化學(xué)第八章 第三節(jié) 怎樣解物質(zhì)成分分析實(shí)驗(yàn)題
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化學(xué)第八章 第三節(jié) 怎樣解物質(zhì)成分分析實(shí)驗(yàn)題姓名:_ 班級:_ 成績:_一、實(shí)驗(yàn)題1 . 超細(xì)碳酸鈣可用于生產(chǎn)鈣片,牙膏等產(chǎn)品。利用碳化法生產(chǎn)超細(xì)碳酸鈣的主要流程示圖,如圖:(1)石灰石的主要成分的化學(xué)式為_。(2)乳化池中,生石灰與水發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)方程式為_。其基本化學(xué)反應(yīng)類型是_。(3)過篩與過濾類似,其目的是攔截_(填“大于”或“小于”)篩孔直徑的顆粒。(4)碳化塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。二、科學(xué)探究題2 . 在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí),某小組想證明稀硫酸和氫氧化鈉混合后,雖然無明顯現(xiàn)象,但確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。試與他們一起完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施和評價(jià),并得出有關(guān)結(jié)論。(1)探究稀硫酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng):當(dāng)?shù)稳霂椎畏犹芤汉?,溶液由無色變?yōu)開色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中顏色變化,可確定稀硫酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。(2)探究上述稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)后燒杯中的硫酸是否過量:根據(jù)上述反應(yīng)過程中溶液變成無色,不能確定稀硫酸是否過量。同學(xué)們又分別選取氯化鋇溶液、紫色石蕊溶液設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,請你判斷并分析:(提示:Ba2+與SO42-可形成BaSO4白色沉淀)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論方案一取樣,滴入適量的氯化鋇溶液有白色沉淀生成稀硫酸過量方案二取樣,滴入幾滴紫色石蕊溶液_稀硫酸過量上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中,正確的方案是:_。若請你再設(shè)計(jì)一個(gè)確定稀硫酸是否過量的實(shí)驗(yàn)方案,你會選用的藥品是_,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論是_。(3)成成同學(xué)認(rèn)為稀硫酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象,他提出可以對某些有明顯現(xiàn)象產(chǎn)生的中和反應(yīng)進(jìn)行探究,如稀鹽酸和氫氧化鋁的反應(yīng),可觀察到的現(xiàn)象為_,說明中和反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(提示:氫氧化鋁是不溶于水的白色固體,化學(xué)式為Al(OH)3)。(4)現(xiàn)取10g一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸樣品,將5%的NaOH溶液逐滴加入到樣品中,邊加邊攪拌,隨著NaOH溶液的加入,溶液pH的變化情況如圖所示。計(jì)算恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)_。(結(jié)果精確到0.1%)3 . 興趣小組同學(xué)為了弄清即將維修的沼氣池中氣體的成分,進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)。請你與他們一起完成以下探究活動:(收集氣體)將不加蓋的礦泉水瓶裝滿水,用細(xì)繩吊入池中,再用木棍撥動使瓶中的水全部倒出(見圖),然后迅速拉起礦泉水瓶,蓋上瓶蓋。這種方法屬于_集氣法。(對氣體猜想)猜想:全部是CH4;猜想:全部是CO;猜想:全部是CO2;猜想:是CH4和CO2的混合氣體。(實(shí)驗(yàn)和推斷)若“現(xiàn)象a”為石灰水變渾濁,則說明氣體中含有_氣體。步驟的目的是_;步驟“注水裝置”應(yīng)選下圖中的_(填序號)。若“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧出現(xiàn),有同學(xué)認(rèn)為“猜想或”成立,其反應(yīng)方程式為:_; 另有同學(xué)認(rèn)為此現(xiàn)象不能證明收集到的氣體中一定含有氫元素,理由是_;要排除這種干擾可采取的措施是_。采取中的排除干擾措施后:若“現(xiàn)象a、b”為無明顯現(xiàn)象,“現(xiàn)象c”為石灰水變渾濁,則證明“猜想_”成立;若“現(xiàn)象a、c”均為石灰水變渾濁,“現(xiàn)象b”為杯壁有水霧,則證明“猜想_”成立。4 . 探究某氧化銅與炭的混合物中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取樣品10g進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。查閱資料:氧氣能與熱的銅反應(yīng)生成氧化銅。(1)關(guān)閉彈簧夾,高溫加熱裝置B,觀察黑色固體部分變_,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_;裝置C增加1.1g后質(zhì)量不再增加,裝置C中吸收了_mol的氣體,由此可知裝置B中_。a氧化銅過量 b炭過量 c恰好完全反應(yīng) d無法判斷(2)裝置D的作用是_。(3)打開活塞和彈簧夾,裝置A中發(fā)生的化學(xué)方程式是_,裝置C的質(zhì)量又增加,則觀察到裝置B中紅色固體又變黑色,同時(shí)看到_,用化學(xué)方程式解釋裝置C質(zhì)量增加的原因_、_。(4)實(shí)驗(yàn)過程中,通入裝置B中氧氣的量大于參與反應(yīng)的量,請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)加以證明_。5 . 某同學(xué)發(fā)現(xiàn),上個(gè)月考試用過的氫氧化鈉溶液的試劑瓶沒有塞上瓶塞,對該溶液是否變質(zhì),同學(xué)們一起進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn)(猜想與假設(shè))猜想該溶液沒有變質(zhì);猜想該溶液全部變質(zhì);猜想該溶液部分變質(zhì)(查閱資料)BaCl2溶液呈中性,且BaCl2+Na2CO3BaCO3+2NaCl(方案討論)為了驗(yàn)證猜想或猜想,甲乙丙三同學(xué)分別提出如下方案:甲:向溶液中滴加酚酞,若酚酞變紅,則猜想成立,否則猜想成立同學(xué)們認(rèn)為此方案不行,原因是_。乙:先向溶液中滴加足量的Ba(OH)2,再滴入酚酞,根據(jù)現(xiàn)象不同來判斷猜想或猜想成立同學(xué)們認(rèn)為此方案不行,原因是_。丙:先向溶液中滴加足量的BaCl2溶液,再滴入酚酞根據(jù)現(xiàn)象不同來判斷猜想或猜想成立同學(xué)們通過分析認(rèn)為此方案可行(實(shí)驗(yàn)操作)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論及解釋步驟一:取少量待測溶液于試管中,向其中滴加足量_有氣泡產(chǎn)生猜想_步驟二:取少量待測溶液于試管中,然后滴加足量的BaCl2溶液,靜置,向上層清液中滴加酚酞_猜想_成立(反思與交流)敞口放置的氫氧化鈉溶液容易變質(zhì),所以要_保存6 . 將過量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到藍(lán)色固體。某研究性學(xué)習(xí)小組對藍(lán)色固體的成分進(jìn)行了如下探究。請完成下列各題:(一)猜想與假設(shè):猜想一:固體為CuCO3,理由:_(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。猜想二:固體為Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈_(填“酸”或“堿”)性。猜想三:固體為Cu(OH)2和CuCO3的混合物。(二)資料查閱:Cu(OH)2和CuCO3晶體均不帶結(jié)晶水;Cu(OH)2、CuCO3受熱易分解,各生成對應(yīng)的兩種氧化物。(三)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn):固體的獲取:(1)將反應(yīng)后的固、液混合物經(jīng)_、洗滌、低溫烘干得藍(lán)色固體。(2)判斷固體已洗凈的方法及現(xiàn)象_。用下圖所示裝置,定性探究固體的成分。(3)若用裝置A、B組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn),B中無現(xiàn)象,則猜想_正確;(4)若用裝置A、C組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn),C中無現(xiàn)象,則猜想_正確;(5)小組同學(xué)將裝置按 A、_、_(填“B”、“C”)的順序組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證出猜想三是正確的,實(shí)驗(yàn)中:B中的現(xiàn)象為_, C中的現(xiàn)象為_。結(jié)論:固體為Cu(OH)2和CuCO3的混合物。固體成分定量測定:已知Cu(OH)2的分解溫度為6668,CuCO3的分解溫度為200220。設(shè)固體的組成為aCu(OH)2?bCuCO3。小組同學(xué)用熱分析儀對固體進(jìn)行熱分解,獲得相關(guān)數(shù)據(jù),繪成固體質(zhì)量變化與分解溫度的關(guān)系如右圖,請根據(jù)圖示回答下列問題:(6)寫出A B、C D段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: AB段:_;CD段:_;(7)通過計(jì)算可得: a:b_。(8)若將24.0g剩余固體繼續(xù)加熱到更高的溫度,發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了2.4g后質(zhì)量不再改變,寫出此過程中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。7 . 某品牌純堿中含有少量氯化鈉某化學(xué)探究小組為了測定該純堿的純度(即碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)),組內(nèi)一同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖2所示,固定裝置略去):需要測定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):純堿樣品的質(zhì)量:實(shí)驗(yàn)前、后裝置(包括氫氧化鈉固體)C的總質(zhì)量。(1)A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;為了保證純堿樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng),其操作應(yīng)是_(A逐滴滴加B快速滴加);(2)B裝置的作用是_;C裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;(3)補(bǔ)充D裝置_(簡要敘述或畫出裝置示意圖)。(交流與表達(dá))(4)有同學(xué)認(rèn)為圖2所示實(shí)驗(yàn)裝置會造成測得純堿的純度偏低,原因是_;如果將稀硫酸改為濃鹽酸會造成所測結(jié)果_;(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。(5)為了克服圖2裝置的不足,有同學(xué)提出,還應(yīng)增加閣1裝置與A裝置連接(A裝置中原雙孔橡膠塞換成三孔橡膠室),在反應(yīng)前、后用圖1裝置分兩次緩緩鼓入足量空氣;反應(yīng)前,斷開B、C裝置之間的連接,用圖1裝置鼓入空氣的作用是_;在A裝置中的反應(yīng)發(fā)生時(shí)開關(guān)R處于_狀態(tài)。(數(shù)據(jù)處理)(6)稱得的純堿樣品質(zhì)量為10.8g,實(shí)驗(yàn)前、后c裝置的總質(zhì)量分別為75.2g和79.6g,純堿的純度為_%(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。8 . 乙醇(分子式為C2H6O)俗稱酒精,通常情況下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在一定條件下能與氧氣反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對乙醇與氧氣反應(yīng)進(jìn)行探究。(查閱資料)無水硫酸銅是一種白色固體,遇水變藍(lán)色(探究活動一)同學(xué)們把繞成螺旋狀的紅色銅絲在酒精燈的外焰上灼燒到通紅,取出銅絲,發(fā)現(xiàn)表面變黑,趁熱插入裝有無水乙醇的試管中,銅絲很快變?yōu)榧t色,并聞到刺激性氣味。重復(fù)上述操作多次,得到A溶液;經(jīng)稱量,實(shí)驗(yàn)前后銅絲質(zhì)量不變。銅絲灼燒后生成的黑色物質(zhì)是_。(提出問題)生成的激性氣味的氣體是什么?(猜想與假設(shè))有同學(xué)提出刺激性氣味的氣體可能是:猜想一:SO2;猜想二:CO2;猜想三:醋酸(C2H4O2)(討論與結(jié)論)同學(xué)們討論后發(fā)表看法:小吳認(rèn)為猜想一不正確,判斷的依據(jù)是_。小周認(rèn)為猜想二也不正確,判斷的依據(jù)是_。小施認(rèn)為猜想三有可能正確,原因是醋酸具有揮發(fā)性,并有刺激性氣味。(探究活動二)小施同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后,發(fā)現(xiàn)猜想三也不正確。請補(bǔ)充完成小施的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象:取少量A溶液加入試管中,然后_。(討論與結(jié)論)老師提示這種刺激性氣味氣體來源于易揮發(fā)的B物質(zhì),其相對分子質(zhì)量為44,且含有C、H、O三種元素(氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過20%),由此可推知物質(zhì)B的化學(xué)式為_。(拓展活動)(1)同學(xué)們再取少量A溶液加入試管中,加少量無水硫酸銅固體,變藍(lán)色(已知:乙醇、B物質(zhì)遇無水硫酸銅均不顯藍(lán)色),說明乙醇在一定條件下與氧氣反應(yīng)有_生成。(2)乙醇在微生物(醋酸菌)作用下與氧氣反應(yīng)能生成醋酸,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程_。9 . 實(shí)驗(yàn)室中的試劑一般要密封保存,否則可能會與空氣接觸而變質(zhì)。某研究性學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)一瓶未密閉的KOH固體,對其成分提出以下假設(shè),并完成了實(shí)驗(yàn)探究。假設(shè)1:只含KOH;假設(shè)2:含KOH和K2CO3;假設(shè)3:只含K2CO3成分中可能含有K2CO3的原因是(用化學(xué)方程式回答)_。取少量樣品于試管中,加入足量稀鹽酸,觀察到_,說明假設(shè)2或假設(shè)3成立。進(jìn)一步探究的過程如下:a“操作1”的名稱是_;b“固體A”的化學(xué)式是_;c加入足量CaCl2溶液的作用是_;10 . 已知木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的主要反應(yīng):。化學(xué)興趣小組對該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物(假設(shè)反應(yīng)物已完全反應(yīng))作如下探究:探究一:檢驗(yàn)產(chǎn)物的成份(提出問題)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物是暗紅色固體,很難觀察到紫紅色固體。暗紅色固體是什么?(查閱資料)氧化亞銅(Cu2O)為紅色固體;。(猜想與假設(shè))暗紅色固體除銅外還可能含有 Cu2O。(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))取少許暗紅色固體,加入稀硫酸,如果觀察到現(xiàn)象:_,說明暗紅色固體含有 Cu2O。探究二:測定產(chǎn)物中 Cu2O 的含量原理:,稱取一定質(zhì)量的固體樣品,用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(堿石灰可吸收水和二氧化碳等酸性氣體),通過測定反應(yīng)前后裝置 d 的質(zhì)量達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?)裝置 a中發(fā)生的反應(yīng)方程是_;反應(yīng)中用稀硫酸而不用稀鹽酸,原因是_;(2)若不加裝置 e,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會偏_,原因是_;(3)點(diǎn)燃酒精燈前涉及的部分操作如下,正確的順序是_;打開 K2,關(guān)閉 K1檢查裝置的氣密性連接儀器關(guān)閉 K2,打開 K1,通氫氣一段時(shí)間(4)還可通過測定反應(yīng)前后裝置_(填“a”、“b”或“c”)的質(zhì)量達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?)實(shí)驗(yàn)后收集該暗紅色固體 10g,通過探究二進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)裝置 d 增加 0.18g,則該暗紅色固體中氧化亞銅(Cu2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?_11 . 2012年1月,廣西河池宜州市境內(nèi)龍江河發(fā)生了鎘濃度超標(biāo)事件。根據(jù)該事件某化學(xué)活動小組開展了一次關(guān)于金屬鎘與銅、銀活動性順序的探究及鎘污染事故處理方法的研討活動。查閱資料:鎘(Cd)是一種銀白色金屬,在化合物中通常表現(xiàn)為+2價(jià)水體中鎘元素通常以氯化鎘的形式存在氯化鎘能溶于水,氫氧化鎘難溶于水(一)金屬鎘與銅、銀活動性順序的探究實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取適量鎘、銅、銀于試管中,加入足量_鎘表面有氣泡產(chǎn)生,銅、銀表面無氣泡產(chǎn)生_取適量銅于試管中,加入少量硝酸銀溶液_, _。銅的活動性順序大于銀實(shí)驗(yàn)結(jié)論:活動性順序:_(二)對鎘污染事故處理方法的討論小聰認(rèn)為可用向受污染河段拋撒過量燒堿固體的方法除去氯化鎘,反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示為_。小敏認(rèn)為該方案雖然有效,但有缺陷,原因是_。受小聰與小敏啟發(fā),你認(rèn)為可以用_(寫俗稱)代替燒堿三、計(jì)算題12 . 某純堿樣品中含有少量NaCl,為測定其中碳酸鈉的含量,某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取該樣品12.6g加入到一定質(zhì)量的稀鹽酸中,恰好完全反應(yīng),生成氣體4.4g,得到137g氯化鈉溶液。計(jì)算:(1)原固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(2)得到137g氯化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(提示:相關(guān)反應(yīng)為:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2)第 11 頁 共 11 頁- 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