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学习了CO2的有关知识之后,同学们查阅资料发现Mg能在CO2中燃烧:
2Mg + CO2===== 2MgO + C,所以镁着火不能用CO2来灭火。但没有找到有关钠能否与CO2反应的介绍。于是同学们展开钠着火能否用CO2来灭火的探究。
【提出猜想】钠能发生类似于CO2与镁的反应,可能的化学方程式为:
。
【实 验】将燃着的钠伸入装有CO2的集气瓶中,钠能在CO2中继续燃烧。
进一步【查阅资料】得知:
①Na2O是白色固体,能与CO2反应生成Na2CO3,与H2O反应生成NaOH。
②室温下部分酸碱盐的溶解性表(氯化钡溶液呈中性)
Ba2+ | Ca2+ | Na+ | Cu2+ | |
OH– | 溶 | 微 | 溶 | 不 |
CO32- | 不 | 不 | 溶 | 不 |
Cl- | 溶 | 溶 | 溶 | 溶 |
基于以上资料,同学们认为钠在CO2中燃烧的产物应该与Mg在CO2中燃烧的产物情况有所不同,并对产物提出了以下几种猜想:
① Na2O、C ② 、C ③ NaOH、C ④ Na2O、Na2CO3、C
通过理论分析,猜想 (填序号)肯定是错误的。
步骤 | 实验操作 | 主要实验现象 | 结论(燃烧产物判断) |
(1) | 取少量产物于试管中,加适量水中,振荡,静止 | 燃烧产物中肯定有炭 | |
(2) | 取(1)所得少量上层清液,加入 | ||
(3) |
【验证猜想】(最终猜想④是正确的)
在步骤(3)中也可以通过加入 试剂的方法进行检验(任写一种与(3)中所加不同种类的试剂)。
【结 论】猜想④正确。金属钠着火不能用二氧化碳灭火。
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用盐酸和碳酸钙固体反应,将得到的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们提出了自己的想法。
[查资料]稀盐酸与AgNO3溶液发生复分解反应,AgCl为白色且难溶于水。
[假设] 小明的假设:澄清石灰水已变质。
小白的假设:气体X中除了有CO2外,还有 。
[实验探究](1)小明的探究:
实验目的 | 实验步骤 | 可能的实验现象 | 化学方程式和实验结沦 |
探究所用 澄清石灰 水是否变 质 | ①用一支试管另取少量原澄清石灰水 ②取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2 ③ | 步骤③中现象为:
| 步骤②中反应方程式为:
实验结论:所用的澄清石灰水没有变质。
|
(2)小白的探究
实验目的 | 实验步骤 | 实验现象 | 化学方程式和实验结论 |
探究小白的假设是否成立 | 将气体X通入AgNO3溶液 |
| 反应方程式为: 实验结论:小白的假设成立 |
[实验反思]
(3)同学们经过讨论发现,用下面实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。
A B C
A、B中都加AgNO3溶液,通X气体后:如果A浑浊、B澄清、C浑浊,结论是 ;
如果看到 现象;小明和小白的假设都成立。
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“过氧化钠(Na2O2)”是一种淡黄色固体,能与水或二氧化碳反应放出氧气。实验室有一瓶放置了较长时间的过氧化钠粉末,已知发生了部分变质,同学们取3.00g变质粉末决定探究其中的成分及其质量。
【提出问题】变质的过氧化钠粉末中有哪些成分,它们的质量是多少?
【查阅资料】
①2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
②碳酸钠溶液显碱性,氯化钙溶液显中性。
③Na2CO3+ CaCl2═CaCO3↓+2 NaCl
【猜想与假设】
(1)粉末成分是Na2O2和NaOH的混合物
(2)粉末成分是________________________的混合物
(3)粉末成分是Na2O2、NaOH 和Na2CO3的混合物
……
【设计实施方案】
实验步骤 | 实验现象 |
①取3.00g变质粉末于一支大试管内,加入适量的水,共收集到0.32g气体,然后用带火星木条检验生成的气体。 | 固体完全溶解,______________________ |
②继续向上述试管中加入足量的石灰水,充分反应。 | __________________________________ |
③将②中物质过滤,得到滤渣,将其洗涤、干燥并称量,得固体1.00g。 |
【解释与结论】同学们经过认真分析,得出了以下结论。
粉末中含有的成分及质量
Na2O2 | NaOH | Na2CO3 | |
成分(填“有”或“没有”) | |||
质量(g) |
【反思与评价】
(1)实验室在保存过氧化钠时应注意_______________。
(2)有同学提出把第②步实验中足量的石灰水改为足量氯化钙溶液,至沉淀不再生成时过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液,若液体变红,则证明原粉末中有NaOH。你认为该方案是否合理并说明理由____________________________。
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氢氧化钠与酸、二氧化碳反应没有明显现象。小军和小晴两位同学想用实验证明氢氧化钠能与盐酸、二氧化碳反应,他们做了以下探究过程。
【查阅资料】通常状况下,1体积水能溶解1体积二氧化碳。
【设计实验】小军设计了两个实验进行验证,请你帮他完成下列实验报告。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论及解释 | |
① | _____________ _____________ | 氢氧化钠可以与盐酸反应。 该反应的化学方程式为: ______________________ | |
② | A B 小军选用NaOH和Ca(OH)2两种溶液分别放入上边装置中的广口瓶中,关闭K,通入二氧化碳 。 | A、B中均无明显变化。 | B中盛放的溶液是______。 该实验目的是__________ ____________________。 |
【反思交流】小晴认为:小军设计的上述两个实验都有缺陷,不足以证明氢氧化钠能与盐酸和二氧化碳反应。请你分析:
(1) 小军的第一个实验的缺陷是________________,应改为_____________。
(2) 小晴用上述小军第二个实验的装置和药品,验证氢氧化钠可以与二氧化碳反应,她的设计方案是:分别量取40 mLNaOH和Ca(OH)2溶液放入A、B中,_________________________________________________________________,
此实验可以说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。。
【实验结论】通过小晴的实验,证明了氢氧化钠可以与盐酸和二氧化碳反应。
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某化学小组在进行模拟炼铁的实验时,对产物的成分进行探究。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸,稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【进行猜想】小组成员一致认为:黑色粉末A不可能只有铁粉,理由是 ,
黑色粉末A加入足量CuSO4溶液所发生反应的化学方程式是 。
小组成员,通过查阅资料,对黑色粉末A的成分进行了如下猜想:
猜想① 黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成。
猜想② 黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成。
猜想③ 。
【实验探究】
实验 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
Ⅰ | 取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 | 黑色粉末部分被吸引 | 猜想 不正确 |
Ⅱ | 取适量黑色粉末B于试管中,加入足量稀盐酸 | 黑色粉末全部溶解 | 猜想②正确 |
Ⅲ |
|
| 猜想③正确 |
【反思评价】实验Ⅱ中得出的结论是不正确,其理由是 。
【实验结论】猜想③是正确
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小立在家洗衣服时,发现一瓶刚过期的漂白液,对漂白液的漂白原理和该漂白液是否还有漂白作用产生了疑问.于是将其带到学校,在老师的指导下,与小组同学一起展开探究.
【查阅资料】
①制取漂白液的原理:Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O,其中有效成分是NaClO;
②漂白液的漂白原理:
NaClO在空气中很快发生反应:2NaClO+H2O+CO2═Na2CO3+2HClO
生成的HClO能使有色布条(含有机色素)褪色;
③HClO不稳定,易分解,分解后丧失漂白作用.
④Na2CO3 + CaCl2 ═ CaCO3↓ + 2NaCl
【提出问题】刚过期的漂白液是否失效?
【实验探究】该小组的实验报告如下:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取适量该漂白液与烧杯中,
|
| 该漂白液已完全失效 |
小组同学对失效后漂白液的主要成分很感兴趣,纷纷提出猜想并作进一步探究.
【提出猜想】小立猜想有:NaCl
小英猜想有:NaCl、Na2CO3
小洁猜想有:NaCl、Na2CO3、NaOH
【设计方案】
小组同学经过讨论,认为用足量的稀盐酸就可以验证 的猜想是否成立.
为验证另两位同学的猜想,他们设计了如下方案:
实验步骤 | 预期实验现象 | 实验目的或预期结论 |
步骤①;取少量该漂白液于试管中,加入 ,静置,观察 | 产生白色沉淀 | 目的:
|
步骤②:取上层清液于试管中, ,观察 |
| 结论: 猜想成立;否则,另一位同学猜想成立. |
最后,他们综合小组同学的设计,经实验得出了结论.
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某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中(如下图),有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【查阅资料】(1)酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳
酸钠。
(2)碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。
【提出猜想】猜想一:这瓶溶液是:氯化钠溶液;
猜想二:这瓶溶液是:碳酸钠溶液;
猜想三:这瓶溶液是:__▲__。
【实验验证】为了验证上述猜想是否正确,该兴趣小组的同学进行了如下实验探究活动
实验一:验证猜想一和猜想二
序号 | 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论和解释 |
① | 取少量该溶液于一支试管中,向其中滴加2—3滴无色酚酞试液。 | 无色酚酞试液变红 | 该溶液不可能是__▲__。理由是__▲__。 |
② | 另取少量该溶液于一支试管中,向其中滴加足量的稀盐酸。 | __▲__。 | 溶液中一定含有的溶质是碳酸钠,有关反应的化学方程式为__▲__。 |
由此,兴趣小组的同学得出结论:该溶液是碳酸钠溶液。你认为,该结论是否正确?理由是__▲__。
实验二:验证猜想三
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论和解释 |
__▲__。 | __▲__。 | 该溶液是氢氧化钠溶液。 |
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有A、B、C、D、E五瓶失去标签的白色粉末(均为纯净物),老师让化学实验小组同学鉴别这些物质。
调查研究:已知它们可能是硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙中的一种。
查阅资料:白色的硫酸铜粉末遇水变为蓝色
实验探究:小芳同学的鉴别实验过程记录如下
步骤1:取五种白色粉末各一药匙,分别放入五支洁净的试管中,各加蒸馏水2 mL,振荡后静置。五支试管底部均有固体存在,只有盛放E的试管中液体呈蓝色,其他均呈无色。
步骤2:取 B、C、D的上层清液滴加稀盐酸,只有B的试管中有气泡产生,其他均无明显现象。
步骤3:取A、C、D的上层清液放入试管中,分别滴加无色酚酞,A、C显红色。
请根据该学生的实验过程,回答下列问题:
(1)由步骤1得出E为 。
(2)步骤3中,D的现象是 。
(3)根据该学生的实验,其余四种白色粉末有部分被鉴别出来,分别是 (写代号及其对应物质的化学式)。
(4)对尚未鉴别出来的物质,请设计实验进行确定,并填入下表。
实验操作 | 实验现象及结论 |
实验反思:“四支试管底部均有固体存在”,与小芳预测的“只有一支试管中有固体存在,其他试管中均为澄清溶液”的现象不同,其原因可能是 。
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漂白液是家庭常用的洗涤剂。化学兴趣小组的小明同学在家发现半瓶敞口放置的漂白液,对漂白液的漂白原理和该漂白液是否失效产生了疑问。他将该漂白液带到学校,在老师的指导下,与小组同学一起进行了探究。
【查阅资料】
① 漂白液的制取原理:Cl2+2NaOH NaClO+NaCl+H2O,其有效成分是NaClO。
② 漂白液的漂白原理:
NaClO在空气中发生反应:2NaClO+H2O+CO2 Na2CO3+2HClO。
生成的HClO能使有色布条(含有机色素)褪色。
③ HClO不稳定,易分解,分解后丧失漂白作用。
④ 碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液能发生复分解反应,写出该反应的化学方程式 。
【提出问题1】该漂白液是否失效?
【实验探究1】请将下述实验报告填写完整。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
|
| 该漂白液已完全失效 |
【提出问题2】该漂白液的主要成分是什么?
【提出猜想】该漂白液的主要成分可能是:
① NaCl ② ③ NaCl、Na2CO3、NaOH
【实验探究2】
实验操作及实验现象 | 实验结论 |
取少量该漂白液于试管中,加入过量的稀盐酸。观察到 | 猜想①不合理 |
| 猜想③不合理,②合理 |
,
【实验反思】漂白液开瓶后要尽快使用,每次使用后要拧紧瓶盖。
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已知草酸(H2C2O4)在加热条件下会发生分解反应,同学们对生成物产生了浓厚的兴趣,于是用实验的方法对生成的物质进行探究。
【提出猜想】产生的气体是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物。
【查阅资料】(1)碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。
(2)H2在高温条件下可以还原氧化铁。
【实验过程】同学们经过讨论设计了如下图所示装置,并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。
A B C D E
(1)观察到装置D中产生的现象为 。
(2)装置C的作用为吸收混合气体中的水和二氧化碳,其中氧化钙与水反应的化学方程式为 。
(3)观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,写出此反应的化学方程式 ,由此得出的结论为 。又知装置C的质量增加了,E中石灰水变浑浊了,并结合上述实验现象,某同学得出了结论。
【得出结论】同学认为猜想正确,请写出草酸分解的方程式 。
【反思与评价】
(1)根据上述实验现象,有的同学认为草酸分解不一定生成CO。你认为他的看法是否合理?
原因是 。
(2)有同学认为上述实验中还有不合理的地方,你认为下列建议正确的是 。(填数字序号)
①应在装置A、B之间增加检验水蒸气的装置
②应在装置E后增加尾气处理装置
③可将装置C换成装有浓硫酸的洗气瓶
④可在装置C、D之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶
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