【題目】請(qǐng)你參與某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程,并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù)。
(研究課題)探究熱水壺底部水垢的主要成分。
(查閱資料)該同學(xué)通過(guò)查閱資料知道,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等離子,在加熱時(shí),這些離子趨于生成溶解度更小物質(zhì)-(為碳酸鹽、堿等混合物),中一定含有Mg(OH)2和CaCO3同時(shí),他們還查閱到下列有關(guān)物質(zhì)溶解性:
物質(zhì) | Ca(HCO3)2 | Mg(HCO3)2 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | CaCO3 | MgCO3 |
溶解性 | 可溶 | 可溶 | 微溶 | 不溶 | 不溶 | 微溶 |
(提出猜想)除一定含有Mg(OH)2和CaCO3之外,還可能含有Ca(OH)2和_____
(設(shè)計(jì)方案)
(1)甲同學(xué)在燒杯中放入少量研碎,加入適量蒸餾水充分?jǐn)嚢,取上層清液加?/span>Na2CO3溶液,沒(méi)有白色沉淀,說(shuō)明中無(wú)Ca(OH)2;
(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)一步確定水垢中含有碳酸鹽成分,步驟如下:
①按圖組裝儀器,將50g試樣放入錐形瓶中,加入足量酸溶液;
②測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)干燥管內(nèi)物質(zhì)增加質(zhì)量(見(jiàn)下列曲線);
③待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),打開(kāi)活塞B,從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量空氣;
④再次稱量干燥管內(nèi)物質(zhì)增加質(zhì)量;
⑤重復(fù)③和④操作,直至干燥管內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變
a儀器D、E名稱分別是_____、_____;若要檢查盛放濃硫酸洗氣瓶雙孔塞上導(dǎo)氣管與橡皮塞接觸地方(即上圖裝置中C處)是否漏氣,應(yīng)在裝藥品之_____(填“前”或“后”)。
檢查,請(qǐng)寫(xiě)出檢查C處是否漏氣方法:_____。
b步驟①所加酸溶液是_____;請(qǐng)寫(xiě)出中難溶性物質(zhì)與酸反應(yīng)化學(xué)方程式:_____、_____;
c裝置Ⅱ作用是_____;從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量空氣時(shí),裝置Ⅰ作用是_____。
d研究性同學(xué)通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算,認(rèn)為中一定含有MgCO3,理由是_____。
(實(shí)驗(yàn)結(jié)論)通過(guò)上述可知:水垢的主要成分有_____。
【答案】MgCO3 分液漏斗 錐形瓶 前 在C處導(dǎo)氣管周?chē)紊倭克,關(guān)閉B活塞和分液漏斗的活塞,將干燥管左邊橡皮管用彈簧夾夾緊,用熱毛巾捂錐形瓶,若C處有氣泡冒出,說(shuō)明C處漏氣,若C處沒(méi)有氣泡冒出,說(shuō)明C處不漏氣; 稀鹽酸 吸收混在二氧化碳?xì)怏w中的水 除去空氣中的二氧化碳 水垢完全反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量為24g>22g;根據(jù)碳酸鈣、碳酸鎂與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳的關(guān)系:等質(zhì)量的碳酸鎂與酸反應(yīng)放出氣體質(zhì)量大于碳酸鈣,因此,水垢中應(yīng)含有碳酸鎂; Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3
【解析】
[提出猜想]
碳酸鎂微溶于水,因此水垢中可能含有碳酸鎂;
[設(shè)計(jì)方案]
(1)由溶解性表,要檢查氫氧化鈣是否存在,可利用向溶液中滴加碳酸鈉溶液的方法,因?yàn)橛^察到反應(yīng)沒(méi)有出現(xiàn)白色沉淀,所以判斷氫氧化鈣不存在;
(2)a.儀器D為添加液體藥品的分液漏斗;而裝置E用作反應(yīng)容器的錐形瓶;在向裝置中加入藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,要檢查裝置的氣密性;裝置漏氣主要是出現(xiàn)儀器連接處,因此在C處導(dǎo)氣管周?chē)紊倭克,關(guān)閉B活塞和分液漏斗的活塞,將干燥管左邊橡皮管用彈簧夾夾緊,用熱毛巾捂錐形瓶,若C處有氣泡冒出,說(shuō)明C處漏氣,若C處沒(méi)有氣泡冒出,說(shuō)明C處不漏氣;
b.由于碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣會(huì)造成反應(yīng)中止,因此在選擇酸時(shí)應(yīng)選擇稀鹽酸;鹽酸與氫氧化鎂發(fā)生中和反應(yīng)生成氯化鎂和水,碳酸鈣與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,因此水垢中難溶性物質(zhì)與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 、;
c.裝置II中盛放的濃硫酸具有吸水性,在整個(gè)裝置中起到吸收混在二氧化碳?xì)怏w中的水的作用;裝置I中盛放氫氧化鈉溶液,可吸收空氣中的二氧化碳,以除去空氣中的二氧化碳,防止對(duì)后面測(cè)定的影響;
d.設(shè)50g碳酸鈣完全反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量為x
而根據(jù)反應(yīng)記錄圖,水垢完全反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量為24g>22g;根據(jù)碳酸鈣、碳酸鎂與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳的關(guān)系:等質(zhì)量的碳酸鎂與酸反應(yīng)放出氣體質(zhì)量大于碳酸鈣,因此,水垢中應(yīng)含有碳酸鎂;
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
根據(jù)資料:水垢中一定含有Mg(OH)2和CaCO3;根據(jù)放出二氧化碳的質(zhì)量為24g的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算可判斷水垢中一定含有碳酸鎂;故水垢中含有Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3三種物質(zhì)。
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知酸式鹽可以和堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如:。有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH組成的混合物27.2g,把它們?nèi)苡谧懔康乃,充分反?yīng)后,溶液中Ca2+、CO32-、HCO3-均轉(zhuǎn)化為沉淀,將反應(yīng)容器內(nèi)水分蒸干,最后得到白色固體物質(zhì)共29g,則原混合物中含Na2CO3的質(zhì)量是( )
A.10.6g
B.5.3g
C.15.9g
D.無(wú)法確定
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)想在實(shí)驗(yàn)室里用NaOH溶液制取Na2CO3溶液。
查閱資料:①CO2通入NaOH溶液時(shí)極易因CO2過(guò)量而產(chǎn)生NaHCO3,且無(wú)明顯現(xiàn)象
②NaHCO3溶液煮沸時(shí)不會(huì)發(fā)生分解
③
④Ca(HCO3)2可溶于水
制取步驟:①量取兩份50mL相同濃度的NaOH溶液備用;
②用一份50mLNaOH溶液吸收過(guò)量的CO2氣體,至CO2氣體不再溶解;
③小心煮沸②溶液1~2分鐘;
④_____,即得Na2CO3溶液。
實(shí)驗(yàn)探究:為了檢驗(yàn)制得的溶液是否為純凈的Na2CO3溶液,請(qǐng)你與該同學(xué)一起完成下列實(shí)驗(yàn)探究:
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 | |
取少量制得的溶液于試管中,加入過(guò)量的_____溶液 | 產(chǎn)生白色沉淀 | 原來(lái)溶液含有Na2CO3 | |
將上步實(shí)驗(yàn)所得混合物進(jìn)行過(guò)濾,將濾液分成兩份 | 取其中一份加入足量的_____ | 無(wú)氣泡產(chǎn)生 | 原來(lái)制得的溶液中不含_____ |
取另一份加入MgCl2溶液 | _____ | 原來(lái)制得的溶液中不含NaOH |
結(jié)論:所制得的溶液為純凈的Na2CO3溶液
評(píng)價(jià)與反思:有人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟③④的順序?qū)φ{(diào),即先混合,再煮沸,更合理。你認(rèn)為對(duì)嗎?_____請(qǐng)說(shuō)明理由:_____。
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】碳酸二甲酯(C3H6O3)是一種具有重要應(yīng)用價(jià)值和廣闊市場(chǎng)前景的綠色化學(xué)試劑,熔點(diǎn)4°C、沸點(diǎn)90.1°C。常溫下,它是一種無(wú)色透明、略有刺激性氣味的液體,具有無(wú)毒、無(wú)腐蝕性、含氧量高、相溶性好的特點(diǎn)。下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是
A.碳酸二甲酯被視為綠色化學(xué)試劑,跟它無(wú)毒、無(wú)腐蝕性有關(guān)
B.碳酸二甲酯分子中含有3個(gè)碳原子和3個(gè)水分子
C.碳酸二甲酯由碳、氫、氧三種元素組成
D.碳酸二甲酯的氧含量高達(dá)53.3%
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:含有碳、氫元素的有機(jī)物在氧氣中完全燃燒,產(chǎn)生二氧化碳和水。某混合氣體在氧氣中完全燃燒后的產(chǎn)物依次通過(guò)濃硫酸和氫氧化鈉溶液,經(jīng)完全吸收后,測(cè)得濃硫酸和氧氧化鈉溶液增重的質(zhì)量比為9:11,則該氣體的可能組合是( 。
①CH4 ②CO ③C2H2 ④C2H4 ⑤H2
A.①②③
B.①③④
C.①②⑤
D.②③④
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用熟石灰中和一定量的鹽酸時(shí),溶液的pH與加入的熟石灰質(zhì)量的關(guān)系如右圖所示。熟石灰與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。當(dāng)加入熟石灰mg時(shí),溶液中的溶質(zhì)為._____。若改用ng氫氧化鈉與相同鹽酸反應(yīng),所得溶液的pH___7(填“>”、“<”或“=”)。
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉,工藝流程如下:
氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如上圖所示;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)欲制備10.7gNH4Cl,理論上需NaCl_____g。
(2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有_____、燒杯、玻璃棒、酒精燈等。
(3)“冷卻結(jié)晶”過(guò)程中,析出NH4Cl晶體的合適溫度為_____。
(4)不用其他試劑,檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是_____。
(5)若NH4Cl產(chǎn)品中含有硫酸鈉雜質(zhì),進(jìn)一步提純產(chǎn)品的方法是_____。
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲烷可制備水煤氣,該反應(yīng)前后分子種類變化的微觀示意圖如下。下列說(shuō)法正確的是
A.1個(gè)甲分子中含有4個(gè)原子
B.生成的丙與丁的質(zhì)量比為14:3
C.該反應(yīng)為置換反應(yīng)
D.反應(yīng)中含氫元素的化合物有3種
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)著名化學(xué)家侯德榜先生發(fā)明了“侯氏制堿法”,其原理中重要的一步是向飽和食鹽水中先后通入足量NH3和CO2制備N(xiāo)aHCO3,化學(xué)方程式:NaCl+ NH3+CO2+H2O= NaHCO3↓+NH4Cl
某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬該過(guò)程,請(qǐng)結(jié)合具體的步驟回答下列問(wèn)題:
I.氣體制備
(1)二氧化碳?xì)怏w制備
實(shí)驗(yàn)室常采用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制備CO2,其化學(xué)方程式為_(kāi)____________。應(yīng)選擇的氣體收集裝置為_(kāi)_____(選填裝置對(duì)應(yīng)的字母)。
(2)氨氣制備
實(shí)驗(yàn)室常用硫酸吸收氨氣,防止污染空氣,實(shí)驗(yàn)室制備N(xiāo)H3的反應(yīng)原理為:Ca(OH)2(固)+2NH4Cl(固) CaCl2+2H2O+2NH3↑,F(xiàn)要制備并干燥NH3,所選裝置的正確連接順序?yàn)開(kāi)____→______(選擇裝置對(duì)應(yīng)的字母)。實(shí)驗(yàn)室制備O2也可用上述制備N(xiāo)H3的發(fā)生裝置,寫(xiě)出用該發(fā)生裝置制備O2的化學(xué)方程式__________。
II.NaHCO3制備
物質(zhì) | NaHCO3 | NH4Cl |
溶解度/g(20℃) | 9.6 | 37.2 |
(3)根據(jù)表格中的溶解度數(shù)據(jù),解釋20℃產(chǎn)物中NaHCO3能夠先從溶液中結(jié)晶析出的原因________。
(4)該過(guò)程中另一產(chǎn)物NH4Cl在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被用作______________。
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