨松剂由碳酸氢钠和碳酸氢铵两种物质组成.化学小组为验证该膨松剂的成分及各成分含量的测定,通过查阅资料,设计如图所示实验.

查阅资料:①膨松剂在面包制作过程中发生的两个化学反应的方程式分别是:
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2
NH4HCO3
  △  
.
 
NH3↑+H2O+CO2
②通常状况下,1体积水溶解700体积氨气,氨气溶于水所得溶液为氨水
③二氧化碳溶于水,溶液呈酸性
实验定性验证:
操 作 步 骤实 验 现 象实 验 结 论
组装仪器,
 
 
装入药品进行加热,打开阀
 
、关闭阀门
 
观察到
 
则说明有碳酸氢铵存在
然后打开阀门K2、关闭阀门
K1继续加热
最终观察到B中试管内没有气泡冒出,且
 
则说明有碳酸氢钠存在
实验分析及反思:(1)同学甲认为应将装置B中水换成澄清石灰水,才能判断样品的成分.同学乙认为没有必要,他的理由是
 

(2)请你分析装置C中碱石灰的作用是
 
.实验数据分析及成分含量计算:
小组同学利用电子天平共同作了以下测定实验,实验数据记录如表:
称 量 项 目  称 量 时 间质量(g)
装置A中试管质量反应前50.00
装置A中试管+样品质量反应前70.00
装置A中试管+固体质量反应后60.60
请你分析表中实验数据并计算该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数.(写出计算的详尽过程)

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科目:初中化学 来源: 题型:

根据下列实验装置图,回答有关问题,

(1)图中标有①的仪器名称是
 

(2)实验室制取氢气应选择的发生装置为
 
(填字母),若要获得较纯净的氢气,应选择的收集装置是
 
(填字母).为保证安全,点燃氢气前,应进行的操作是
 

(3)实验室利用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,反应的化学方程式为
 
.若用B装置作制氧气的发生装置,应进行的改进是
 

(4)人教版高中教材《化学1》显示,过氧化钠(Na2O2)和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为
2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2.小翔同学和小何同学分别设计了图甲和图乙的实验装置,检查气密性良好后进行实验验证.预热后对试管进行加热(2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O).观察到图甲浓硫酸中有气泡产生,蚊香熄灭.浓硫酸的作用是
 
.观察图乙中的现象是
 
,说明有氧气产生.由资料和实验可得出的结论是
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

某课外兴趣小组的同学在实验室对铁生锈的条件进行了如图所示的研究.
(1)试管B的作用是
 
,通过实验可以得出铁锈蚀的条件为:铁和
 
共同作用的结果.
(2)铁的锈蚀造成了严重的资源浪费.试写出一条防止铁生锈的措施
 

(3)在工业生产中可以利用稀盐酸除去铁制品表面的锈,试写出相关反应的化学方程式
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

水是人类最宝贵的资源.请回答下列问题:
(1)硬水给生活和生产带来很多麻烦,生活中可用
 
来区分硬水和软水,常用
 
方法来降低水的硬度.
(2)电解水时,连接电源正极端和负极端产生的气体体积之比是x,电解水的化学方程式中H2和O2的化学计量数之比为y,则x
 
y(填“>”、“<”或“=”).

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