阅读下列材料,完成下列探究:
珍珠约含92%的CaCO3、4%的蛋白质(氨基酸)以及水等其他物质。以珍珠磨成的珍珠粉具有安神、美容等医用价值。央视《每周质量报告》曾揭露现今市场上存在大量以蚌壳粉冒充的珍珠粉(用氢氧化钠溶液去除蚌壳表面的有机物,用双氧水去除表面的黑色素等,然后磨成粉即可)。某研究性学习小组对本地的一种市售珍珠粉进行了以下探究。
探究一:该珍珠粉的主要成分
序号 |
实验内容 |
实验现象 |
实验结论 |
① |
取少量样品于烧杯中,滴加稀盐酸 |
有大量气泡生成 |
本格不填 |
② |
用铂丝蘸取①中溶液,在酒精灯上灼烧 |
火焰为砖红色 |
溶液中含有钙离子 |
③ |
另取少量样品于烧杯中,加水充分溶解,滴加 |
无蓝色出现 |
样品中不含有淀粉 |
④ |
另取少量样品于烧杯中,加水溶解,静置、过滤,在滤液中加入适量浓硝酸,加热至沸 |
__ |
样品中含蛋白粉 (氨基酸) |
(1)小名认为根据实验①、②可以推断样品中一定含有碳酸钙,小星不同意其观点。为了确认样品中含有碳酸钙,他需要补充完成的实验是(写出实验方法与现象): ;
(2)根据上述实验,可以判断该珍珠粉为 (填“真”或“假”)。
探究二:该珍珠粉中碳酸钙含量的测定
【方法1】小王用右图1所示装置测定该珍珠粉中碳酸钙的含量。实验方案如下:
(1)检查装置气密性:按图连接装好置后,将注射器活塞(不考虑活塞的摩擦和自重,下同)从刻度1mL处向上拉至刻度20mL处, (填操作和现象),则气密性良好。
(2)在锥形瓶内装入0.4g上述珍珠粉样品,注射器内吸入12mL的稀盐酸,再次连接装置。
(3)用力向锥形瓶内注入所有稀盐酸,并晃动锥形瓶。当没有气泡产生后,记录注射器刻度为92mL。
(4)数据处理:该实验过程中产生CO2的体积为 mL,再根据CO2的密度(约2g/L)计算出其质量,计算出碳酸钙的质量,从而计算该珍珠粉中碳酸钙的含量。
【方法2】同组的小明同学另外设计了一套装置,如右图2。实验方案如下:
(1)检查装置气密性;
(2)在右图Y形装置左管内装入1.1g上述珍珠粉样品,右管内倒入一定量的稀盐酸,针筒(规格为250mL)活塞推到底部,再次连接装置。
(3)设法使左右两管内的药品混合,反应结束后读取针筒读数为220mL。
(4)数据处理:请计算该珍珠粉中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,最终结果保留小数点后1位。4分)
【实验反思】
(1)考虑针筒的因素,上述两个实验方案对珍珠粉的用量多少必须作要求吗?为什么?
。
(2)【方法2】中第(3)步如何实现两种药品的混合? 。
(3)小明设计的装置与小王比,有何优点? (写出1点即可)。
小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。她通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中,化学方程式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下设计了如右图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
① |
检查装置的气密性 |
|
装置的气密性良好 |
② |
加入药品,将装置连接固定 |
|
|
③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
|
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温, 进行操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是 ;现象I是 。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】
(1)这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一,科学家利用NaOH溶液喷淋“捕捉”空气中的CO2(如下图)。
(1)吸收塔中发生反应的化学方程式为 ,分离池中发生反应的化学方程式为 、 。
(2)操作①中 (填“一定”“不一定”)含有过滤。物质①是 溶液。
(3)上述工业流程中 (选填A、B、C)内发生了复分解反应。
A、吸收塔 B、分离池 C、 煅烧炉
(4)上述流程中可以循环使用的物质除物质①的溶液外,还有 。
(5)用NaOH溶液喷淋“捕捉”空气中的CO2的好处是 。
实验室制取气体所需的装置如下图所示,请回答下列问题:
(1)写出装置图中标号仪器的名称:① ;② 。
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,所选用的发生装置为 ,收集装置为 (填字母)。
(3)实验室用装置A制取氧气的化学方程式为 ,若用E装置收集氧气,当观察至导管口有气泡 地放出时,即可进行收集。
(4)选择气体收集方法时,气体的下列性质:①颜色 ②密度 ③溶解性 ④可燃性,其中必须考虑的是 (填序号)。
(5)为得到纯净干燥的二氧化碳气体,除杂装置(如下图)的导管按气流方向连接顺序是 (选填字母)。
A.a→b→c→d B.b→a→c→d
C.c→d→a→b D.d→c→b→a
根据所学知识回答:
(1)碳在地壳中的含量不高,但它的化合物数量众多,而且分布极广。
①图a为碳原子的结构示意图,碳原子最外层电子数为 ,常温下碳的化学性质 ,(填“活泼”或“不活泼”)。
②图b、c对应两种碳单质:图b单质的名称是 。
③C为+4价,Cl为-1价,由C和Cl组成的化合物的化学式为 。
(2)在点燃条件下,A和B反应生成C和D。反应前后分子变化的微观示意图如右图所示。
①该反应的基本反应类型为 。②该反应中A、C两种物质的质量比为 。
人类对金属的开发和利用是循序渐进的。
(1)青铜器是人类较早使用的金属制品。西汉时期,人们主要采用“湿法冶金”。如将铁浸入硫酸铜溶液中,该反应的化学方程式为 。
(2)随着技术的不断进步,人们能利用还原剂从金属的氧化物中将其还原出来。例如,高炉炼铁所涉及的物质转化过程如下:
其中,物质A为 (填化学式),A与赤铁矿中的氧化铁反应的化学方程式为 。
(3)每年因为腐蚀(如铁生锈)而报废的金属相当于年产量的20%~40%,人们采用多种方法防止金属腐蚀。例如,将清洗后的铁锅擦干后存放可以防止铁锅生锈,其原因是 。
(4)铝的金属活动性比铁 (填“强”或“弱”),但铝制品却具有比较好的抗腐蚀性能,其原因是 (用必要的文字或化学方程式说明)