- 研究型实验
- 共4868题
已知亚甲基蓝( Methylene Blue)在碱性条件下与葡萄糖作用生成亚甲基白(Methylene White)。亚甲基蓝的结构如图所示。著名的“蓝瓶子实验”操作步骤如下:
①如图所示,在250mL锥形瓶中,依次加入2g NaOH、100mLH2O、3gC6H12O6(葡萄糖),搅拌溶解后,再加入3~5滴2%的亚甲基蓝溶液,振荡后混合液呈现蓝色;
②关闭活塞a、b,塞紧橡皮塞,将溶液静置,溶液变为无色;
③再打开瓶塞,振荡,溶液又变为蓝色;
④关闭活塞a、b,再塞紧橡皮塞,将溶液静置,溶液又变为无色;
以上③、④操作可重复多次。
试回答:
(1)该实验中,影响溶液颜色互变快慢的主要因素有________。
(2)从上述变化的总结果看,葡萄糖的作用是____,亚甲基蓝的作用是____。
(3)上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁代替,因为其中含丰富维生素C,据此可推测维生素C具有____性。
(4)该实验中③、④操作能否无限次重复进行:____(填“能”或“不能”),理由是_____ 。
正确答案
(1)振荡的剧烈程度(或填溶解氧气的浓度)
(2)还原剂; 催化剂(或催化剂兼作指示剂) |
(3)还原
(4)不能; 一段时间后葡萄糖全部转化为其他物质(注:葡萄糖在 NaOH作用下发生异构化、分解及聚合,当溶液呈黄棕色时反应不能再进行下去)
为省药品和时间,甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液;直流电源、石墨电极、 导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器(用品),以巧妙的构思,“接力”的方式,设计了比较铜与锌金属活动性相对强弱的系列实验。
试填写下列空白:
(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触),小心向烧杯中加入稀硫酸,观察到的现象是________。甲同学的设计思路是____。
(2)乙同学接着甲的实验,向烧杯中滴加____溶液,进而观察到的现象是___。乙同学作出锌、铜金属活动性相对强弱所依据的原理是____,________。
(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置,向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂(作为电解液)。反应在调控下随即开始,实验中有关化学反应方程式为___。获得的实验明显现象是____。
(4)请你再单独设计一个简单的实验(试剂、仪器自选),探究和证实锌和铜的金属活动性的相对强弱(简要说明操作和现象)____。
正确答案
(1)锌片上有气泡产生,铜片上无气泡; 锌能置换出酸中的氢而铜不能
(2) CuSO4 ;锌片上有红色固体析出,锌片上产生气泡的速率明显加快 ;活泼金属可将不活泼金属从其盐溶液中置换出来; Zn、Cu、稀硫酸组成原电池,Zn为负极
(3)2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4;阴极上有红色固体析出
(4)取一小片锌片于试管中,向试管中加入少量的CuSO4溶液,观察锌表面有红色固体析出
锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料(、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为________________。
(2)第③步反应的离子方程式是____________________________。
(3)第④步反应后,过滤所需的玻璃仪器有___________。若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:___________________________、___________________________________。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含的质量为18.1g,第③步反应中加入20.0ml3.0mol.的溶液,假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为,则至少有_________g参加了反应。
正确答案
(1) Al(OH)3(2)
(3)烧杯、漏斗、玻璃棒 ;玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损 ;漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案均可)
(4)6.4(或6.36)
将绿矾(FeSO4·7H2O)、硫酸铵[(NH4)2SO4]以相等物质的量混合可制得摩尔盐[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]晶体。
I.根据上图回答:
(1)步骤1的主要作用是__________________________。
(2)步骤3在溶液浓缩时不能蒸发至干,为什么?_______________________________。
(3)制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不用蒸馏水,理由是___________________________。
Ⅱ.制摩尔盐的原料之一是硫酸铵,评价硫酸铵化肥的主要指标如下:
某研究性学习小组对某硫酸铵化肥样品进行了如下实验探究:
[观察外观] 该硫酸铵化肥无可见机械杂质。
[实验探究] 按图示装置进行实验。
[交流讨论]
(1)甲同学:根据此实验测得的数据,计算的硫酸铵化肥的含氮量可能偏高,因为实验装置中存在一个明显缺陷是:____________________________。
(2)乙同学:实验过程中,往烧瓶中加入的浓氢氧化钠溶液一定要足量并充分加热,原因是________________________________。
[探究结论] 称取13.5g硫酸铵化肥样品,用改进后的实验装置重新进行实验,测得实验后B装置增重3.4g。由此可判断该化肥的品质为______________________。(选填“优等品”、“一等品”、“合格品”)
正确答案
I.(1)除去铁屑表面的油污
(2)①蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中②蒸干时晶体会受热分解或被氧化③得不到含有结晶水的晶体
(3) ①减少晶体在洗涤时的溶解②减少蒸馏水中溶解氧对晶体的氧化
Ⅱ.(1)A、B装置间缺一个干燥装置
(2)使硫酸铵充分反应完全转化为NH3;合格品
已知,为了探究HClO的漂白性,同学设计的如下图的实验:
(1)通入干燥的氯气后,集气瓶中湿润的有色布条很快褪色,而干燥的有色布条没有褪色,因此甲同学得 出结论:______________________。
(2)细心的乙同学发现,一段时间后干燥的有色布条也褪色了,他经过仔细思考,认为甲的设计有缺陷, 应该作如下修改:_________________。
(3)丙同学按照乙同学的方案修改后,补做了盐酸加入到有色布条,发现有色布条不褪色,丙同学确认是 HClO使湿润的有色布条褪色,但丁同学认为还是不能确认HClO使湿润的有色布条褪色,他认为还应增加的实验是:_______________________。
正确答案
(1)干燥的氯气没有漂白性,潮湿的氯气有漂白性
(2)在湿润的布条和干燥的布条之间连接一个干燥装置
(3)次氯酸钠溶液或次氯酸钙溶液滴入到有色布条,若有色布条 不褪色,则证明HClO有漂白性
实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO3,实验装置如图所示:
(1)装置乙的作用是_____________________。
(2)装置丁的作用是吸收污染空气的SO2气体,其反应的离子方程为 。
(3) SO2 气体有漂白性、还原性和氧化性。将SO2 通入氯水中,SO2表现的是________性,化学反应方程式为 。
(4)反应过程中,将丙中滴管里的品红溶液滴入锥形瓶,若现象为 ,则溶液中的NaOH完全转化为了NaHSO3。
(5)若丙中没有加入品红溶液,则不能准确判断氢氧化钠是否完全转化。现有可供选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管; 2 mol/L盐酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化钡溶液、l mol/L氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。
请设计实验探究吸收后产物中是否存在NaHSO3 和Na2SO3,将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。
正确答案
(17分)
(1)(2分)防止丙中液体倒吸入装置甲中(或缓冲瓶的作用)
(2)(3分) 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+
(3)3分)还原性(1分) SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(2分)
(4)(2分)品红溶液褪色
(5)(7分)
评分说明:
(1)文字中只要写出加有着重号的文字、化学式或类似的意思,该评分点给分;
(2)用品红检验SO32-或HSO3-时:①如果先加盐酸、后加品红,SO2量少且挥发一部分,可能会出现品红不褪色而误判,这种情况两处合起来扣1分;②如果不加品红、只滴盐酸,两处合起来扣1分。
试题分析:(1)读图可知,装置甲中Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,SO2不仅易溶于水,而且易溶于装置丙中的NaOH溶液,因此丙中溶液易倒吸进入甲装置内的浓硫酸中,易造成安全事故,所以装置乙的作用就是防止丙中液体倒吸入装置甲中(或起缓冲瓶或安全瓶的作用);(2)丁装置中KMnO4作强氧化剂,SO2作还原剂,锰元素由+7价降为+2价,硫元素由+4价升为+6价,根据化合价升降总数相等、原子个数守恒可知,2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4,或者5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;(3)氯水是强氧化剂,可以将SO2氧化为SO42-,即SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,则SO2是还原剂,显还原性;(4)若SO2不足,丙中反应为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;若SO2过量,丙中先发生的反应为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,后发生的反应为Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3,由此推断丙中SO2过量,则滴入品红溶液会褪色,因为二氧化硫具有漂白性;(5)Na2SO3与BaCl2易反应生成BaSO3沉淀,而NaHSO3与BaCl2不能反应;BaSO3易溶于盐酸,并放出能使品红溶液褪色的SO2气体,因此步骤2中先向洗涤后的固体滴入2滴或少量品红溶液,再滴入过量2mol/L盐酸,振荡,若固体完全溶解,品红褪色或有气泡,则装置丙的产物中含有Na2SO3;由于可溶性的NaHSO3易与Ba(OH)2反应生成BaSO3沉淀,或者NaHSO3易与盐酸反应放出能使品红溶液褪色的SO2气体,故步骤3中可用试管取适量滤液A,向其中加入过量lmol/L氢氧化钡溶液(或滴入2滴品红,再滴入过量2mol/L盐酸),振荡,若出现浑浊(或红色褪去),则装置丙的产物中存在NaHSO3;否则不存在NaHSO3。
某校研究性学习小组对“葡萄糖溶液与新制的氢氧化铜悬浊液作用得到的砖红色沉淀是Cu2O提出质疑。
(1)甲小组认为红色沉淀不一定是Cu2O,为此展开了确定红色沉淀成分的研究:
步骤一:提出假设:______________________________;
步骤二:查阅资料,得出:①+1价的铜在酸性条件下易发生自身氧化还原反应生成Cu和Cu2+;②在空气中灼烧氧化亚铜,生成氧化铜;
步骤三:设计方案、实验:
A.取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化;
B.取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中,观察是否有残渣;
C.取该红色沉淀ag,在空气中充分灼烧至完全变黑,放在干燥器里冷却,再称重,反复多次至固体恒 重,称得质量为bg,比较a、b的关系;
D.取该红色沉淀装入试管里,加入酸化的硝酸银溶液,观察是否有银白色沉淀析出;以上4个方案中,你认为合理的方案是(填序号)_____________________________。
(2)乙小组针对甲小组的假设,另设计如下图装置进行验证:
若按乙组装置定性检验上述红色沉淀成分,可根据________________现象的发生与否即可判断;若按乙组装置定量测定上述红色沉淀的成分,你认为理论上需要测定的下列物理量是___________(填序号); ①通入氢气的体积;②反应前红色沉淀和硬质玻璃管的总质量;③完全反应后红色固体和硬质玻璃管的总质量;④实验前干燥管质量;⑤硬质玻璃管质量;⑥锌粒质量;⑦稀硫酸中含溶质的量;⑧实验后干燥管质量。该实验装置在实际可行性方面存在的缺陷有____________________;___________________(请写出两点即可)。
正确答案
(1)假设①:红色沉淀成分为Cu;
假设②:红包沉淀成分为Cu和Cu2O;C
(2)硬质玻璃管有水或干燥管内白色粉未变蓝;②③⑤;从发生装置产生的氢气中含有水、硬质玻璃管内水分很难全部被潮湿的氢气赶尽、外界空气中的水蒸气电会被无水硫酸铜吸收等。
(12分)乙醚极易挥发、微溶于水、是良好的有机溶剂。乙醇与浓硫酸的混合物在不同温度下反应能生成乙烯或乙醚。某实验小组用下图装置制取乙醚和乙烯。
1.制乙醚:在蒸馏烧瓶中先加入10 mL乙醇,慢慢加入10 mL浓硫酸,冷却,固定装置。加热到140℃时,打开分液漏斗活塞,继续滴加10 mL乙醇,并保持140℃,此时烧瓶c中收集到无色液体。
(1)Ⅰ和Ⅱ是反应发生装置,应该选择 (选答“Ⅰ”或“Ⅱ”)与装置Ⅲ相连。
(2)乙醇通过分液漏斗下端连接的长导管插入到液面下加入,目的有二,一是使反应物充分混合,二是
。
2.Ⅲ中水冷凝管的进水口是 (选答“a”或“b”)。冰盐水的作用是 。
3.有同学认为以上装置还不够完善,一是溴水可能倒吸,二是尾气弥漫在空气中遇明火危险。该同学设
计了以下几种装置与导管d连接,你认为合理的是(选填编号) 。
4.反应一段时间后,升温到170℃,观察到反应物变为黑色,溴水褪色。写出实验过程中有气体生成化学方程式(写两个方程式) ; 。
5.实验中收集到的乙醚产品中可能含有多种杂质。某同学设计了以下提纯方案:
(1)分液步骤除去产品中的酸性杂质,则X可以是 。
(2)蒸馏操作可除去的杂质是 。
正确答案
(12分)
1.(1)I (2)防止乙醇挥发(各1分)
2.b 冷凝液化乙醚(各1分)
3.c、d(2分)
4. CH3CH2OH+4H2SO4(浓) △ C+CO2↑+4SO2↑+7H2O
5.(1)NaOH溶液 (1分) (2)乙醇 (1分)
试题分析:1、(1)控制反应温度为140℃,温度计应放在反应液中,故选Ⅰ;(2)把乙醇直接加入溶液中,乙醇溶于有机溶剂,减少乙醇的挥发;2、冷凝管的水从下口进,上口出,逆流冷凝效果好;根据乙醇和乙醚的沸点,用冰盐水可将乙醚冷凝;3、用溴水吸收乙烯,还要防倒吸,排除a、b,a中不能将溴乙烷和乙醚分离开来,b不能防倒吸,故选c,d;4、乙醇和浓硫酸在一定的温度下发生消去反应生成乙烯,浓硫酸会将乙醇氧化为二氧化碳或是碳单质等;5、(1)和酸性物质可以反应的是碱液,故选氢氧化钠溶液;(2)蒸馏可以将沸点不同的物质进行分离,故可将乙醇分离出来。
某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表。请从下表中实验现象(II)(填A、B、C……)中选出与实验方案(I)(填1、2、3……)对应的实验现象,填入答案(III)中。
通过以上实验分析了同周期的哪些元素(填元素符号)________________,从实验结果可以得出的结论是______________________________________。
正确答案
Na、Mg、Al、S、Cl (错误元素符号超过3个0分,其余不全的1分,全对2分)
同一周期,随着原子序数的递增,元素的金属性减弱,非金属性增强。(2分)
试题分析:上述罗列了一些对比实验,显然是为了探究元素的递变规律。A中溶液变红色,是因为生成碱性的NaOH;B、C、D中可燃烧的气体为H2;E中白色絮状沉淀为氢氧化铝;F中淡黄色沉淀是S单质。
点评:对化学实验的考查是历年的高考重点,考生在备考中应注意对化学仪器的使用、化学实验现象、实验安全、常见物质的制备及收集等的相关知识的积累。难度较大。
(12分)铁是人类使用最广泛的金属。
(1)一氧化碳在高温下可与氧化铁发生反应;
2Fe+3CO,此反应可用于工业上冶炼金属铁。反应中,作为氧化剂的物质是________(填化学式)。在该反应中,若消耗了1 mol
,则转移了_____mol电子,生成的CO在标准状况下的体积是_________L。
(2)下图是铁粉和水蒸气反应的实验装置示意图,写出该反应的化学方程式_______;实验中,D处排出的气体几乎点不着,已知该装置不漏气,使用的各种药品没有质量问题,你认为气体点不着的可能原因是(说出一点即可):_______________;改正的措施是:_________________。
正确答案
(12分)(每空2分)(1)FeO
6 67.2
(2)3Fe+4HO(g)
FeO+4H
①产生的H太少 ②水蒸气过多(说出一点即可)
①增加还原铁粉的用量 ②控制烧瓶加热温度,避免产生大量的水蒸气(或增加干燥剂用量)
试题分析:(1)根据方程式可知,铁元素的化合价从+3价降低到0价,得到3个电子,所以氧化铁是氧化剂。1mol氧化铁得到3mol×2=6mol电子。生成3molCO2,所以CO2的体积是67.2L。
(2)高温下,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式是3Fe+4HO(g)
FeO+4H
。装置不漏气,使用的各种药品没有质量问题,因此不能点着的原因可能是产生的氢气太少或水蒸气过多引起的。所以改进的措施是增加还原铁粉的用量或控制烧瓶加热温度,避免产生大量的水蒸气(或增加干燥剂用量)。
点评:该题是基础性试题的考查,试题基础性强,难易适中。该题中实验的考查主要是以实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。
(6分)已知某燃料含碳、氢、氧三种元素,为了测定该燃料的组成:将该燃料放入足量氧气中燃烧,并使产生的CO2和H2O蒸气及剩余的O2全部通过如图所示的装置,得到如下表所列的实验数据(假设生成的气体全部被吸收)。
根据实验数据填空:
(1)该燃料分子中碳、氢原子的数目比为 。
(2)已知该燃料分子的式量为46,且每个分子中含有1个氧原子,则其分子式为
正确答案
;C2H6O
试题分析:(1)我们知道浓硫酸可以用来吸收水蒸气,因为假设生成的气体全部被吸收,故甲装置增加的质量为H2O的质量,即m(H2O)=103.8-101.1=2.7g,H的质量=2.7g*(2/18)=0.3g,而碱石灰可以用来吸收CO2,故乙装置增加的质量为CO2的质量,即m(CO2)=86.4-82.0=4.4g,C的质量=4.4g*(12/44)=1.2g,故碳、氢原子的数目比为(1.2/12):(0.3/1)=1:3。
(2)设该分子含有n个碳原子,则氢原子为3n个,分子质量为12n+3n+16=46,即n=2,所以表明该分子有2个碳原子,6个氢原子和一个氧原子,故该物质为C2H6O。
点评:本题通过理解判断各吸收剂所吸收的物质来计算分析C、H的质量,属于中等难度的题,要求学生掌握常见的干燥剂、吸收剂。
(12分)某研究小组将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。回答下列问题:
(1)研究小组做该实验时环境温度 (填“高于”、
“低于”或“等于”)22 ℃,判断的依据是 。
(2)由题干及图形可知,V1︰V2= 时,酸碱恰好完全中和,此反应所用NaOH溶液的浓度应为 mol/L。
(3)实验时将酸碱在简易量热计中混合,并用 搅拌,使溶液混合均匀。经有关计算知此反应共放出Q kJ的热量,请写出此反应的热化学方程式: 。
正确答案
(1)低于;5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22 ℃,则溶液混合前的实验环境温度一定低于22 ℃
(2)3︰2;1.5mol·L-1(3)环形玻璃搅拌棒;H+(aq) + OH-(aq)=H2O (aq)△H =" -100" Q / 3 kJ·mol-1或HCl(aq) + NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O (l)△H =" -100" Q /3 kJ·mol-1(每格2分)zx
(1)根据图像可知5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22 ℃,所以溶液混合前的实验环境温度一定低于22 ℃。
(2)只有当恰好反应时放出的热量才最多。由图像知当盐酸的体积是30ml时,放热最多,因此V1︰V2等于3︰2。根据反应式H++OH-=H2O,反应所用NaOH溶液的浓度应为 mol/L。
(3)为了防止热量的损失,不能用金属棒搅拌,而应用环形玻璃搅拌棒。因为反应中实际生成水0.03mol,所以此反应的热化学方程式为H+(aq) + OH-(aq)=H2O (aq)△H =" -100" Q / 3 kJ·mol-1。
(1)写出下列反应的离子方程式:
①硫代硫酸钠(Na2S2O3与稀H2SO4溶液作用时产生无色有刺激性气体溶液变得浑浊:______.
②氯化铁与硫氰化钾起反应,生成红色的溶液:______.
(2)高二化学第一章《硝酸》一节中有浓硝酸、稀硝酸分别跟铜片反应的实验,装置图如下所示.
①实验a中试管上部会看到的现象是______,由此证明生成的气体是______.
根据______现象可判断铜被氧化为______,综合起来可得出铜与浓硝酸反应的离子方程式______.
②实验b中试管上部起先可看到______,后来可看到______.由此证明生成的气体是______.写出化学反应方程式______.
③两实验中将导管通入NaOH溶液的中是为了______.
④除了气体颜色、溶液颜色方面的差异外.两实验中还有哪些实验现象有明显差异?写出一条:______,由此你能得出什么结论:______.
正确答案
(1)①Na2S2O3与稀H2SO4溶液作用时产生无色有刺激性气体溶液变得浑浊,反应的离子方程式为:S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O,
故答案为:S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O;
②三价铁离子和硫氰酸根留住结合生成血红色溶液,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3,
故答案为:Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3 ;
(2)①装置图分析,浓硝酸和铜反应生成蓝色溶液硝酸铜、红棕色气体二氧化氮和水,实验a中试管上部会看到的现象是红棕色气体二氧化氮生成,生成的溶液呈蓝色证明是铜被氧化为铜离子,反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O,
故答案为:红棕色;NO2;生成蓝色溶液;Cu2+;Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O;
②b是稀硝酸和铜反应生成蓝色溶液硝酸铜,无色气体一氧化氮和水,一氧化氮气体遇到空气中的氧气会发生反应生成红棕色气体二氧化氮,验b中试管上部起先可看到红棕色而银行的气体,空气中的氧气反应完,后来可看到无色气体一氧化氮生成,反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
故答案为:红棕色气体;无色气体;NO;3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
③氮氧化物都是污染性气体,不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收;
故答案为:除去氮的氧化物,防止污染空气;
④实验中浓硝酸反应速率大于稀硝酸与铜的反应,证明浓硝酸氧化性大雨稀硝酸,
故答案为:浓硝酸比稀硝酸反应速率快;浓硝酸氧化性比稀硝酸强.
某同学设计了以下流程来检验碳酸钠粉末中可能含有少量氯化钠和氢氧化钠中的一种或两种杂质.
(1)步骤1所需玻璃仪器是______;步骤3的操作名称是______.
(2)对检验碳酸钠粉末中可能含有的杂质提出合理假设:
假设1:只含有氯化钠
假设2:只含有______
假设3:氯化钠和氢氧化钠都含有
(3)设计实验方案,进行试验.
限选以下试剂:氯化钡溶液、硝酸钡溶液、酚酞试液、稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液.回答下列问题:
①加入过量试剂A的名称是______.
②填写下表:
正确答案
(1)溶解固体使用的仪器有:盛放溶液的烧杯,加速固体溶解的仪器玻璃棒;分离固体和液体的方法是过滤.
故答案为:烧杯玻璃棒;过滤.
(2)假设2:只含有氢氧化钠
故答案为:氢氧化钠.
(3)①检验氯离子用硝酸银溶液,碳酸根离子和银离子反应也生成白色沉淀,所以会造成干扰,故应选取硝酸钡溶液先把碳酸根离子除去.
故答案为:硝酸钡溶液.
②步骤4:如果溶液中含有氢氧化钠,溶液就呈碱性,向溶液中滴加酚酞试液溶液会变成红色,如果不变成红色,就没有氢氧化钠.
步骤5:如果溶液中含有氯化钠,向溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀,就证明含有氯离子,否则没有氯离子,结合步骤4分析,如果溶液变红,假设3成立.
故答案为:
工业碳酸钠由于在生产过程中原料盐和工艺等的原因,常会含有Na2SO4、NaCl中的一种或两种杂质.现有工业碳酸钠样品,某化学兴趣小组就工业碳酸钠中是否含有这两种杂质进行探究.
实验室有以下的仪器和药品可供使用:
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:1.0mol•L-1H2SO4、1.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1HCl、NaOH稀溶液、0.1mol•L-1AgNO3、0.1mol•L-1BaCl2、0.1mol•LBa(NO3)2、蒸馏水.
以下是实验探究过程:
1)提出假设:
假设1工业碳酸钠中只含有Na2SO4杂质;
假设2工业碳酸钠中只含有NaCl杂质;
假设3工业碳酸钠中含有______杂质;
2)基于假设设计实验方案
3)根据实验方案进行实验
请回答:
(1)某同学基于假设1进行了实验:取少许样品于试管中,加适量蒸馏水溶解,向试管中滴入0.1mol•L-1的BaCl2溶液,有白色沉淀产生.他认为样品中含有Na2SO4.请你对他的结论的正确性提出你的观点,并简要说出理由:______.
(2)基于假设3,请你根据你的实验方案,将实验操作和预期的现象及结论填入下表中:(编号不够可以再加)
正确答案
1)含有Na2SO4、NaCl中的一种或两种杂质,结合假设1和假设2的内容可知假设3为碳酸钠中含Na2SO4和NaCl杂质,故答案为:Na2SO4和NaCl;
(1)碳酸根、硫酸根均可以和钡离子反应生成白色沉淀,向试管中滴入0.1mol•L-1的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,样品中含有碳酸钠或者是Na2SO4,
故答案为:不正确,溶液中含有CO32-,可与BaCl2溶液产生BaCO3沉淀,因此无法确定该沉淀是BaSO4;
(2))①只有碳酸钠可以和酸反应生成二氧化碳气体,可以用硝酸检验是否生成二氧化碳气体来检验碳酸钠的存在;
②向酸化后的试管中加入0.1mol•L-1的Ba(NO3)2 溶液至过量,生成的白色且不溶于硝酸的沉淀是硫酸钡,证明含有硫酸钠;
③能和硝酸酸化的硝酸银反应生成的白色沉淀一定是氯化银,证明含有氯化钠,故答案为:
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