(2)①澄清石灰水变浑浊;②黑色粉末变红色;
【实验结论】H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O
【问题讨论】(1)除去二氧化碳气体;(2)检验二氧化碳气体是否除尽;(3)在F装置后设置尾气处理装置。 【解析】
【实验猜想】由于猜想1:只有CO和猜想3:含有CO和CO2;所以猜想2:只有 CO2;
【实验探究】(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2气体生成,装置中是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,化学反应方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO:
①当有一氧化碳时,由于一氧化碳具有还原性而转化为二氧化碳,所以对应的现象为C装置澄清石灰水不变浑浊,F装置中出现 变浑浊的现象;②当有一氧化碳时,由于一氧化碳具有还原性而夺取氧化铜中的氧元素使氧化铜转化为铜,所以对应的现象为E装置中出现黑色粉末变成红色的现象.【实验结论】通过实验探究证明:猜想3成立;草酸分解生成水、一氧化碳和二氧化碳,对应的化学方程式为H2C2O4 △H2O+CO↑+CO2↑【问题讨论】(1)氢氧化钙溶解度小,但是与二氧化碳反应有明显的现象就是生成白色沉淀,所以B装置的作用是检验二氧化碳;(2)氢氧化钠的溶解度大,利于用来吸收二氧化碳,所以C装置的作用是 吸收二氧化碳;(3)由于一氧化碳有毒,所以该试验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气),请提出改进措施 点燃尾气或者收集尾气(任写一条). 24.(·雅安)馒头、面包等发面食品的一个特点是面团中有许多小孔,他们使发面食品松软可口.小明学习相关化学知识后,将家里制作馒头用的白色粉末带到实验室与兴趣小组的同学一起进行探究.
【初步探究】取少量白色粉末于试管中,加适量水,测得溶液的 pH>7,说明溶液呈 性. 【提出问题】白色粉末成分是什么? 【查阅资料】
(1)碳酸钠、碳酸氢钠都可用于制作发面食品.
(2)碳酸氢钠不稳定,受热易分解生成二氧化碳和水等; 碳酸钠很稳定. 【猜想与假设】猜想Ⅰ:碳酸钠 猜想Ⅱ:碳酸氢钠 【实验探究】甲乙兴趣小组设计不同实验方案进行探究.
甲组方案:如图1,取适量白色粉末于试管中,将导管伸入澄清石灰水,加热,澄清石灰水变浑浊,猜想Ⅱ正确.写出装置B中反应的化学方程式 .
乙组方案:用如图2所示装置作为反应容器,准确测量生成气体的体积以判断白色粉末的成分. 分别向盛有碳酸钠、碳酸氢钠和白色粉末的锥形瓶中,注入等体积、等浓度的足量的稀盐酸,记录如表:
实验编号
锥形瓶内物质[来源 名称
① ② ③
碳酸钠 碳酸氢钠 白色粉末
质量/g a a m
最终得到 CO2 体积
/mL V1 V2 V3
实验①的化学反应方程式为 ; 表中 m= g; 根据上表中数据分析,猜想Ⅱ正确,判断的依据是 . 【反思应用】家中制作馒头、面包时,将面粉发酵(产生有机酸),再加入适量的碳酸氢钠,可以使馒头、面包松软.原因是 . 【答案】【初步探究】 碱
甲组方案: CO2+Ca(OH)2══CaCO3↓+H2O .
乙组方案: Na2CO3+2HCl══2NaCl+CO2↑+H2O ; a V3=V2 .
【反思应用】 碳酸氢钠与有机酸反应生成二氧化碳气体,气体在面团中形成许多小气室,使馒头、面包疏松多孔 . 【解析】【初步探究】取少量白色粉末于试管中,加适量水,测得溶液的 pH>7,说明溶液呈碱性。【实验探究】装置B中,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2══CaCO3↓+H2O;实验①中,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学反应方程式为:Na2CO3+2HCl══2NaCl+CO2↑+H2O;为了进行对比,表中m=ag; 根据上表中数据分析,如果猜想Ⅱ正确,则 V3=V2;【反思应用】家中制作馒
头、面包时,将面粉发酵(产生有机酸),再加入适量的碳酸氢钠,可以使馒头、面包松软.原因是:碳酸氢钠与有机酸反应生成二氧化碳气体,气体在面团中形成许多小气室,使馒头、面包疏松多孔。
25.(·乌鲁木齐)化学实验小组的同学在用锌粒与右图硫酸溶液(试剂瓶标签部分腐蚀)反应时。
发现有气泡产生,并闻列有刺激性气味。他们对此气体的成分进行了探究.
【提出问题】锌粒加入该硫酸溶液反应生成的气体是什么?
【查阅资料】①浓硫酸与锌反应,但不产生氢气,也不会产生氧气。能生成二氧化硫气体; ②有刺激性气味,易溶于水,能使品红(一种红色色素)溶液褪色。 【猜想与假设】
甲同学认为:气体可能是H2; 乙同学认为:气体可能是SO2; 丙同学认为:气体还可能是 。
【实验探究】为了验证上述猜想,同学们在老师的指导下设计了如下图的装置(部分夹持器材略去,假设每个能发生的反应都进行完全)进行探究:
(1)图I中a仪器的名称是 ,图II中D处气体发生装置可选图I中的____(填字母序号)。 (2)实验开始后,观察到E中品红溶液褪色,证明气体中含有_ 。 (3)H装置的作用是_ 。写出发生反应的化学方程式 。 (4)F装置的作用是_ 。
(5)G装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体。目的是 ;加热一段时间后,观察到_ ,证明气体中含有H2。
【实验结论】 同学的猜想是正确的。 【反思与交流】
① 锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫,为什么反应过程中又产生了氢气呢?用文字简述原
因: 。
②锌与浓硫酸、稀硫酸反应都可以产生硫酸锌,如果需要制取硫酸锌,用锌与稀硫酸反应的优点是_ _(任填一种合理的答案)。
【答案】【猜想与假设】H2、SO2
【实验探究】](1)① 长颈漏斗 ② BC;
(2)SO2(3)吸收水蒸气;(4)① 排尽装置内的空气② 黑色固体变红 (5)① 吸收SO2 ②SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 【实验结论】 丙
【反思与交流】 ① 随着反应的进行浓硫酸变成了稀硫酸 ② 只产生氢气或无污染
【解析】【猜想与假设】生成的气体可能是H2和SO2,还可能是这两种气体的混合物。【实验探究】(1)根据仪器的形状与用途可知为长颈漏斗。锌与硫酸反应选固液不加热发生装置,所以B、C都可以选。(2)品红褪色,说明生成了SO2。(3)二氧化硫是空气污染物,随气流进入H装置,与氢氧化钠反应,防止二氧化硫污染空气,化学方程式为2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O。(4)浓硫酸具有吸水性,可吸收气体中的水分。(5)H2中混有一定量的空气,点燃时可能发生爆炸,所以加热前要先通一段时间的气体,排出装置内的空气;H2能将CuO还原成Cu,因此可观察到黑色固体变红。【实验结论】通过实验可知反应生成了SO2 和H2,丙同学的猜想正确。【反思与交流】锌与浓硫酸反应能生成氢气是因为随着反应的进行,硫酸被消耗掉,浓硫酸变为稀硫酸,与锌反应可生成氢气;浓硫酸与锌反应会生成SO2,导致收集的气体不纯,而且SO2有毒,会污染空气。
26. (安顺)年5月,我国在南海海域成功开采天然气水合物可燃冰。可燃冰是甲烷与水在低温、高压的条件下形成
的无色、冰状固体,是最具发展前景的能源之一。可燃冰主要成分是CH4·nH2O,在开采过程中,甲烷泄漏,会导致严重温室效应。某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。 【猜想与假设】甲CO2 H2O ;乙CO H2O;丙NH3 CO2 H2O;丁CO2 CO H2O。 你认为____同学的猜想是错误的。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下列装置,进行验证:
(l)A、B装置的顺序不能颠倒,原因是__________。 (2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是__________。
(3)实验中观察到A中,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断_____同学猜想成立。 (4)请写出B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式:__________
【反思与交流】燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间的原因是__________。 【答案】【猜想与假设】丙
【实验探究】(1)若颠倒,无法确定水是燃烧产物还是来自澄清石灰水 (2)空气中的二氧化碳和水干扰对燃烧产物的检验 (3)无水CuSO4遇水变蓝,丁 (4) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(2分)
【反思与交流】避免不完全燃烧产生有毒的一氧化碳造成危险(或避免燃气泄漏时发生燃烧爆炸事故) 【解析】【猜想与假设】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,甲烷和氧气都不含氮元素,所以两者反应不可能生成氨气,故丙同学的猜想错误。【实验探究】(1)A用于检验甲烷燃烧产物中是否有水,如果将图中A、B颠倒,气体从澄清石灰水出来时,会带出水蒸气,无法判断甲烷燃烧产物中是否有水。(2)实验中要检验甲烷燃烧产物中是否有二氧化碳,而二氧化碳是空气的成分,所以实验时用纯净的氧气,而不能用空气,否则干扰二氧化碳的检验。(3)实验中可观察到A中白色固体变成蓝色,说明有水蒸气,B中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳,C中