“84消毒液”(NaClO含量为8~10%,另含少量NaCl)置于空气中会逐渐变质,同学们对其成分(水除外)作如下探究:
⑴查阅资料
①“84消毒液”有漂白性和碱性,呈碱性的原因是 ______ (用离子方程式解释)。
电离方程 | H2CO3 H++HCO3- | HCO3- H+ + CO32- | HClO H+ + ClO- |
电离常数 | K1 =4.4×10-7 | K2 =4.7×10-11 | K =3×10-8 |
②化学上用电离常数衡量弱电解质的电离能力。
③常温下,Ca(ClO)2溶解度为21g;Cl2在饱和食盐水中的溶解度小。
⑵提出假设甲同学根据是否变质和变质情况作出如下假设:
假设一:只含NaCl、NaClO。
假设二:肯定含NaCl,可能含NaClO、NaHCO3、Na2CO3中至少一种,推测含NaHCO3的依据是 ______ (用方程式解释)。
假设三:只含NaCl。
⑶实验验证可选用药品:AgNO3溶液、稀硝酸、澄清石灰水、酚酞、CaCl2溶液
①甲同学取适量“84消毒液”样品于一支试管中,滴加澄清石灰水,出现白色沉淀,判定样品含Na2CO3。
乙同学认为甲的判断不准确,不能仅凭白色沉淀就确定含Na2CO3因为 ______(用离子方程式解释),为此乙同学在甲的基础上继续实验:另取少量样品,滴加CaCl2溶液,无白色沉淀。
②请你设计实验证明假设三不成立______。
③根据上述实验结果,该样品中一定含有______(填化学式)。
⑷定量检测
依据原理:2HCl(浓) + NaClO = NaCl + Cl2↑ + H2O,设计测定NaClO含量的实验如下:
取10g“84消毒液”样品,加足量Ca(OH)2至沉淀完全,过滤并洗涤沉淀,将滤液和洗涤液合并混匀后加入下图装置A中(加热装置已略去),然后加入浓盐酸,当不再有气体生成时,B中得到224 mL液体(折合到标准状况),a仪器的名称是______,实验测得原样品中NaClO的质量分数为 ______。
某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:__________________________________。
(2)写出试剂Y的名称:___________________。
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设。
假设一:存在两种成分: NaHCO3和___________;
假设二:存在三种成分: NaHCO3和___________、_____________。
②设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中。 |
|
步骤2:_____________________ | ____________ |
步骤3:__________ | _______________ |
(4)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为_______________________________________。
某化学小组用下图所列装置(固定装置略)验证CO能还原CuO,并探究其还原产物的组成。
请回答:
(1)按气流方向,各装置从左到右的连接顺序为:
i→______________________________________尾气处理(填仪器接口的字母编号)。
(2)说明CO能还原CuO的实验现象为___________________________。
(3)该实验处理尾气的方法为___________________________。
(4)若去掉B装置,可能产生的影响为___________________________。
(5)将各装置按正确的顺序连接后进行实验。当反应结束后,F处硬质玻璃管中的固体全部变为红色。
[查阅资料]Cu和Cu2O均为红色;Cu2O在酸性溶液中能生成Cu和Cu2+。
[提出猜想]红色固体的成分可能为:①Cu;②Cu2O;③________。
[实验验证]该小组为验证上述猜想,分别取少量红色固体放入试管中,进行如下实验。
实验编号 | 操作 | 现象 |
a | 加入足量稀硝酸,振荡 | 试管内红色固体完全溶解,溶液变为蓝色,并有无色气体产生 |
b | 加入足量稀硫酸,振荡 | 试管内有红色固体,溶液为无色 |
[实验评价]根据上述实验,不能确定红色固体成分的实验是________(填实验编号),理由为_________(用化学方程式表示)。
[实验结论]根据上述实验结果,可知红色固体的成分为________(填化学式)。
某学生研究小组欲探究CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生的蓝绿色沉淀组成,小组进行下列实验探究。
(提出假设)
假设1:沉淀为Cu(OH)2
假设2:沉淀为________
假设3:沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为nCuCO3•mCu(OH)2]
(查阅资料)无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
(物质成分探究)
步骤1:将所得悬浊液过滤,用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤。
步骤2:甲同学取一定量固体,用气密性良好的下图装置(夹持仪器未画出)进行定性实验。请回答下列问题:
(1)假设2中的沉淀为________________。
(2)假设1中沉淀为Cu(OH)2的理论依据是____________________________________。
(3)无水乙醇洗涤的目的_________________________。
(4)若反应后A中蓝绿色固体变黑,C中无明显现象,证明假设__(填写序号)成立。
(5)乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用____________试剂后,便可验证上述所有假设。
(6)乙同学更换B试剂后验证假设3成立的实验现象是_________________。
(7)在假设3成立的前提下,某同学考虑用Ba(OH)2代替Ca(OH)2,测定蓝绿色固体的化学式,若所取蓝绿色固体质量为27.1g,实验结束后装置B的质量增加2.7g,C中的产生沉淀的质量为19.7g。则该蓝绿色固体的化学式为____________________。
化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下列有关实验装置的相关问题:
I.图一中A为教材制备乙酸乙酯的实验装置,甲同学认为图一中B装置比A要好,则冷却水应从______口进入;乙同学认为图一中C装置效果更好,理由是_______。
Ⅱ.“摩尔盐”[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]是分析化学中的重要试剂。已知:摩尔盐隔绝空气加热至500℃时可完全分解。某学习小组欲探究其分解产物。
(1)[提出猜想]小组同学认为分解产物可能有以下几种情况:
A.Fe2O3、SO2、NH3、H2O B.FeO、SO3、NH3、H2O
C.FeO、SO2、NH3、H2O D.Fe2O3、SO3、SO2、NH3、H2O
根据所学知识,可确定_________不成立(填序号)
(2)[药品验纯]甲同学提出可以用湿润的红色石蕊试纸、稀盐酸和_________溶液检验出“摩尔盐”中的三种离子;取一定量的“摩尔盐”配成溶液,取少量溶液置于试管中,向其中滴加_______(填试剂名称和实验现象),则“摩尔盐”未因氧化而变质。
(3)[实验探究]为检验分解产物,甲同学设计了如下实验装置。
①取一定量“摩尔盐”置于加热管A中,加热至分解完全后打开K,再通入N2,目的是________。
②实验中观察到A中固体逐渐变为红棕色,B、C中均产生白色沉淀.C中发生反应的离子方程式为________。
③实验验证取A中残留物少许加入稀硫酸溶解,再滴入KMnO4稀溶液,不褪色证明产物不含______。
(4)[实验结论与反思]通过实验现象和认真反思,上述猜想中一定正确的是______。(填序号)
某课外活动小组对一氧化碳还原氧化铁的实验中最后的产物产生浓厚兴趣,试通过实验来探究其成分。
Ⅰ、实验装置:
该装置B中发生的离子方程式是 ______,装置B的作用是 ______。
Ⅱ、实验现象:玻璃管A中的粉末由红色逐渐变为黑色时,停止加热,继续通一氧化碳,冷却到室温,停止通气,同时观察到澄清的石灰水变浑浊。
Ⅲ、实验结论:
甲认为:依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁。
乙认为:仅从上述实验现象,不足以证明生成的黑色固体为金属铁,他增加一个实验:用磁铁靠近黑色固体,看到有黑色固体被磁铁吸引,于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。
请你通过该反应的相关资料对他们的结论作出判断,并通过实验检验其合理性:
⑴在一定条件下,一氧化碳与氧化铁在加热条件下,可发生如下反应:
CO +3Fe2O3 = 2Fe3O4+ CO2↑ 4CO + Fe3O4 = Fe+ 4CO2↑
⑵四氧化三铁(Fe3O4)为黑色固体,有强磁性,能够被磁铁吸引。
甲、乙同学的结论 ______。你对此评价的理由是 ______。
Ⅳ、实验探究
对反应后固体成分提出假设:
假设1:反应后固体中只有Fe;
假设2:反应后固体中只有Fe3O4;
假设3:反应后固体中 ______ 。
为确定实验中最后产物中的成分,丙同学设计如下实验,请你利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程,并将答案写在答题卡相应位置。
限选试剂和仪器:1mol/L CuSO4、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L 盐酸、0.01mol/L 氨水、试管、玻璃棒、胶头滴管。
实验操作 | 预期现象和结论 |
步骤一;取硬质玻璃管中固体产物少量分别于A、B试管中,加入足量1mol/L CuSO4溶液,搅拌溶解。 | ⑴若A试管中黑色固体不溶解,并且没有观察到其它现象,则黑色固体为 ______。 ⑵若B试管中有红色固体析出,则说明黑色固体中含有 ______。 |
步骤二:对试管B中溶液过滤,将所得固体洗涤干净后加足量1mol/L盐酸后再依次分别加入适量0.01mol/L氨水、少量0.01mol/L KSCN溶液。 | ①若溶液不变红色,则______。 ②若溶液变红色,则______。 |
Ⅴ、延伸探究:丁同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑色固体的成分,你认为可行吗?(假设氧化铁在反应中完全反应)______(填“行”或“不行”),理由是:______。