小雨对爸爸给患病的奶奶购买的“便携式制氧器”(如图1),产生浓厚的兴趣,他仔细阅读使用说明书,了解了它的工作原理(如图2)和所用的药品。药品中甲剂是一种白色颗粒状固体,作制氧剂;乙剂是黑色固体,作催化剂。
图1 图2
【提出问题】 甲剂的化学成分是什么?
【查阅资料】 过碳酸钠是白色颗粒状固体,溶于水时,生成碳酸钠和过氧化氢,可用于制取氧气。
【设计与实验】小雨把甲剂和乙剂带到实验室与黄老师共同探究。在老师的指导下,验证出甲剂是一种钠盐后,小雨接着进行如下实验:
[实验一]用甲剂和乙剂制取并验证氧气。
图3
(1)根据图2得出:组装气体发生装置时应选择图3所示的仪器: (填字母),该装置还可用于制取的气体是 。
(2)装置连接完毕,装药品前应先检查装置的 。
(3)小雨认为氧气是由过氧化氢在乙剂催化下产生的,其化学方程式为 。
(4)检验氧气的方法是 。
[实验二]检验上述反应后的溶液中含有碳酸根离子。
检验步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
步骤一 | 取少量反应后的溶液,加入稀盐酸 | 有气泡产生 |
|
步骤二 | 将步骤一产生的气体通入澄清石灰水 | 澄清石灰水变浑浊 |
【实验结论】通过上述实验,小雨得出甲剂是过碳酸钠。
【反思与评价】小方认为小雨的结论不够严密,你认为严密的结论应该是 。
[实验一](1)ABCFG 或ACEG 二氧化碳或氢气 (2)气密性
(3)2 H2O2 2 H2O + O2↑ (4)将带火星的木条伸入集气瓶内
[实验二] 结论:实验一反应后溶液中含有碳酸根离子
[反思与评价]甲剂一定含有钠、碳和氧三种元素(或甲剂可能是过碳酸钠)
某小组同学对废干电池筒内的黑色固体(内含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等)进行了如下图所示的实验:
(1)操作③灼烧滤渣黑色固体时,会产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣
中除含有MnO2外,还存在的物质是 。
(2)已知在氯化锌溶液中逐滴滴入稀氨水,先生成Zn(OH)2白色沉淀,然后溶解生成可溶于水的Zn(NH3)4Cl2。同学们对操作②的滤液中的成分进行探究。
验证方法 | 现象 | 判断 | |
猜想I:主要成分 为氯化铵 | 取少量滤液加入NaOH固体,并加热 | 未闻到明显的氨的 刺激性气味 | |
猜想Ⅱ:主要成分 为氯化锌 |
| 开始出现白色沉淀,后来沉淀又溶解。 | 猜想Ⅱ成立 |
由上述实验得出的结论是:滤液中 |
⑴碳 ⑵猜想Ⅰ成立 取少量滤液,然后加入稀氨水至过量。主要成分为ZnCl2
某同学为了探究木炭还原氧化铜所生成的气体产物是什么,提出了猜想:a.可能是二氧化碳; b.可能是一氧化碳。
并设计如图所示装置进行实验,预期的实验现象及结论如下:
① 若澄清的石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳;
② 若澄清的石灰水不变浑浊,则气体为一氧化碳。
请你回答:
(1)该同学的猜想是否严谨?若不严谨,请作补充。
(2)请指出该实验装置的不足
。
(1)(1分)不严谨 还可能是二氧化碳和一氧化碳的混合气体
(2)(2分)该装置的缺陷是:
① 若产生的气体中有一氧化碳,则会造成空气污染;
②若产生的气体为二氧化碳和一氧化碳的混合气体,则无法验证
小明学习了NaOH的性质后, 为了探究CO2和NaOH是否发生反应时,设计出下列三种装置进行实验:
请回答以下几个问题:
(1)写出上图中标有字母的仪器名称:a ,b 。
(2)以上三个实验中,①③有明显现象,请你帮小明记录他观察到的实验现象:
实验① 。实验③ 。
(3)实验②因选用仪器不当导致未能观察到明显现象,请你帮小明寻找一种物品替代该装置中的广口瓶,以使实验取得成功,你将选用的物品是 ,改进后能看到的实验现象是 。
(4)请你进一步设计实验来检验CO2和NaOH溶液反应生成了Na2CO3,并将有关的实验操作、现象、结论填入下表:
实验操作 | 实验现象 | 结 论 |
(1)a烧杯;b胶头滴管(或滴管)
(2)实验①试管内液面逐渐上升;实验③小气球鼓起来
(3)矿泉水瓶;矿泉水瓶变瘪(或其它合理答案)
(4)
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
先加氯化钙溶液;再加稀盐酸。 | 先产生沉淀;后沉淀溶解,并生成无色气体。 | 氢氧化钠中有碳酸钠生成。 |
某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验。
方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸,并不断振荡溶液,同时测定混合溶液的pH,如果测得的pH逐渐变小且小于7,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
(1)用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作是:
。(2分)
(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由: 。
方案二:先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想:①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应,使红色消失;
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失。
(1)为验证猜想①,该组同学做了如下实验:将配制的氢氧化钠溶液加热,并在液面上方滴一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油”目的是 。实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。
(2)为验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,发现溶液也呈现红色,由此可得出以下两点结论:
结论1:说明Na2CO3溶液呈 性;
结论2:说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。
(3)该小组同学通过查阅资料得知:当氢氧化钠溶液浓度很大时,就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大:①实验方法
,②观察到的现象 。
方案一: (1) 将PH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上,将试纸颜色与比色卡对照读出pH 。(2分)
(2) 排除因稀释而使溶液pH减小的因素 。
方案二: (1) 除氧和隔氧 。(2) 碱 ;
(3) 取上述溶液加水稀释后,再滴加无色酚酞 ,② 溶液呈红色 。
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