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【題目】家中燒水壺長時間使用后,內壁會長出一層厚厚的水垢。化學興趣小組對水壺中水垢的成分進行了探究,請你參與其中并回答問題。

[提出問題]水垢的成分有哪些?

[查閱資料]硬水中溶有較多的可溶性碳酸氫鈣[ Ca( HCO3)2]、碳酸氫鎂[ Mg( HCO3)2],碳酸氫鈣和碳酸氫鎂在沸騰的水中會分解生成不溶于水的碳酸鈣和氫氧化鎂或微溶于水的碳酸鎂沉淀下來,這樣就形成了水垢。

[猜想與假設]

猜想①:碳酸鈣、碳酸鎂

猜想②:碳酸鈣、氫氧化鎂

猜想③:____________________________________________

[設計實驗](溫馨提示:假設水垢中沒有其他成分,所有的反應物均反應完全)

實驗

實驗操作

實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)

實驗結論

方案1

如圖1所示,10 g水垢樣品,加入足量的稀鹽酸充分反應

____________________,測得反應后C裝置質量增加4.5 g

猜想②不正確

方案2

如圖2所示,10g水垢樣品,加入足量的稀鹽酸充分反應

現(xiàn)象與方案1相同,測得反應后C裝置質量增加4.4 g

猜想____________________正確

[反思與評價]

(1)方案1比方案2數(shù)據(jù)大的原因是________________________________,因此方案1不嚴謹。

(2)向水垢樣品中滴加稀鹽酸時發(fā)生的中和反應的化學方程式為____________________________。

[拓展延伸]除垢靈的主要成分是稀鹽酸,不用稀硫酸的原因是____________________________

【答案】碳酸鈣、氫氧化鎂、碳酸鎂 A裝置中有氣泡產生 空氣中的二氧化碳氣體會進入C裝置 稀硫酸與碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水,會附著在水垢的表面,阻止反應繼續(xù)進行,達不到除盡水垢的目的

【解析】

[猜想與假設]

根據(jù)[查閱資料]可知,水垢中一定含有碳酸鈣,還含有氫氧化鎂或碳酸鎂中的一種或兩種,即猜想③中含有碳酸鈣、氫氧化鎂、碳酸鎂。

故填:碳酸鈣、氫氧化鎂、碳酸鎂;

[設計實驗]

根據(jù)猜想可知,樣品中肯定含有碳酸鈣,向樣品中加入足量的稀鹽酸充分反應,能觀察到A裝置中有氣泡產生。利用圖2裝置進行實驗時,測得反應后C裝置質量增加4.4 g,說明10 g水垢與足量稀鹽酸反應產生二氧化碳的質量為4.4 g,根據(jù)化學方程式可計算出,10 g碳酸鈣完全反應可生成4.4 g二氧化碳,每10 g碳酸鎂完全反應可生成約5.2 g二氧化碳,猜想①中10 g碳酸鈣和碳酸鎂的混合物完全反應生成二氧化碳的質量一定大于4.4 g,猜想②中10g碳酸鈣和氫氧化鎂的混合物完全反應生成二氧化碳的質量一定小于4.4 g,只有猜想③才能滿足反應后產生二氧化碳的質量為4.4 g,則猜想③正確。

故填:A裝置中有氣泡產生;③;

[反思與評價]

(1)1所示裝置的末端沒有連接盛有堿石灰的球型干燥管,使得空氣中的二氧化碳可以進入C裝置中,導致測得的數(shù)據(jù)偏大。

故填:空氣中的二氧化碳氣體會進入C裝置;

(2)稀鹽酸與氫氧化鎂發(fā)生的反應為酸堿中和反應,該反應的化學方程式為。

故填:;

[拓展延伸]

稀硫酸與碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水,會附著在水垢的表面,阻止反應繼續(xù)進行,達不到除盡水垢的目的。

故填:稀硫酸與碳酸鈣反應生成的硫酸鈣微溶于水,會附著在水垢的表面,阻止反應繼續(xù)進行,達不到除盡水垢的目的。

練習冊系列答案
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【題目】如圖是實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的儀器裝置,其中有三個主要錯誤,它們是:

(1)_____________________________________。

(2)_____________________________________

(3)_____________________________________。

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1)操作a的名稱是________________

2)白色固體與鹽酸反應的化學方程式為____________________;

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4)下列有關利用無色溶液a和無色溶液b的設想中,合理的是__________。

A鑒別MgCl2溶液和BaCl2溶液:取樣,滴加無色溶液b

BCaCl2溶液:向無色溶液a中加入CaOH2溶液

C除去NaCl溶液中的Na2CO3溶液:向其中加入適量的無色溶液a,過濾

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【題目】實驗探究:某化學興趣小組同學為了研究影響分子運動速率的因素,如下圖所示,玻璃管左、右兩端分別放有脫脂棉,注射器中分別裝有濃鹽酸和濃氨水。濃氨水揮發(fā)出來的氨氣(NH3)和濃鹽酸揮發(fā)出來的氯化氫氣體(HCl)能發(fā)生反應生成白色的氯化銨固體。兩個注射器同時向脫脂棉靠近里邊的部位注入等體積的液體,過一會,先在A處產生大量白煙,然后白煙逐漸充滿整個試管。

根據(jù)現(xiàn)象回答問題:

(1)A處形成白煙是因為分子在___________________________;

(2)有同學認為先在A處產生白煙是因為氯化氫分子比氨氣分子運動速度__________,已知一個氯化氫分子的質量要大于一個氨氣分子的質量,所以可以說分子的運動速度與其質量成__________比。(填正或反)

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【題目】某?茖W興趣小組在研究帶火星木條復燃與氧氣體積分數(shù)的關系的課題中,采取了以下實驗步驟:

集氣瓶,向只集氣瓶中分別裝入、、、的水,并用毛玻璃片蓋住,依次編號為、、;

用分解過氧化氫的方法制取氧氣,用制取的氧氣通過排水法將上述號瓶中的水排去;將帶火星的木條依次插入號瓶中,把觀察到現(xiàn)象和計算數(shù)據(jù),填入下表.

集氣瓶標號

集氣瓶中氧氣的體積分數(shù)

帶火星木條的狀況

微亮

很亮

復燃

復燃

試回答下列問題:

集氣瓶中氧氣的體積分數(shù)為________.(空氣中氧氣的體積分數(shù)以計)

根據(jù)以上實驗事實,下列說法中正確的是________(填寫相應的字母).

.只有在純氧中才能使帶火星的木條復燃

.集氣瓶中氧氣的體積分數(shù)時,帶火星的木條就能復燃

.只要有氧氣存在就可使帶火星的木條復燃.

上述實驗表明:物質燃燒的程度與氧氣的濃度有關,氧氣濃度越大,燃燒越劇烈.請你再舉一例,將實驗內容和實驗現(xiàn)象填寫在下表中:

實驗內容

實驗現(xiàn)象

實驗結論

_________

_________

氧氣濃度越大,燃燒越劇烈

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【題目】在拓展性課程活動中,小明利用以下常見物品驗證酸的一些性質:

白醋(含3%的醋酸)、食品干燥劑(主要成分是CaO)、雞蛋殼、牽牛花汁液、鐵釘、蘇打(碳酸鈉)。

【查閱資料】牽;ㄖ涸谒嵝匀芤褐酗@紅色,在中性溶液中顯紫色,在堿性溶液中顯藍色。

【實驗過程】

(1)在雞蛋殼上滴加白醋,產生無色、無味的氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁。則雞蛋殼中一定含有________。(用離子符號表示)

(2)小明知道酸能夠與鐵發(fā)生反應產生氫氣,但當他將足量的白醋加入放有鐵釘?shù)娜萜髦校瑳]有看到明顯的氣泡產生。小明很疑惑,于是提出猜想:氣泡不明顯可能與酸的濃度有關。 要驗證與酸的濃度有關,應選擇下例試劑中的 。(選填編號)

A、3%的鹽酸 B、5%的醋酸 C、5%的鹽酸

(3)小明利用已有物品還想驗證酸與堿的反應,請你幫助完成下列實驗設計。

步驟

操作

現(xiàn)象

1

將食品干燥劑加入適量清水中,攪拌后靜置

放出大量的熱

2

取步驟1中的上層清液,先加入牽;ㄖ,________

溶液由無色變?yōu)樗{色,再變?yōu)樽仙,最后變(yōu)榧t色

【評價反思】科學來源于生活,生活中的許多事物能更好地幫助我們學習和理解科學。

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【題目】已知某黑色粉末可能是由鐵粉、氧化亞鐵、四氧化三鐵的一種或兩種組成,某化學興趣小組為確定黑色粉末的成分進行了如下探究。

[查閱資料]鐵的氧化物均能與稀酸反應,且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引。

[方案設計]

實驗操作

實驗現(xiàn)象

實驗結論

實驗一:取適量的黑色粉末,用磁鐵吸引

______________

黑色固體粉末中一定不含氧化亞鐵

實驗二:_______________。

有氣泡產生,溶液顏色發(fā)生改變

黑色固體一定含有鐵粉,可能含有四氧化三鐵

[交流反思]為探究黑色粉末是否含有四氧化三鐵,小明認為可將實驗二的操作改為取適量黑色固體粉末于試管中,加入足量的硫酸銅溶液,當出現(xiàn)_____________,可證明黑色固體粉末中一定含有鐵粉和四氧化三鐵。

[繼續(xù)探究]為探究黑色粉末成分中鐵粉和四氧化三鐵的質量比,同學進行了如圖實驗;反應前稱取10g黑色粉末加入玻璃管內(玻璃管的質量為50 g) ,先通入一段時間一氧化碳氣體,然后點燃酒精燈。

1)反應前先通入一氧化碳氣體再點燃酒精燈,目的是______________。

2)充分反應后熄滅酒精燈,繼續(xù)通入一氧化碳,待冷卻到室溫后停止通入,稱量玻璃管和管內固體總質量為58.4g,計算黑色粉末中鐵和四氧化三鐵的質量比為___________________。

3)虛線框內的裝置的作用是_________________。

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【題目】石墨烯是一種革命性材料,具有優(yōu)異的光學、電學和力學特性。圖為金剛石、石墨和石墨烯的結構模型圖,圖中小球代表碳原子。下列說法正確的是(  )

①石墨烯是一種新型化合物

②三種物質分別在足量的氧氣中完全燃燒的產物相同

③金剛石和石墨烯是組成相同但結構不同的兩種物質

④石墨烯有超強的導電性和導熱性,說明石墨烯的化學性質和金屬相似

A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②③④

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