小紅同學在家整理廚房時不小心將一瓶醋打翻,醋灑在火爐旁的一堆草木灰(秸稈燃燒產(chǎn)物)上,發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產(chǎn)生,她很感興趣,決定與學習小組同學對草木灰的成分和含量進行探究。
【查閱資料】
①碳酸氫鉀受熱易分解,溶液呈堿性
②部分金屬化合物在灼燒時,產(chǎn)生的火焰呈現(xiàn)各種特殊的顏色,如下表:
化合物所含金屬元素 |
鈣元素 |
鉀元素 |
銅元素 |
灼燒產(chǎn)生火焰顏色 |
磚紅色 |
紫色(透過藍色鈷玻璃片) |
綠色 |
【提出問題】草木灰的主要成分是什么?
【作出猜想】草木灰中可能含有能與酸反應產(chǎn)生氣體的鹽類物質
【探究活動一】
(1)取少量草木灰樣品于試管中,加入足量的水充分溶解,用玻璃棒蘸取少量溶液,滴在pH試紙上與標準比色卡對比讀數(shù)。測得草木灰溶液的pH大于7,說明草木灰溶液顯
堿
堿
(填“酸”、“堿”或“中”)性。
【探究活動二】為證明草木灰中含有碳酸根離子,小紅與學習小組同學設計并進行如圖所示的實驗。
(2)實驗過程中觀察到A中錐形瓶內的現(xiàn)象是
有氣泡產(chǎn)生
有氣泡產(chǎn)生
,B中澄清石灰水變渾濁。
(3)試管B中發(fā)生反應的化學方程式為
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
。
【實驗分析與討論】
(4)小紅提出:草木灰中會不會含有碳酸氫鉀呢?學習小組同學通過資料分析,認為草木灰中不會含有碳酸氫鉀,理由是
草木灰是通過秸稈燃燒形成的,如果有碳酸氫鉀,受熱時就分解了
草木灰是通過秸稈燃燒形成的,如果有碳酸氫鉀,受熱時就分解了
。
【探究活動三】
(5)同學們認為還必須對草木灰中存在的鹽類物質中所含的金屬元素進行探究,同學們在老師的指導下,取草木灰樣品在火焰上灼燒,透過藍色鈷玻璃片觀察到火焰呈
紫
紫
色,由此得出草木灰含有鉀元素的結論。
【實驗結論】綜合上述探究結果,同學們確定了草木灰的主要成分是碳酸鉀。
【拓展應用】
(6)草木灰是一種常用的農(nóng)家肥,但草木灰不能與銨態(tài)氮肥混合使用,原因是
產(chǎn)生氨氣,肥料失效
產(chǎn)生氨氣,肥料失效
。
【探究活動四】測定草木灰中碳酸鉀的含量
(7)收集上述草木灰,稱取20.00g。用60℃水浸洗草木灰并過濾。蒸發(fā)濾液,烘干得到9.90g固體,取其中3.30g固體全部放入錐形瓶內,并進行圖2所示實驗。
①實驗中需緩慢滴入稀硫酸,原因是
有利于二氧化碳被氫氧化鈉溶液充分吸收
有利于二氧化碳被氫氧化鈉溶液充分吸收
。
②裝置B的作用是
吸收氣體中的水蒸氣
吸收氣體中的水蒸氣
。
③稱量圖2中反應前后C中燒杯和其中溶液的總質量,增重0.92g。通過計算,可得出草木灰中碳酸鉀含量約為43.28%,若該方法測得的草木灰中主要成分的含量明顯偏低,原因可能是
bc
bc
(填序號)。
a.燒杯中溶液與空氣接觸
b.固體含有其它鉀鹽
c.固體含有氯化鈉