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写出实验室用锌制备氢气的化学反应方程式:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。老师说,该反应不能用稀硝酸。为此,化学兴趣小组的同学在老师的指导下,对硝酸的性质进行了探究。
【观察推测】
在实验室,老师先请同学们观察盛装浓硝酸的试剂瓶(棕色、细口、玻璃塞),仔细阅读标签内容(如图所示),然后打开瓶塞观察现象(瓶口有白雾),由此推测硝酸的性质有:易挥发,有腐蚀性易挥发,有腐蚀性(写两点)。
实验中需要稀硝酸。现配制100mL 18.2%的稀硝酸(密度约为1g/cm3),需65%浓硝酸的体积为2020mL,配制稀硝酸需要的仪器:烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒。
【预测验证】
填写下表空白:
实验操作 | 预测现象 | 验证现象 | 分析、结论 |
①取少量稀硝酸于两支试管中,加入几滴紫色石蕊试液 | 溶液变红 | 溶液变红 | 稀硝酸显 酸 酸 性(选填“酸”“碱”或“中”) |
②取适量稀硝酸于试管中加入一小块锌片 | 锌片不断溶解生成 无 无 色气体 |
锌片不断溶解,有无色气体A生成,在液面上方变为红棕色 | 锌、铜都能与稀硝酸反应,产生的无色气体在液面变色,说明气体不是H2 |
③取适量稀硝酸于试管中加入一小块铜 | 无变化 | 铜缓慢溶解,溶液呈蓝色,有无色气体A产生,在液面上方变为红棕色 | 铜反应后溶液呈蓝色说明有 Cu(NO3)2 Cu(NO3)2 生成(写化学式) |
(1)无色气体和红棕色气体是什么?为何A气体在液面上发生颜色变化?
(2)铜不与稀硫酸、稀盐酸反应,为什么要与稀硝酸反应?
【查阅资料】
看到如此异常的现象,在老师的指导下,同学们上网查到了下列资料:
(1)硝酸有强氧化性,可与Zn、Cu等多种金属反应生成相应的硝酸盐,一般不生成H2。氧化性:反应中元素化合价降低(本质是得到电子的能力)。还原性:反应中元素化合价升高(本质是失电子的能力)。
(2)含氮元素的某些气态物质的物理性质。
NH3 | N2 | NO | NO2 | |
颜色 | 无色 | 无色 | 无色 | 红棕色 |
溶解性 | 极易溶于水 | 不溶于水 | 不溶于水 | 可溶于水或硝酸 |
分析讨论后,大家一致认同了:
(1)红棕色气体是NO2,但对于无色气体及变化的原因有不同的看法:
①甲同学认为A是N2,但遭到了其他同学的否定,原因是
氮气在空气中不能变成红棕色
氮气在空气中不能变成红棕色
。②乙同学认为A是NH3,也遭到了其他同学的否定,原因是
氨气极易溶于水,通常情况下不能变成红棕色
氨气极易溶于水,通常情况下不能变成红棕色
。(2)分析讨论后,最后认定A是NO,NO在液面上遇空气中的氧气生成NO2。试写出这一变化的化学反应方程式
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2
。(3)综合以上事实请解释实验室制备氢气不能用稀硝酸的原因:
锌和稀硝酸反应不能生成氢气
锌和稀硝酸反应不能生成氢气
。【思考交流】
丙同学提出浓硝酸标签显示“冷藏”,猜想硝酸受热会分解。
针对丙同学的猜想同学们设计并完成了浓硝酸加热分解的实验证明了浓硝酸不稳定,分解产物一种是红棕色气体,一种是能供呼吸的气体,另外一种是最常见的溶剂。请写出浓硝酸受热分解的化学反应方程式:
4HNO3(浓) 2H2O+O2↑+4NO2↑
△
4HNO3(浓) 2H2O+O2↑+4NO2↑
。 △
【考点】实验探究物质的性质或变化规律;酸的化学性质.
【答案】Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;易挥发,有腐蚀性;20;烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒;酸;无;Cu(NO3)2;氮气在空气中不能变成红棕色;氨气极易溶于水,通常情况下不能变成红棕色;2NO+O2=2NO2;锌和稀硝酸反应不能生成氢气;4HNO3(浓) 2H2O+O2↑+4NO2↑
△
【解答】
【点评】
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发布:2024/11/6 8:0:1组卷:27引用:1难度:0.5
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1.碳酸氢钠是一种应用广泛的盐,化学小组对其进行了探究。
(1)NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐,它是由Na+和
【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3?
【查阅资料】
材料一:侯氏制碱的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二:研究发现,NaHCO3溶于水时吸收热量,Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。
反应结束后,将试管中的混合物过滤洗涤,低温烘干得白色固体。
(2)烧杯中冰水的作用是
(3)能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是
(4)如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是
【性质探究】
常温下,取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中,插入pH传感器,向烧杯中持续滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的能同时发生如下变化:HCO-3
变化①:+H2O→H2CO3+OH-;HCO-3
变化②:→HCO-3+H+。CO2-3
材料四:溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH>7,反之pH<7;单位体积溶液中所含的H+数目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液显
(6)根据本实验,下列说法错误的是
a.pH<6.68时生成的无色气体为CO2
b.从0~30s,单位体积溶液中H+数目不断增大
c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液发布:2024/12/25 15:30:1组卷:582引用:4难度:0.5 -
2.关于盐的性质研究是一项重要的课题,某兴趣小组以“探究碳酸氢钠的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识碳酸氢钠
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C.碳酸氢钠医疗上能用于治疗胃酸过多症
D.碳酸氢钠难溶于水
【任务二】探究碳酸氢钠的性质
(2)探究碳酸氢钠与稀盐酸反应:兴趣小组取适量碳酸氢钠粉末于甲试管中,加入稀盐酸,如图1所示,观察到甲试管中有气泡产生,乙中
(3)探究碳酸氢钠的热稳定性:用酒精灯充分加热玻璃管,如图2所示。
资料:无水硫酸铜呈白色,遇水后呈蓝色
①发现玻璃管内无水硫酸铜变蓝,紫色石蕊溶液变红,说明碳酸氢钠受热易分解,且有
②实验后兴趣小组同学猜想玻璃管A处固体产物仅是Na2CO3而不含有NaOH,请设计实验证明(写出具体步骤和现象):
(4)常温下,兴趣小组同学取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中,插入pH传感器,向烧杯中持续滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同时发生如下变化:HCO-3
变化①:+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
变化②:→HCO-3+H+CO2-3
材料二:溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下,当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH>7,反之pH<7;单位体积溶液中所含的H+数目越大,溶液的pH越小。
①根据上述实验可知NaHCO3溶液显碱性,结合材料一、二从微观角度说明原因:
②根据本实验,可知从0~30s,单位体积溶液中H+数目不断发布:2024/12/25 17:0:2组卷:93引用:2难度:0.4 -
3.图是一瓶浓硫酸标签上的部分内容,某探究小组的同学对这瓶硫酸进行了如下探究,请你参与.
[查阅资料]浓硫酸有强腐蚀性,溶于水会放热;硫酸钡不溶于水也不溶于酸.
[探究一]浓硫酸稀释时会放热.
(1)稀释浓硫酸时,所需仪器主要有
[探究二]稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应.图10实验步骤 实验现象 实验结论 先用pH试纸测定稀硫酸的pH,再逐滴加入氢氧化钠溶液并不断振荡,同时测混合液的pH pH逐渐变大,
最后pH≥7稀硫酸与氢氧化钠
溶液能发生反应
(3)实验中仅从溶液pH变大,而不强调pH≥7,不能得出稀硫酸与氢氧化钠溶液一定发生反应的结论,理由是
[探究三]由于该试剂瓶瓶口密封签已破损,同学们怀疑该浓硫酸的质量分数与标签不相符.
[提出问题]该浓硫酸的质量分数是否发生变化?
[实验探究](4)取该浓硫酸和足量BaCl2溶液反应,过滤、洗涤、干燥沉淀.实验中如何确定硫酸已完全反应
(5)为达到实验目的,实验中必须要测知的数据是
[探究结论](6)由实验测得的数据计算出的硫酸的质量分数与标签不符.该硫酸的质量分数应发布:2025/1/6 8:0:1组卷:38引用:1难度:0.5