(12分)研究性学习小组对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行探究,请你参与实验。
实验一:比较两种物质的热稳定性
设计如右图装置:小试管套装在带有支管的大试管中,整套装置气密性好,其他装置略去。
(1)为确保安全,实验结束时,在移离酒精灯前必须完成的操作是 。
(2)现象与结论:装有碳酸氢钠的试管口生成较多的无色小液滴,同时试管A中有大量的气泡产生,澄清石灰水变浑浊;试管B中也有气泡产生,澄清石灰水没有明显的变化;实验结束后,经检验大、小两试管内的物质均是碳酸钠。结合以上实验,可得出结论:①碳酸氢钠受热生成的物质是碳酸钠、 和 。
②在受热条件下,碳酸钠比碳酸氢钠稳定。
(3)反思与讨论:加热大试管时,碳酸钠的受热温度会高于碳酸氢钠。这能否准确地说明“在受热条件下,碳酸钠比碳酸氢钠稳定”这一结论? (填“能”或“否”),理由是 。
实验二:比较与盐酸反应生成相同体积二氧化碳气体的快慢
取碳酸氢钠4.2 g放入如图Ⅰ装置的锥形瓶中,取碳酸钠5.3 g放入另一相同装置的锥形瓶中,分别加入相同质量、相同浓度的盐酸(足量)。相同的条件下,通过图Ⅱ装置测量出生成气体的体积,得到时间—体积关系曲线如图Ⅲ所示。
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
(4)已知二氧化碳不溶于该油层,图Ⅱ装置中油层的作用是 。
(5)数据与分析:根据图Ⅲ曲线,可得出有关“比较与盐酸反应生成相同体积二氧化碳气体的快慢”的结论是 。
(6)反思与讨论:实验中 “取碳酸氢钠4.2 g、碳酸钠5.3 g”的目的是
。
(8分)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,发生装置如图所示:
(1)装置中仪器a名称是 。
(2)写出上述方法制取氧气的化学方程式: 。
(3)实验前,必须对该装置进行的操作是 。
(4)若要得到干燥的氧气,可选用的干燥剂是 ,并用 (填“向上”或“向下”)排气法收集氧气。
(5)该实验中,可回收重复使用的药品是 。
(9分)为解决过度使用化石燃料造成的能源危机及环境问题,科学家提出如下
图构想:
(1)水在催化剂和光照条件下分解可制得氢气,写出该反应的化学方程
式: 。
(2)垃圾中的有机物发酵得到沼气,写出沼气的主要成分燃烧的化学方程式: 。
(3)科学家设想以燃烧产物中的CO2合成燃料CH3OH,这一反应可以缓解的环境问题是 。
(4)氨气可在不同条件下与氧气反应生成不同的产物,且放出大量的热。若从环保角度考虑,氨气与氧气反应生成理想的产物是 和 。
(8分)氯化钙是重要的化工原料。某工业碳酸钙所含的杂质主要是氧化铁及
一些不与酸碱反应的难溶性物质,以这种工业碳酸钙为原料生产氯化钙的主要流程如下图
所示:
(1)用化学方程式表示由碳酸钙生成氯化钙的反应原理: 。
(2)步骤③得到的滤渣含有氢氧化铁,请写出步骤②发生复分解反应生成氢氧化铁的化学方程式: 。
(3)步骤④加入盐酸的目的是除去 ;步骤⑤利用盐酸的 性质,除去过量的盐酸。
(5分)某城市住宅饮用水的处理过程如右图所示:
(1)步骤①网格净水原理类似于步骤 (填“②”或“③”或“④”等序号)。
(2)步骤②所起的作用是 (单选,填选项序号)。
A. 杀死水中的细菌
B. 减少水中氧气
C. 使泥沙沉积至底部
D. 分解有毒物质
(3)假如你是水质检验员,用简单的办法检验水样是否是硬水,可选用的试剂是 ;若检验时发现水硬度高,你建议在饮用前可采取的处理办法是 。
(4)家庭净水器中含有大量的活性炭,活性炭起 作用。
(13分)厦门某校在“国际化学年”中开展了以下趣味活动。
(1)“1+1<2”:将100 mL酒精与100 mL水充分混合后,体积小于200 mL。用分子的观点解释这一现象: 。两者混合过程发生 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)“白纸显字”:取一张白纸,用酚酞写字,晾干后放在盛有浓氨水的试剂瓶口,立即显示出红色字迹。这一表演应用氨水的化学性质是 。
(3)“指纹鉴定”:向指纹上喷硝酸银溶液,指纹汗液中含有的氯化钠会转化成氯化银不溶物。写出这一反应的化学方程式: 。
(4)“火球跳舞”:加热硝酸钾至熔化,投入黄豆大的木炭,木炭由黑转红,在试管里不断上下跳动。写出发生反应的化学方程式:
①硝酸钾受热分解生成亚硝酸钾(KNO2)和氧气: 。
②木炭完全燃烧: 。