学进去

农业生产的可持续发展是国家重点战略之一。某校化学小组决定围绕秸秆综合利用开展一次主题实践活动。
【查阅资料】目前世界主流的秸秆综合利用方式有：
①粉碎、压缩膨化后作饲料
②粉碎直接还田作肥料
③粉碎、压缩成颗粒后焚烧发电，灰烬作钾肥
【定性探究】
（1）秸秆粉碎后再燃烧的目的是___________。
（2）小组同学还围绕草木灰（主要成分为碳酸钾和不溶性杂质，其它成分不影响实验，忽略不计），进行如下实验：
①取草木灰浸出液少许，测得其pH约为11，溶液呈___________（填“酸性”或“碱性”）。
②为验证K₂CO₃存在，小组同学另取草木灰浸出液适量，低温浓缩后，部分同学向其中加入足量的盐酸，你观察到的现象是___________。
③另一部分同学观察到的现象是有白色沉淀生成，他们选用的试剂可能是__________（填字母序号，可多选）。
A CaCl₂ B H₂SO₄ C Ca(OH)₂ D NaHCO₃
【定量研究】草木灰可作优质钾肥，为进一步分析草木灰中钾元素质量分数，实验小组同学称取草木灰100g，加水充分溶解，经过滤、稀释，制得草木灰浸出液100g，进行定量研究。
（3）小组同学设计了如下装置进行探究（部分夹持装置省略）。

①装置E的作用是__________。
②装置D中发生反应的化学方程式是__________。
③反应结束后，打开弹簧夹，向装置内缓慢通一会氮气，目的是__________。
【数据处理】
（4）打开A装置中分液漏斗活塞，向烧瓶中缓慢滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，至溶液中不再产生气泡时，恰好用去盐酸100g，同时测得D装置溶液增重4.84g。
①小明同学根据所用盐酸质量计算出草木灰中钾元素质量分数为__________（写出计算过程）。
②小亮同学认为也可根据溶液增重来计算草木灰中钾元素质量分数，你同意他的观点吗？请说明理由__________。
【实践拓展】
（5）“构建人类命运共同体，倡导可持续发展观”是我们共同的责任。
①秸秆综合处理体现了下列哪些理念__________（填字母序号，可多选）。
A 人与自然和谐共处
B 绿色健康发展
C 热爱大自然的情怀
D 科学治理精神
②草木灰作肥料，__________（填“适宜”或“不适宜”）和铵态肥料混合施用。

实验室用二氧化锰与浓盐酸制备氯气，实验装置如图所示，反应原理为。

【查阅资料】
I.氯化氢气体极易溶于水，氯气是黄绿色且有毒的气体，难溶于饱和食盐水。
Ⅱ.氯气能与氢氧化钠溶液反应，生成氯化钠、次氯酸钠(NaClO)和水。
Ⅲ.常温常压下，氢气的密度为0.09g·L^-1
（1）在中，Mn的化合价变化：_____(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
（2）装置B的作用为_____。
（3）装置D的作用为_____(用化学方程式表示)。
【发现问题】
制备过程中，因盐酸浓度下降导致反应停止。某化学小组同学为测定装置A中反应后残余液中HCl的质量分数(忽略氯气溶于水)，提出两套测定方案如图所示。

（4）方案I：通过称量生成沉淀的质量，计算出残余液中HCl的质量分数。此测定方案是_____(填“可行”或“不可行”)的，原因是_____。
（5）方案Ⅱ：利用如图装置(固定装置已省略)进行测定。

①图中装置气密性检查的方法：_____。
②实验过程中锌粒表面有气泡产生，当装置恢复至常温时，反应生成气体的体积为200.0mL。据此计算残余液中HCl的质量分数为_____(计算结果保留至0.1%)。
【反思讨论】
（6）为保证方案Ⅱ结果的准确性，正确操作是：倾斜Y形管，_____(填序号)。
A.将残余液转移到锌粒中             B.将锌粒转移到残余液中

已知：Mg（OH）₂MgO+H₂O，CaCO₃CaO+CO₂↑。某水垢为Mg（OH）₂、CaCO₃的混合物，现进行如下实验：称取25.8g此水垢，加热一段时间后，固体质量变为19.6g。将产生的气体通入足量石灰水中，得到10.0g固体。下列说法不正确的是

A．加热产生了1.8g水

B．剩余固体为MgO和CaO的混合物

C．水垢中Mg（OH）2与CaCO3的质量比为29：50

D．取两份质量相同的水垢，一份直接与盐酸反应，一份加热后再与盐酸反应，消耗HCl的质量相等

鸡蛋主要由蛋壳、蛋壳膜、蛋白、蛋黄几个部分组成，其中蛋壳的主要成分是CaCO₃，化学活动兴趣小组的同学开展了以下探究活动：
【提出问题】蛋壳中的CaCO₃含量是多少？
【查阅资料】
a、蛋壳经过科学检测其中含CaCO₃的质量分数约为82%～85%、含蛋白质量分数约为14%～17%。
b、Ba(OH)₂是一种碱，化学性质与Ca(OH)₂相似。
【设计方案】
方案一：用“灼烧法”，将该蛋壳放在空气中充分灼烧并采集相关数据进行测定。
方案二：用“酸处理法”，将蛋壳与稀盐酸反应后再进行吸收转变为碳酸钡进行测量处理。
【进行实验】
方案一：称取12.0g蛋壳研磨成粉末灼烧至质量不再减少，再称量剩余固体的质量为7.16g。
方案二：用图2所示的连接实验装置，称取12g蛋壳样品进行实验（假设其他成分均不与HCl反应，装置内试剂均足量。）

【实验步骤】
①按如图连接好装置后，并检查装置的气密性；
②向B装置中加入蛋壳样品后，先通入一会儿空气；
③关闭K₁，打开K₂，向蛋壳样品中缓缓滴入10%的盐酸，直到________为止；
④关闭K₂，打开K₁，再缓缓通入空气一会儿，至装置C中不再产生沉淀为止；
⑤将装置C中的固液混合物进行过滤、________、烘干后称量其质量；
⑥重复上述实验。
【数据处理】
实验室若要配制该盐酸溶液110g，则需要溶质质量分数为20%的浓盐酸_______mL(密度为1.1g/mL)；在配制稀盐酸的过程中，除了用到烧杯、玻璃棒、量筒，还需要用到的仪器是_______。
方案一：该小组同学认为固体减少质量为分解产生的CO₂质量，据此求出蛋壳中CaCO₃的质量分数约为91.7%。
方案二：重复3次实验，记录数据如下：

实验次数	第1次	第2次	第3次
装置C中沉淀质量(g)	19.68	19.75	19.67

【实验结论】实验测得蛋壳中的CaCO₃的质量分数_________%。(保留一位小数)
【评价反思】
（1）方案一中测定值与科学检测的数据有较大误差，主要原因是_______。
（2）方案二中装置C中发生的化学方程式为_______，装置D的作用是_______。
（3）对方案二中实验装置的主要缺陷进行评价_______。

竞技体操带给了人们无与伦比的视觉享受。双杠等项目的运动员在上场前会在手上拍一些“镁粉”，增加摩擦力，减少意外伤害。
【提出问题】“镁粉”究竟是什么物质？
【猜想假设】猜想一：金属镁     猜想二：碳酸镁     猜想三：氢氧化镁
【查阅资料】碳酸镁和氢氧化镁受热分解为两种常见的氧化物。
【分组实验】

小组	实验操作	实验现象	实验结论
1	取样于燃烧匙中点燃	白色粉末不燃烧	猜想一错误
2	取样于试管中，加入足量_____，并将生成气体通入澄清石灰水	①_________ ②__________ ③石灰水变浑浊	猜想二正确
3	取样于试管中加热	内壁出现小水珠	猜想三正确

【交流讨论】
实验结束后，大家认为上述实验无法准确判断“镁粉”的组成，通过查阅资料发现，该粉末的化学式可表示为xMgCO₃﹒yMg(OH)₂﹒z H₂O。
【二次探究】
在老师的帮助下，同学们称取样品4.66g，进行热重分析实验（热重分析测量物质的质量与温度的关系），两次实验结果如图所示。第一次下降了15.45%是由于固体加热失去了结晶水，第二次下降了41.63%是由于氢氧化镁和碳酸镁受热分解 (计算过程与结果保留两位小数) 。

（1）剩余固体总质量________g；
（2）x﹕y﹕z =_________；
【拓展延伸】
该白色粉末在生活中应用广泛，例如可用来做药物治疗胃酸过多，从微观角度看，该物质中能起到抗酸作用的微粒有________（填微粒符号）。

“天宫课堂”在太空中为同学们演示了有趣的“冰雪”实验：让过饱和乙酸钠液体球迅速结晶，形成了一个“外冷内热”的“冰球”。为了保证该实验成功，需要在实验室制备较纯净的乙酸钠。
【粗产品的制备】控制温度在60℃以下，向乙酸（又称醋酸，化学式为CH₃COOH）溶液中持续加入碳酸钠固体直至出现现象M，此时两者充分反应，然后将所得溶液进行加热浓缩、操作N、洗涤，即可得到乙酸钠（化学式为CH₃COONa）固体。
（1）写出乙酸和碳酸钠反应的化学方程式为：_____________；
（2）现象M为__________；
（3）操作N为___________；
（4）洗涤时，为减少损失，最好选用__________（填字母）；
A．热水             B．冷水               C．饱和乙酸钠溶液
【粗产品成分测定】对上述粗产品实验分析后发现，其中还含有碳酸钠，为测定该粗产品的纯度，进行如下实验。
（1）称取粗产品20.0g，按图所示的装置进行实验。

[相关信息]①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物。
②饱和NaHCO₃溶液是为了除去CO₂中的醋酸气体。
（2）操作步骤：
①连接好装置，检查气密性；②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；③称量G的质量；④关闭弹簧夹C，慢慢滴加醋酸至过量；⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为1.1g。
（3）问题探究
①F中的试剂应为________，H装置的作用是___________；
②若没有操作步骤⑤，则测定的碳酸钠的质量分数会___________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）；
（4）数据计算。该粗产品中，乙酸钠的纯度为_________；
（5）反思与评价。学习小组某位同学经仔细分析后发现这样计算出的碳酸钠的质量并不正确（假设操作均正确），原因是_________。

某化学兴趣小组对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣，并进行了以下实验探究。
（1）对金属钙的化学性质进行探究。
【提出问题】金属钙能否与水反应？
【实验探究】取一小粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊，用手触摸烧杯外壁，感觉发烫。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，滴加酚酞试液溶液变红色。
【实验分析】反应后所得溶液呈______性（填“酸”“碱”或“中”）。
【实验结论】金属钙能与水反应，经进一步检验产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式______。
【拓展提高】金属钙放入硫酸铜溶液中______（填“能”或“不能”）置换出金属铜。
（2）对久置于空气中的“生石灰”干燥剂的组成成分及含量进行探究。
【查阅资料】Ca（OH）₂加热到一定温度时会发生分解反应，生成两种氧化物。
【实验探究】该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中，按如图所示装置进行实验（装置气密性良好，电热丝温度使干燥剂中可以分解的物质完全分解，装置A、B、C中药品足量，实验操作正确）。

【实验过程】
①停止加热后，接下来的操作是______，否则会影响测量结果。
②充分反应后，产物被完全吸收，A装置增重0.9g，B装置增重2.2g。
【分析与结论】（3）Ca（OH）₂受热分解的方程式为______，通过计算确定该干燥剂的成分为______。
【反思与拓展】（4）装置C中碱石灰能防止空气中的水蒸气和二氧化碳对实验结果造成影响，若没有C装置，会导致干燥剂成份含量测定结果偏小的成分是______。

硫酸亚铁铵晶体俗名为摩尔盐，化学式为xFeSO₄·y（NH₄）₂SO₄·zH₂O，在制药、电镀方面有广泛的应用。
资料： ①硫酸亚铁铵晶体易溶于水，不溶于乙醇；
②相关物质的溶解度（单位：g）如下表：

温度/℃	FeSO4	（NH4） 2SO4	xFeSO4·y（NH4）2SO4·zH2O
10	20.0	73	17.2
20	26.5	75.4	21.6
30	32.9	78	28.1

③硫酸亚铁铵晶体受热时，在200℃以下只有结晶水失去。
【探究一】：制备硫酸亚铁铵晶体
某兴趣小组的学生用含有少量铜的废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体，流程如下：

(1)操作①中发生反应的化学方程式为______；
(2)操作①中过滤时，要趁热进行的原因是______，过滤后得到的固体中一定含有的物质是______；
(3)操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体。操作顺序是b→______→______→d；
a．过滤             b．加热浓缩             c．冷却结晶             d．洗涤干燥
(4)操作②中使用乙醇洗涤。这样做的优点是______；

A．避免用水洗涤所造成的晶体损耗

B．酒精易挥发，可低温晾干晶体

【探究二】：探究硫酸亚铁铵的组成
【实验步骤】：取2份等质量的硫酸亚铁铵晶体，分别进行实验。向一份中加入过量的NaOH溶液，充分反应后得到0.68gNH₃；向另一份中加入过量的BaCl₂溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥得到9.32g沉淀。
回答下列问题：
(5)实验中生成的NH₃能使湿润的______变蓝；写出（NH₄）₂SO₄与NaOH反应的化学方程式______，属于______反应；
(6)实验中加入过量BaCl₂溶液的目的______；
(7)取最后一次洗涤液，加入Na₂SO₄溶液，______，则说明沉淀已经洗涤干净；
(8)为进一步确定硫酸亚铁铵晶体的组成，另取7.84g硫酸亚铁铵晶体，并加热使其分解，剩余固体质量与温度的关系如图所示。则：

根据实验及图示数据，硫酸亚铁铵晶体中，x：y：z＝______；
(9)写出A点到B点发生反应的化学方程式______。

阅读下面短文，回答相关问题。
硫酸铜为白色粉末，吸水性很强，吸水后反应生成蓝色的五水合硫酸铜【CuSO₄·5H₂O】，其水溶液因水合铜离子的缘故而呈现出蓝色，故在实验室里无水硫酸铜常被用于检验水的存在。硫酸铜晶体，即五水合硫酸铜，俗称胆矾或蓝矾。它并不稳定，在加热的条件下，逐渐失去结晶水而变成硫酸
铜粉末，将硫酸铜粉末继续加热至650°C高温，可生成黑色氧化铜、二氧化硫及氧气。（下图为胆矾加热过程中固体质量与温度的关系）。
硫酸铜有广泛的应用，如：工业上可用于电镀、定氨催化剂，无水硫酸铜用作脱水剂和气体干燥剂：农业上可与熟石灰混合制农药波尔多液，用于杀菌剂：医疗上可用于检测贫血及作催吐剂。
硫酸铜属于重金属盐，有毒，对于人和动物都可因误食一定量而导致死亡，所以用量必须严格控制，若误食，应立即大量食用牛奶、鸡蛋清等富含蛋白质食品，或者使用EDTA钙钠盐解毒。

(1)无水硫酸铜检验水存在的颜色变化是______。
(2)硫酸铜粉末加热至650℃高温后，发生反应的化学方程式是______，其基本反应类型是______。
(3)根据误食硫酸铜的解毒方法，推测硫酸铜具有毒性的原理是______。
(4)关于硫酸铜说法正确的是______。（填序号）

A．五水合硫酸铜的相对分子质量是250

B．12.5g胆矾受热至10.7g时化学式为CuSO4·3H2O

C．高温气体不宜用硫酸铜干燥

D．不能用铁制容器配制波尔多液

2021年12月9日，“天宫课堂”第一次授课中，王亚平老师将半粒泡腾片放进水球，水球中开始产生越来越多的气泡。在失重环境下，气泡没有很快离开水球逸散出去，而是被包裹在水球里。这一神奇的现象，激发了某化学实验小组同学们对泡腾片成份进行探究的兴趣。
【阅读说明书】
（1）阅读某维C泡腾片说明书，除含主要成分维生素C(0.5g/片)以外，同学们还发现一种教材中常见的化学物质一碳酸氢钠。学习酸碱盐知识后的同学们熟知NaHCO₃的性质，知道NaHCO₃与稀盐酸反应的化学方程式为_______。


同学们在成份栏里没有找到稀盐酸，但是却发现了另外两种酸：无水枸橼酸和富马酸。查阅百度，知道无水枸橼酸和富马酸都是较强的有机酸，均会与NaHCO₃反应生成CO₂气体和水，与稀盐酸反应原理相似。
【实验验证】
（2）实验证明泡腾片在水中产生的气体是CO₂的方法是_______。
【实验探究】
同学们调查发现多种维C泡腾片的说明书中都没有标明每片中NaHCO₃的含量。所以，同学们设计了以下实验(如图所示)，探究以上维C泡腾片中NaHCO₃的质量分数。请回答下列问题：


【查阅资料】
①浓硫酸：无色粘稠液体，有吸水性，在化学实验中常用它作干燥剂：
②碱石灰：粉色颗粒状固体，能吸收二氧化碳和水。
【实验步骤】
（3）①按上图所示连接仪器，检查气体发生装置(B装置)气密性的方法是_______。
②在各仪器中装好足量的试剂，连接好装置，估算出装置内空气的总体积约为550mL：
③用镊子夹取1片维C泡腾片，放在垫有洁净的纸的电子天平上称量，读取其质量为1.74g：
④小心将称取的1片维C泡腾片放入B装置中，立即塞紧橡胶塞。
⑤打开K₁、K₂、K₃，用注射器从左边缓慢通入约600mL空气后，关闭K₁、K₂、K₃：
⑥迅速取下D装置，在电子天平上称量其质量为63.30g，立即连接回原位置：
⑦打开_______，将注射器中50mL(足量)的水缓缓地全部注入B装置，充分反应，待B中泡腾片全部消失，直到不再产生气泡为止。
⑧打开K₁，再用注射器从左边缓慢通入约600mL空气后，再次称量D装置的质量为63.45g。
【交流讨论】
（4）E装置的作用是_______。
（5）步骤⑤中要“先从左边缓慢通入约600mL空气”的目的是_______。
（6）步骤⑧中要“再从左边缓慢通入约600mL空气”的目的是_______。
【计算】（7）计算该维C泡腾片中碳酸氢钠的质量分数为_______%(保留两位小数)；
【反思】
（8）若将C装置与D装置调换位置，仍以D装置的质量差为计算依据，则计算结果会_______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
（9）有同学认为若泡腾片中酸反应完，而NaHCO₃没有反应完，计算结果会偏小。所以，需补做一个简单实验：_______，即可证明泡腾片中所含的NaHCO₃已经完全反应。