所属成套资源:中考化学二轮专题复习 实验探究题突破练习 (2份,原卷版+解析版)
中考化学二轮专题复习 实验探究题突破练习12 反应后物质成分的探究(2份,原卷版+解析版)
展开
这是一份中考化学二轮专题复习 实验探究题突破练习12 反应后物质成分的探究(2份,原卷版+解析版),文件包含中考化学二轮专题复习实验探究题突破练习12反应后物质成分的探究原卷版docx、中考化学二轮专题复习实验探究题突破练习12反应后物质成分的探究解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共99页, 欢迎下载使用。
试管3中发生反应的化学方程式为_______。
化学兴趣小组的同学对反应后溶液中溶质的成分进一步探究:小组同学将试管3中的物质过滤,得到滤液A。
【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH
猜想二:NaOH和Na2CO3
猜想三:_______
猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2
【活动探究】
1.小组讨论:有同学认为猜想四不成立,原因是_______。
2.进行实验:
【反思与评价】
1.碳酸钠溶液呈_______性,可以和盐酸、氢氧化钙、氯化钡等物质发生反应。
2.要验证反应后物质的成分,既要考虑生成物,还应考虑 。
【答案】 溶液变红色 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 【猜想假设】 NaOH和Ca(OH)2 【活动探究】 溶液中碳酸钠和氢氧化钙不能共存 二 产生白色沉淀 【反思与评价】 碱 反应物是否过量
【解析】
碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故试管1中观察到的现象是溶液变红色。试管3中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,发生反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
【猜想假设】试管3中反应恰好完全时,滤液A中溶质是NaOH;当Na2CO3溶液过量时,滤液A中溶质是NaOH和Na2CO3;当澄清石灰水过量时,滤液A中溶质是NaOH和Ca(OH)2。故猜想三是NaOH和Ca(OH)2。
【活动探究】
1.小组讨论:因为溶液中碳酸钠和氢氧化钙不能共存,所以有同学认为猜想四不成立。
2.进行实验: 方案甲,取少量滤液A于试管中,加入过量的稀盐酸,有气泡生成,是因为盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则滤液A中含有Na2CO3;方案乙,取少量滤液A于试管中,加入适量的Ba(NO3)2溶液,Na2CO3和Ba(NO3)2反应生成碳酸钡白色沉淀和硝酸钠,所以观察到的现象是产生白色沉淀。综合两个实验分析,可知猜想二成立。
【反思与评价】
1.由上述实验分析可知,碳酸钠溶液呈碱性,可以和盐酸、氢氧化钙、氯化钡等物质发生反应
2.由上述实验分析可知,要验证反应后物质的成分,既要考虑生成物,还应考虑反应物是否过量。
2.某化学兴趣小组以A装置为核心装置设计了如图系列实验:(固定装置的仪器已省略)
按如图所示连接仪器,检查整套装置气密性良好,添加药品,固定装置,进行实验。
(1)关闭K2,打开K1,将H2O2溶液缓缓滴入锥形瓶中,待D装置中出现连续均匀气泡时点燃C装置中的酒精灯,观察到V型管内a处的硫燃烧,现象是______,试写出在D装置中反应的化学方程式______,待V型管内的硫燃尽后仍要继续通一段时间的氧气,目的是______。
(2)打开K2,关闭K1,继续将H2O2溶液缓慢滴入锥形瓶,观察到装置E中______(填现象),说明氢氧化钠和稀盐酸一定发生了反应。
(3)兴趣小组有同学提出疑问:E装置内反应后的废液中除酚酞以外还有哪些溶质呢?请你一起参与探究。
【作出猜想】
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和NaOH
猜想三:______。
【分析】以上有一种猜想一定错误,请写出错误猜想的序号及错误理由______。
【资料】NaCl的水溶液呈中性。
【设计并进行实验】排除了错误猜想后,为了验证其余猜想,同学们进行了如下实验:
【交流反思】该废液未经处理不能随意倒入水池。
【答案】(1) 剧烈燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 将生成的二氧化硫全部赶到氢氧化钠溶液中,使其被完全吸收 (2)溶液由红色变为无色 (3) NaCl、HCl 【分析】 猜想二,步骤(2)中溶液由红色变成无色,说明说明溶液一定不呈碱性,因此溶液中不会含有氢氧化钠 【设计并进行实验】 紫色石蕊试液(或锌,碳酸钠,氧化铜) 溶液变红(或产生气泡,溶液变蓝色)
【解析】
(1)H2O2在二氧化锰催化下生成水和氧气,氧气经B装置中浓硫酸干燥,点燃C装置中的酒精灯,V型管内a处的硫在氧气中燃烧,现象是剧烈燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰;生成的二氧化硫与D装置中氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠与水,化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;为防止二氧化硫污染空气,D装置的作用吸收二氧化硫,因此待V型管内的硫燃尽后仍要继续通一段时间的氧气,目的将生成的二氧化硫全部赶到氢氧化钠溶液中,使其被完全吸收;故填:剧烈燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰;2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;将生成的二氧化硫全部赶到氢氧化钠溶液中,使其被完全吸收;
(2)E装置中氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液,溶液为红色,打开K2,关闭K1,继续将H2O2溶液缓慢滴入锥形瓶,生成的氧气将盐酸压入E装置中,当观察到装置E中溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠和稀盐酸一定发生了反应;故填:溶液由红色变为无色;
(3)猜想三:氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,恰好反应时溶质只有氯化钠;氢氧化钠过量时,溶质是氯化钠和氢氧化钠;盐酸过量时,溶质是氯化钠和氯化氢;故填:NaCl、HCl。
[设计并进行实验]
排除了错误猜想后,为了验证其余猜想,同学们进行了如下实验得出猜想三正确,猜想三是NaCl、HCl,只需验证盐酸存在,盐酸能使紫色石蕊溶液变红,取少量E装置中的废液于试管中,并向其中加入紫色石蕊溶液,溶液变红色,证明猜想三正确。
3.化学兴趣小组的同学在验证硫酸的性质时,进行了以下实验。
【实验一】浓硫酸稀释过程中的能量变化。
图一实验中,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,此现象说明浓硫酸溶于水_______。
【实验二】溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
图二实验中,观察到很快变黑的是滤纸_______(填“A”或“B”),由此可知,硫酸溶液的浓度不同,腐蚀性不同。
【实验三】稀硫酸的化学性质。
小组同学按图三进行实验。
(1)试管1中发生反应的化学方程式为_______。
(2)试管2中可观察到的现象是_______。
(3)向试管3中滴加了足量的稀硫酸仍无明显现象,要证明二者已经发生反应,可选用_______(填字母序号)继续进行实验,以达到实验目的。
A 酚酞溶液 B 氯化钡溶液 C 硫酸铜溶液
(4)小组同学将4、5两支试管反应后的物质倒入同一洁净的烧杯中,充分反应后过滤,得到无色滤液和白色沉淀。同学们对白色沉淀的成分产生了兴趣,继续进行实验。
【提出问题】白色沉淀的成分是发什么?
【作出猜想】猜想一:_______ 猜想二:BaSO4、BaCO3
【实验与结论】
实验结束后,在老师指导下同学们对废液缸中的固体物质进行了回收。在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,从实验成本的角度考虑,向该废液中加入适量的_______(填一种具体物质),处理后再排放。
【答案】【实验一】 放热 【实验二】 B 【实验三】(1) Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (2) 红棕色固体逐渐溶解,溶液变为黄色 (3) A (4) BaSO4 有气泡产生,白色沉淀部分溶解 熟石灰
【解析】
[实验一]
图一实验中,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,石蜡受热熔化,此现象说明浓硫酸溶于水放热;
[实验二]
浓硫酸具有脱水性,能将滤纸碳化,而稀硫酸不能,图二实验中,观察到很快变黑的是滤纸B,由此可知,硫酸溶液的浓度不同,腐蚀性不同;
[实验三]
(1)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)试管2稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水,氧化铁是红棕色固体与稀硫酸酸反应,红棕色固体逐渐溶解,溶液变为黄色;
(3)A、氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红,再滴加稀硫酸,溶液由红色变成无色,证明二者反生反应;
B、氢氧化钠溶液中滴加稀氯化钡溶液,氯化钡与氢氧化钠不反应,再滴加稀硫酸溶液,稀硫酸与氯化钡反应有白色沉淀生成,不能证明稀硫酸与氢氧化钠发生反应;
C、氢氧化钠溶液与硫酸铜反应生成氢氧化铜与硫酸钠,再滴加稀硫酸,氢氧化铜溶解,不能证明稀硫酸与氢氧化钠溶液反应;
答案:A;
[做出猜想]
碳酸钾与硝酸钡反应生成硝酸钾和碳酸钡沉淀,硫酸钾与硝酸钡反应生成硝酸钾和硫酸钡沉淀,所以猜想一:BaSO4;
[实验与结论]
猜想一、二都有硫酸钡,只需证明有碳酸钡即可,碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳气体,有气泡产生,白色沉淀部分溶解,证明猜想而成立;在检验废液时发现硫酸过量,为防止其污染环境,从实验成本的角度考虑,向该废液中加入适量的氢氧化钙,硫酸与氢氧化钙发生中和反应,产物不会污染环境,处理后再排放。
4.某校甲、乙兴趣小组的同学在“探究纯碱的性质”实验中,分别做了如图1所示的四组实验,并将四支试管中的所有物质分别倒入洁净的A、B烧杯中。实验结束后,甲、乙小组同学都观察到烧杯底部有固体不溶物,上层溶液呈红色。
【提出问题】烧杯中的上层溶液的溶质除酚酞外,还含有哪些?
【猜想假设】一定含有NaCl,可能还含有NaOH、Na2CO3、Ba(OH)2、BaCl2、Na2SO4中的一种或几种。小明同学猜想溶液中的溶质是酚酞、NaCl、Ba(OH)2、Na2SO4。小红同学认为小明同学的猜想是错误的,理由是 。
【查阅资料】
①HNO3与Na2CO3反应是分步进行的:Na2CO3+HNO3═NaNO3+NaHCO3(先),NaHCO3+HNO3═NaNO3+H2O+CO2↑(后)。
②BaCl2溶液呈中性。
【实验探究】
甲组同学:
往A烧杯中逐滴滴入稀HNO3,一段时间后,才观察到有气泡产生,溶液变无色。烧杯中固体不溶物的质量,随滴入稀HNO3的质量变化关系如图2所示。请写出固体不溶物质量增加的反应的化学方程式: 。由此得出溶液中的溶质是酚酞、NaCl、NaOH、 。
乙组同学:
【交流反思】
乙组同学经讨论后,一致认为:根据甲组同学所做实验的现象,无法确定溶液中的溶质是否存在NaOH,理由是 (用文字叙述)。
【答案】
【猜想假设】硫酸钠与氢氧化钡不能共存;
【实验探究】Na2CO3+HNO3═NaNO3+NaHCO3;Na2CO3;溶液仍为红色;
【交流反思】若无氢氧化钠,碳酸钠与硝酸反应后碱性消失,溶液也会变为无色,且氢氧化钠与硝酸反应生成硝酸钠和水,反应无明显现象。
【解析】
【猜想假设】
小明同学猜想溶液中的溶质是酚酞、NaCl、Ba(OH)2、Na2SO4,硫酸钠与氢氧化钡不能共存,因此猜想错误;故填:硫酸钠与氢氧化钡不能共存;
【实验探究】
甲组根据HNO3与Na2CO3反应是分步进行的:Na2CO3+HNO3═NaNO3+NaHCO3(先),NaHCO3+HNO3═NaNO3+H2O+CO2↑(后),开始先生成碳酸氢钠,由于碳酸氢钠的溶解度很小,因此固体的质量增加;往A烧杯中逐滴滴入稀HNO3,一段时间后,才观察到有气泡产生,溶液变无色,因此可说明溶液中含有碳酸钠,故填:Na2CO3+HNO3═NaNO3+NaHCO3;Na2CO3;
乙组根据实验的结论溶液中的溶质是酚酞、NaCl、NaOH、Na2CO3,因此取B烧杯中的少量溶液于试管中,滴入足量的BaCl2溶液,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,因含有氢氧化钠,溶液仍呈碱性,因此现象为生成白色沉淀,溶液仍为红色;故填:溶液仍为红色;
【交流反思】
若无氢氧化钠,碳酸钠与硝酸反应后碱性消失,溶液也会变为无色,且氢氧化钠与硝酸反应生成硝酸钠和水,反应无明显现象,因此无法确定氢氧化钠的有无;故填:若无氢氧化钠,碳酸钠与硝酸反应后碱性消失,溶液也会变为无色,且氢氧化钠与硝酸反应生成硝酸钠和水,反应无明显现象。
【点评】本题是一个综合性很强的实验题,难度较大。试题涉及到了试验设计、常见离子组的鉴别。学生对方程式的书写应熟练掌握。
5.小英设计了探究SO2与AgNO3溶液反应的实验。将SO2通入质量分数为1.7%的AgNO3溶液中,反应后过滤得到无色溶液A和白色沉淀B。对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3,Ag2SO4或二者混合物。
【查阅资料】Ag2SO4为白色固体,微溶于水
Ag2SO3为白色固体,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液
【提出问题】白色沉淀B的成分是什么?
【猜想与假设】猜想一:仅有Ag2SO4 猜想二:仅有Ag2SO3 猜想三:___________
【实验探究】
【实验结论】SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸和沉淀B,反应的化学方程式是___________。
【拓展延伸】
①另取溶液A,滴加足量Ba(NO3)2溶液,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原因是___________。
②向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量,实验现象是___________。
【答案】【猜想与假设】 Ag2SO3、Ag2SO4 【实验探究】 二 【实验结论】 H2O+SO2+2AgNO3= Ag2SO3↓+2HNO3 【拓展延伸】①溶液A中含有银离子,加入氯化钡后,氯离子和银离子生成氯化银沉淀 ②开始生成白色沉淀,随着Na2SO3溶液的不断加入沉淀溶解
【解析】
猜想与假设:对体系中有关物质性质分析得知沉淀B可能为Ag2SO3,Ag2SO4或二者混合物。结合猜想一、二可知,猜想三:Ag2SO3、Ag2SO4
实验探究:硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,实验中无明显现象,说明溶液中不存在硫酸根离子,故猜想一、三不成立,猜想二成立。
实验结论:由实验探究结论可知,沉淀B为Ag2SO3,反应前后元素种类不变,则SO2与AgNO3溶液反应生成一种酸为硝酸HNO3,且反应物中还有水参与,故反应的化学方程式是H2O+SO2+2AgNO3= Ag2SO3↓+2HNO3。
拓展延伸:①氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀;另取溶液A,滴加足量Ba(NO3)2溶液,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原因是溶液A中含有银离子,加入氯化钡后,氯离子和银离子生成氯化银沉淀。
②已知:Ag2SO3为白色固体,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液;向盛有少量AgNO3溶液的试管里滴入Na2SO3溶液至过量,实验现象是开始生成白色沉淀,随着Na2SO3溶液的不断加入沉淀溶解。
6.某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后,对金属钠的性质开展了探究活动。
研究主题:钠与水反应、钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。
相关信息:
①钠贮存在煤油中
②2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
③2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
④BaCl2溶液pH=7
(1)实验一:在盛有水的烧杯中滴入几滴酚酞试液,把一块绿豆大小的金属钠(用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去表面的外皮)投入烧杯中。观察到钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球且在水面上迅速游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液呈红色。
①从实验现象可知,钠的物理性质有:A.固体;B.硬度小;C.密度比水小;D. 。
②烧杯中的溶质除酚酞外还含有 (填化学式)。
③取少量烧杯中的溶液于试管中,然后向试管中滴加某溶液至红色恰好消失(无其它现象),所得溶液中溶质不能与其它物质发生复分解反应,则滴加的是 (填化学式)溶液。
(2)实验二:另取一小块钠(如实验一处理)放在石棉网上灼烧,金属钠燃烧并产生黄色火焰,最后生成淡黄色固体Na2O2。将淡黄色固体露置于空气中,一段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论,认为该白色粉末可能是:Ⅰ.NaOH;Ⅱ.Na2CO3;Ⅲ. 。
为确定该白色粉末的成分,进行如下实验:
【答案】(1)熔点低;NaOH;HNO3 ;(2)NaOH、Na2CO3;氯化钡;产生白色沉淀;酚酞。
【分析】(1)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色。
不需要通过化学变化表现出来的性质是物理性质。
稀硝酸和氢氧化钠反应生成硝酸钠和水,硝酸钠不能与其它物质发生复分解反应。
(2)碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠。
【解析】解:(1)①从实验现象可知,钠的物理性质有:A.固体;B.硬度小;C.密度比水小;D.熔点低(熔化成闪亮的小球)。
故填:熔点低。
②烧杯中的溶质除酚酞外还含有反应生成的NaOH。
故填:NaOH。
③滴加的是稀硝酸,是因为稀硝酸和氢氧化钠反应生成硝酸钠和水,硝酸钠不能与其它物质发生复分解反应。
故填:HNO3。
(2)该白色粉末可能是:Ⅰ.NaOH;Ⅱ.Na2CO3;Ⅲ.NaOH、Na2CO3。
实验过程:
故填:NaOH、Na2CO3;氯化钡;产生白色沉淀;酚酞。
【点评】本题主要考查物质的性质,解析时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
7. 化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)完成“探究某种盐的性质”实验,填写下表。
(2)处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液(固体已除,大理石中杂质未参加反应),不能直接排放。
【实验方案】先测定废液中HCl的质量分数,再用熟石灰处理废液至中性。
【实验操作】
①称量______NaOH固体,溶解,配制30g5%的NaOH溶液。
②取100mL小烧杯,倒入20g废液样品,插入pH计测定溶液的pH,向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液,实验过程中溶液pH变化如图所示。
③投入______g熟石灰处理剩余废液(写出计算过程)。
【实验反思】
有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl,并得到CaCl2。写出你的观点及理由: 。
【答案】(1)Na2CO3 碱 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O 4.925 (2) 1.5g 35.77g 同意,HCl具有挥发性,蒸发后剩余固体是氯化钙
【解析】
(1)该盐能使酚酞溶液变红,说明溶液显碱性,能和氯化钡生成沉淀,能和稀盐酸生成气体,该盐是碳酸钠,显碱性,丙中碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠二氧化碳和水,故填:Na2CO3;碱;Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
实验计算:
解:设生成白色沉淀质量为x。
x=4.925g
故填:4.925。
(2)[实验操作]
①配制30g5%的NaOH溶液,需要氢氧化钠30g×5%=1.5g,故填:1.5g。
③解设20g废液中HCl的质量为y,需要氢氧化钙质量为z。
y=0.73g,HCl质量分数
Z=35.77g
[实验反思]
同意,HCl具有挥发性,蒸发后剩余固体是氯化钙,故填:同意,HCl具有挥发性,蒸发后剩余固体是氯化钙。
8. 分析以下实验装置,并结合所提供的材料,完成实验探究。
【实验装置】
【查阅材料】
Ⅰ、乙炔(C2H2)是一种无色无味气体,极难溶于水,密度比空气略小。实验室里常用电石(CaC2)与水反应来制取。
Ⅱ、无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。
【实验探究】
(1)实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气,应选用的装置是______(填序号,下同);实验室用电石制取乙炔,选用的发生装置是______,收集装置是______。
(2)实验室制取乙炔后,将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。
实验操作②中发生反应的化学方程式是______。
(3)选取如图实验装置,设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为:乙炔完全燃烧产物接______(填序号)。
【答案】(1) AE B E (2) 酚酞 有白色沉淀生成
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH (3)JG
【解析】
用高锰酸钾制取氧气,需加热,发生装置选用A;氧气密度比空气大,不易溶于水,排水法比用向上排空气法收集到的气体更纯净,选择的装置为AE;实验室里常用电石与水反应来制取乙炔,固液不加热型,选择B为发生装置;乙炔极难溶于水,密度比空气略小,收集乙炔只能用排水法,选择E;
①氢氧化钙溶液显碱性,能够使酚酞溶液变红色;②向氢氧化钙溶液中滴加碳酸钠溶液,碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀,化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH ;
乙炔燃烧生成二氧化碳和水,验证水选用无水硫酸铜,验证二氧化碳用澄清石灰水,要先检验水后检验二氧化碳,所以先连J再连G。
9. 实验室有两瓶失去标签的无色溶液,分别是澄清石灰水和氢氧化钠溶液。
(1)为了鉴别它们:先把两支试管分别贴上标签①、②,然后进行如下实验。
(2)继续探究②试管反应后溶液中溶质的成分。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想一:氢氧化钠
猜想二:______
猜想三:氢氧化钠和碳酸钠
【实验探究】设计实验方案如下:
【答案】(1)氢氧化钠溶液 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH (2) 氢氧化钠和氢氧化钙[或NaOH和Ca(OH)2] 取样于试管中,加入过量稀盐酸(或稀硫酸)(或取样于试管中,加入氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液或氯化钙溶液或氯化钡溶液)(只要答案合理即可) 有气泡产生(或有白色沉淀产生)
【解析】
(1)碳酸钠不与氢氧化钠反应,二者混合无明显现象,所以①中原液为氢氧化钠;
碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
(2)[作出猜想]
碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;
当二者恰好完全反应时,溶质是氢氧化钠;
当氢氧化钙过量时,溶质是氢氧化钠和氢氧化钙;
当碳酸钠过量时,溶质是氢氧化钠和碳酸钠;
故猜想二为氢氧化钠和氢氧化钙;
[设计方案]
要验证猜想三成立,即需要验证反应后的溶质中存在碳酸钠,根据碳酸钠可以与酸反应生成气体或与钙离子、钡离子的溶液反应生成沉淀设计实验;
具体方案为:取样于试管中,加入过量稀盐酸观察到有气泡产生或者取样于试管中,加入氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液或氯化钙溶液或氯化钡溶液观察到有白色沉淀产生。
10. 某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式:___________。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想一:可能CaCl2和Ca(OH)2;
猜想二:可能只有CaCl2;
猜想三:___________。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】
【反思与拓展】
(1)实验步骤2中产生白色沉淀的化学方程式为___________。
(2)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是___________(写一条)。
(3)要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的一种物质,该物质可以是___________(写化学式)
【答案】 Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O 可能是CaCl2和HCl 【进行实验】
溶液不变红色 先有气泡产生 【反思与拓展】 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 腐蚀铁质下水管或污染水源 CaCO3
【解析】
Ⅰ、该中和反应是氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,故填:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
Ⅱ、反应后烧杯内溶液中溶质的成分有三种可能,一是氢氧化钙与稀盐酸恰好完全反应生成CaCl2,反应物只有氯化钙,这就是猜想二;还有就是反应物有一种剩余,猜想一是氢氧化钙剩余,猜想三应该是盐酸剩余,故填:CaCl2和HCl;
步骤1中入几滴酚酞溶液,是为了验证氢氧化钙的有无,根据猜想一不正确,可知不含氢氧化钙,故填酚酞溶液不变红;
步骤2加入碳酸钠溶液至过量是为了验证HCl的有无,先发生的反应是HCl与碳酸钠反应生成二氧化碳、水和氯化钠,后发生的反应是CaCl2与碳酸钠反应碳酸钙沉淀和氯化钠,故填:先有气泡产生;
实验步骤2中产生白色沉淀的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,故填:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
烧杯中的溶液含有盐酸,未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是腐蚀铁质下水管或污染水源,故填:腐蚀铁质下水管或污染水源;
要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,就是除去盐酸,应向烧杯中加入过量碳酸钙,把盐酸转化成氯化钙、二氧化碳和水,过量的碳酸钙过滤即可除去,故填:CaCO3。
【点睛】本题是没有实验现象的反应后的溶液中的溶质成分进行探究的实验题,难度较大。分析清楚反应后的可能情况是解决本题的关键。
11. 乙醇俗称酒精,燃烧时放出大量的热,因而被用作酒精灯、火锅和内燃机等的燃料,工业上常用高粱、玉米等淀粉含量较高的物质发酵生产,属于可再生资源,为解决能源危机开辟了新的道路。某化学小组的同学对乙醇燃烧的产物产生兴趣,进行了如下探究。
【提出问题】乙醇燃烧生成哪些物质?
【猜想与假设】猜想一:CO、H2O;猜想二:___________;猜想三:CO2、CO、H2O。
【设计与实验】小组同学充分讨论后,决定选用下列药品和装置来验证上述猜想与假设
(1)先将乙醇放入盛有一定量氧气的容器中燃烧,然后将燃烧产物通入上述装置,通入装置的顺序是___________(装置可以重复选用,也可以不选)。其中选用E装置的目的是___________。
(2)待燃烧产物将装置内空气排尽后,再点燃C装置中的酒精灯对固体进行加热。
【现象与结论】
实验中所选第一个装置观察到现象是___________,C中红棕色粉末变成黑色,D中澄清石灰水都变浑浊,由此推断猜想三成立。其中C装置内发生反应的化学方程式为___________。
【反思与交流】
实验结束后,小组同学对实验结论进行了反思:甲同学发现含碳的化合物燃烧时,氧气充足才能避免有毒物质一氧化碳产生;乙同学发现该实验的设计中有一个明显缺陷,该缺陷是___________。
【答案】 CO2、H2O 【设计与实验】 BDECD(或BDEC或BDEACD或BDEAC) 除尽CO2气体(能强调到完全吸收CO2的答案均可) 【现象与结论】变成蓝色 Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe 【反思与交流】 没有尾气处理装置(其他合理答案均可)
【解析】
猜想与假设:
乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,故猜想二:CO2、H2O;
设计与实验:
装置连接的顺序是检验是否有水生成,检验是否有二氧化碳生成,除去二氧化碳气体,检验燃烧是否完全,是否有一氧化碳生成,此过程中可以除去水,也可以不用除去水,故通入装置的顺序是BDECD(或BDEC或BDEACD或BDEAC),选用E装置的目的除尽CO2气体;
现象与结论:
实验中所选第一个装置观察到现象是变成蓝色,C中红棕色粉末变成黑色,D中澄清石灰水都变浑浊,由此推断猜想三成立。其中C装置内氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe;
反思与交流:
含碳的化合物燃烧时,氧气充足才能避免有毒物质一氧化碳产生,氧气不充足时会生成一氧化碳,一氧化碳有毒,会污染环境,故该实验的设计中有一个明显缺陷是没有尾气处理装置。
12. 思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习,某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰,于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型:
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图甲实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为__________。
(2)图甲实验方案中,装置C和D归属于上述思维模型中的__________环节。
【改进创新】小金同学认为,原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰;于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,对图甲方案进行了改进与创新,去掉B、C、D装置,替换F、G装置,改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中,小金先从A处通一段时间混合气体,再点燃E处酒精灯加热,观察现象,也实现了气体产物成分的检验。
(3)实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是__________。
(4)实验中,判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是__________。
【答案】 ①. 水蒸气、二氧化碳、一氧化碳 ②. 气体净化 ③. 防止加热时发生爆炸,检验CO2 ④. H装置中澄清石灰水变浑浊
【解析】
(1)A中的无水硫酸铜变蓝,说明气体中含有水蒸气;B中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳;D装置中的澄清石灰水不变浑浊,说明二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收;F装置中的澄清石灰水变浑浊,说明加热时氧化铜和一氧化碳反应生成了二氧化碳,由此可得出该气体产物的成分为水蒸气、二氧化碳、一氧化碳,故填:水蒸气、二氧化碳、一氧化碳;
(2)图甲实验方案中,装置C和D的作用是确定二氧化碳已除净,归属于上述思维模型中的气体净化环节,故填:气体净化;
(3)实验中,小金在加热前先通一段时间混合气体,其目的是排除装置内原有的空气,防止可燃性气体与空气混合加热时发生爆炸,并利用装置H检验二氧化碳气体,故填:防止加热时发生爆炸,检验CO2;
(4)实验中H装置中澄清石灰水变浑浊,说明装置中含有二氧化碳,装置中原有空气已经排尽,故填:H装置中澄清石灰水变浑浊。
13. 在学习了单质碳的化学性质后,某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。
【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么?
【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末,遇水会变蓝;②氯化钙有吸水性,可做干燥剂。
【做出猜想】
猜想一:产物中含有CO、H2O;
猜想二:产物中含有CO2、H2O;
猜想三:产物中含有_______。
【进行实验】同学们设计了如下图的实验:检查装置气密性后,将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证;(部分夹持、固定装置省略;B、D、G装置中均为澄清的石灰水)。
(1)装置B的作用是_______。
(2)F装置中若发生反应,则化学方程式是______。
【解释与结论】经过实验,同学们认为猜想三成立。
(3)实验中能观察到的现象是_______;装置C中发生反应的化学方程式为_______。
【反思与评价】实验结束后,由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏,小组内同学针对这个事故,进行了分析和讨论。
(4)为了避免此事故再次发生,同学们对该装置进行了创新和改进,你认为他们的改进是________(文字说明或画图都可)。
【答案】 CO、CO2、H2O (1) 检验气体中否含有二氧化碳 (2) (3)A中白色固体变蓝色;F中固体由红色逐渐变成黑色;B和G中澄清石灰水变浑浊;气球体积变大 (4)需要在F和G之间增加一个缓冲瓶,避免发生倒吸
【解析】
[做出猜想]
乙醇中含有碳、氢、氧三种元素,与氧气反应,若不完全燃烧,有一氧化碳生成、二氧化碳和水生成,故猜想三:产物中含有CO、CO2、H2O;
(1)气体中含有二氧化碳,会使澄清石灰水变浑浊,可以推测装置B的作用是检验气体中是否含有二氧化碳;
(2)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式:;
(3)经过实验,同学们认为猜想三成立,则生成物有CO、CO2、H2O,实验中能观察到的现象是无水硫酸铜遇水变蓝色;澄清石灰水变浑浊;氧化铁固体由红色逐渐变成黑色;B和G中澄清石灰水变浑浊;气球体积变大;G中发生的反应,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应的化学方程式:
(4)由于一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应,若反应后先熄灭酒精灯,造成温度降低,压强减小,G中液体会被压入F中,造成倒吸,引起F中的炽热的试管炸裂,所以需要在F和G之间增加一个缓冲瓶,避免发生倒吸。
14.用如图所示装置进行实验:
(1)丙装置作用 _________________________。
(2)如乙中澄清石灰水变浑浊,甲中发生反应的化学方程式为 ____________ 。
(3)探究反应后甲中黑色固体成分。
已知:Fe3O4不与CuSO4反应。
猜想一:黑色固体成分为Fe;
猜想二:黑色固体成分为Fe3O4;
猜想三: __________。
步骤一:
步骤二:向样品A、B、C中分别加入足量 CuSO4溶液。
若通入CO时间为90s,要得到纯铁粉,则加热时间 s。
【答案】(1)处理尾气,防止CO污染环境
(2)Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2
(3)黑色固体成分为Fe、Fe3O4
猜想二 猜想三 有红色固体析出 猜想一 180
【解析】
炼铁过程中,剩余的一氧化碳不能直接排放到空气中,需要进行尾气处理,防止污染空气。
乙中澄清石灰水变浑浊,说明氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,化学方程式是Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2。
(3)反应后甲中黑色固体成分,可能是Fe,可能是Fe3O4,也可能是二者的混合物;向样品A、B、C中分别加入足量 CuSO4溶液,无明显现象,说明不含有铁,只含有四氧化三铁,猜想二正确;有红色固体析出,有少量黑色固体剩余,说明固体中含有铁、四氧化三铁,猜想三正确;有红色固体析出,无黑色固体生成,说明只含有铁,猜想一正确;由表格信息可知,加热180s,才能够将氧化铁完全转化成铁。
15. 实验室有一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶,已经膨胀破裂。初中化学兴趣小组的同学们对其成分产生浓厚兴趣,进行了如下实验探究:
【实验活动】
【初步结论】实验过程中没有温度变化,则该样品中没有___________(填化学式)。
【提出问题】样品中究竟有哪些物质呢?同学们利用该固液混合物继续进行实验。
【进行实验】
【结论与解释】根据上述现象,同学们得出固体样品中有氢氧化钙和碳酸钙。你认为此结论___________(填“正确”或“错误”)。其中氢氧化钙产生的原因是___________(用化学方程式表示)。
【深入交流】实验过程中细心的同学发现了这样的现象:边滴加稀盐酸边搅拌,溶液仍为红色时,固体表面没有气泡产生,但固体却减少了。针对此现象,同学们讨论后认为原因是:随着反应的进行,固体中的___________盐酸继续与该物质在溶液中反应,而未与碳酸钙反应。
【分析评价】同学们根据整个过程的实验现象,又绘制了溶液中某离子数目的变化趋势图。请你结合图像分析:
Ⅰ、该离子应该是___________(填序号);
①Ca2+ ②OH- ③Cl-
Ⅱ、在b→c的过程中,该离子数目减少的微观反应实质是:___________(用文字说明)。
老师对同学们认真严谨的科学态度给予了充分肯定,并鼓励他们可以尝试用更多的方法进行探究。
【答案】【初步结论】. CaO 【结论与解释】正确 CaO+H2O=Ca(OH)2
【深入交流】 氢氧化钙 【分析评价】 ② 酸解离出的氢离子与碱解离出的氢氧根离子反应生成水
【解析】
[初步结论]
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应是放热反应,实验过程中没有温度变化,则该样品中没有CaO;
[解释与结论]
将固体混合物溶于水,得到固液混合物,滴几滴酚酞溶液,上层清液变成红色,说明原固体中存在氢氧化钙;再滴加稀盐酸溶液,溶液由红色变为无色,固体表面有气泡生成,说明含有碳酸钙,根据上述现象,同学们得出固体样品中有氢氧化钙和碳酸钙。你认为此结论正确;其中氢氧化钙产生的原因是氧化钙与空气中的水蒸汽反应生成氢氧化钙:CaO+H2O=Ca(OH)2;
[深入交流]氢氧化钙微溶于水,混合物溶于水,部分氢氧化钙和碳酸钙以固体状态存在,边滴加稀盐酸边搅拌,溶液仍为红色时,固体表面没有气泡产生,但固体却减少了,固体中的氢氧化钙与稀盐酸反应生成溶于水的氯化钙和水,而稀盐酸未与碳酸钙反应;
[分析评价]
Ⅰ①溶液中某离子数目的变化趋势图,原混合物中氢氧化钙微溶于水,水中存在少量钙离子,稀盐酸与氢氧化钙,碳酸钙反应生成氯化钙,钙离子的数目是增加的,不符合题意;
②原混合物中氢氧化钙微溶于水,水中存在少量氢氧根,稀盐酸与氢氧化钙反应,氢氧根的数目减少,部分固体氢氧化钙溶解,补充氢氧根离子,直至减为0,符合题意;
③原混合物溶于水,样品中没有氯元素,水溶液不存在氯离子,然后滴加稀盐酸,稀盐酸溶液中含有氯离子,氯离子的数目是从0开始增大的,不符合题意;
答案:②;
Ⅱ在b→c的过程中氢氧根离子减少的过程,酸与碱反应的实质:酸解离出的氢离子与碱解离出的氢氧根离子反应生成水的过程。
16.某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干个小组展开探究。以下是教学片断,请你参加学习并填写空格。
【演示实验】将一定质量的稀盐酸加入盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【提出问题】实验中未观察到明显现象,某同学提出疑问:反应后溶液中溶质是什么?
【猜憲与假设】针对疑问,大家纷纷提岀猜想。甲组同学的猜想如下,请补上猜想二、
猜想一:只有NaCl 猜想二:_______
猜想三:NaC1和HC1 猜想四:NaC1、NaOH和HC1
乙组同学认为有一种猜想不合理,不合理的猜想是_______,理由是_______。
【实验探究】
(1)丙组同学取烧杯中的溶液少许于试管中,滴加几滴CuCl2溶液,_______(填实验现象),证明溶液中一定没有NaOH。
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用浇杯中的溶液,并选用了老师提供的pH试纸、K2CO3溶液、AgNO3溶液,进行如下三个方案的探究。
【得到结论】通过探究,全班同学一致认猜想_______正确。
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论的活动过程给予肯定,同时指出(2)中存在两处明显错误。同学们经过反思发现以下两处错误;
①实验操作中错误是_______。
②实验方案中也有一个错误,错误的原因是_______。
【答案】 【猜想与假设】NaCl和NaOH 猜想四 NaOH和HCl在溶液中不能共存
【实验探究】无沉淀生成(或无明显现象) 产生气泡 【得到结论】 三
【评价反思】 pH试纸直接伸入待测溶液中 AgNO3和NaCl也能反应生成白色沉淀,不能证明溶液中一定有HCl
【解析】
猜想与假设:氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,如果恰好完全反应,则溶质为:NaCl,如果氢氧化钠过量,则溶质为:NaOH、NaCl,如果稀盐酸过量,则溶质为:NaCl、HCl,故猜想二:NaCl、NaOH;
猜想四不合理,因为氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水,不能共存;
实验探究:(1)氯化铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氯化钠,故滴入氯化铜溶液,无明显现象,说明不含氢氧化钠;
(2)结论为:溶液中有HCl,碳酸钾能与盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水,现象为:产生气泡;
得到结论:溶液pH<7,加入碳酸钾,产生气泡,说明溶液中含HCl,故溶质为:NaCl、HCl,故猜想三成立;
评价反思:①测定溶液的pH值,应用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,观察颜色的变化,然后与标准比色卡对照,不能直接伸入待测液中,故操作中的错误是:pH试纸直接伸入待测溶液中;
②硝酸银和氯化钠、氯化氢均能反应生成氯化银,故产生白色沉淀,不能说明溶液中一定含有HCl。
17. 同学们在探究酸的化学性质时,小石将一根生锈的铁钉放入盛有稀硫酸的试管中,过一会儿取出铁钉后,发现试管中的溶液呈浅黄色。
【提出问题】试管中浅黄色溶液的溶质是什么?
【猜想假设】同学们都认为溶质中一定含有Fe2(SO4)3,理由是________,然后提出如下猜想:
猜想①溶质是Fe2(SO4)3;
猜想②溶质是Fe2(SO4)3和FeSO4;
猜想③溶质是Fe2(SO4)3和H2SO4;
猜想④溶质是Fe2(SO4)3、H2SO4和_____(填化学式)。
【查阅资料】FeSO4溶液能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去;
H2SO4溶液和Fe2(SO4)3溶液均不能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去。
【实验探究】同学们分组合作进行如下实验探究。
【实验反思】上述实验探究说明,在用稀硫酸或稀盐酸除铁制品上的铁锈时,应该注意的事项是_______。
【答案】【猜想假设】氧化铁能和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,硫酸铁溶液是黄色溶液 FeSO4
【实验探究】 溶液褪色 【实验反思】稀硫酸或稀盐酸不能过量
【解析】
猜想与假设:氧化铁能和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,硫酸铁溶液是黄色溶液,故同学们都认为溶质中一定含有Fe2(SO4)3。根据前面的几种猜想可以确定猜想④应该是硫酸过量,故包括硫酸,还包括反应生成的硫酸铁和硫酸亚铁。故填:FeSO4。
实验探究:第1组加入足量的铁粉时,观察到有大量气泡生成,故说明溶液中含有硫酸,反应生成了氢气,化学方程式为:。
第2组加入了酸性的高锰酸钾溶液,FeSO4溶液能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去;H2SO4溶液和Fe2(SO4)3溶液均不能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去,故若猜想④成立说明溶液中含有硫酸亚铁,故现象应为溶液褪色。
实验反思:上述实验探究说明,在用稀硫酸或稀盐酸除铁制品上的铁锈时,应该注意的事项是稀硫酸或稀盐酸不能过量。
18.我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。纯碱的用途非常广泛,某化学兴趣小组的同学对它产生了浓厚的兴趣,设计了如下两个实验,并对反应后试管中残留废液进行探究。
【实验1】往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变成______色。
【实验2】往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,观察到的现象是______。同学们对实验2反应后的废液中溶质成分进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:废液中的溶质可能是NaC1、HC1
猜想二:废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3
猜想三:废液中的溶质可能是______。
【设计实验】同学们为验证猜想,设计了如下实验:
方案一:
方案二:小明取少量废液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,发现溶液不变红色,小明认为猜想一正确。
【进行讨论】同学们一致认为小明的实验结论不正确,理由是______。
【进行总结】分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑______。
【拓展与应用】现有14.9克纯碱样品(含Na2CO3和NaC1的混合物),将其放入干净的烧杯中,加入89.5克水使其完全溶解,向所得溶液中缓慢加入一定溶质质量分数的稀盐酸(反应方程式为:)。产生气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示,试回答下列问题:
(1)产生CO2的质量为______克。
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?______(写出具体的解题过程,下同)
(3)滴入稀盐酸至恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是多少?______
【答案】【实验1】红 【实验2】产生气泡 【作出猜想】 NaCl 【设计实验】
【进行讨论】 废液中只含氯化钠时,氯化钠显中性,也不能使无色酚酞试液变色 【进行总结】反应物是否过量 【拓展与应用】4.4; 7.3% ;8% 。
【解析】
实验1:往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液,碳酸钠显碱性,能使无色酚酞试液变红,故溶液变成红色;
实验2:往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故观察到产生气泡;
作出猜想:
如果碳酸钠和稀盐酸恰好完全反应,则溶质为氯化钠,如果碳酸钠过量,则溶质为碳酸钠、氯化钠,如果稀盐酸过量,则溶质为氯化钠、氯化氢,故猜想三:废液中的溶质可能是NaCl;
设计实验:方案一:结论为猜想二成立,故溶质为氯化钠、碳酸钠,取少量废液于试管中,滴加澄清石灰水,有白色沉淀产生,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:;
进行讨论:
如果废液中只含氯化钠,氯化钠显中性,也不能使无色酚酞试液变色,故滴加几滴无色酚酞溶液,发现溶液不变红色,不能说明猜想一正确;
进行总结:分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑反应物是否过量;
拓展与应用:
(1)由图可知,产生二氧化碳的质量为4.4g;
(2)7.3% ;
(3)8% 。
⑧. 解:设所用稀盐酸中溶质的质量分数为x
x=7.3%
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数是7.3%
⑨. 解:设样品中碳酸钠的质量为y,反应生成氯化钠的质量为z
y=10.6g
z=11.7g
滴入稀盐酸至恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数是:
19. 在运输过程中某KNO3化肥可能混进了K2SO4、KCl、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种或几种,同学们对该化肥混进的物质成分展开了合作探究活动。
【阅读思考】KNO3在分类上属于___________(填“氮肥”“钾肥”或“复合肥”)。
【实验探究】老师提示OH﹣、对Cl-的检验有干扰。同学们根据老师的提示设计并进行了以下的探究:
【反思拓展】
(1)经过上述探究,还不能完全确定该化肥中混进的物质成分,理由是___________。
(2)为了做好废液的处理回收,同学们把步骤Ⅳ反应后的物质倒入废液缸中,然后往废液缸中滴加适量的___________溶液,过滤,得到只含一种溶质的溶液。
【答案】【阅读思考】复合肥 【实验探究】 没有NH4HCO3 氢氧化钡 稀硝酸 除去过量的氢氧化钡 产生白色沉淀
【反思拓展】步骤Ⅱ加入过量氢氧化钡产生白色沉淀,不能证明是硫酸钾与氢氧化钡反应产生的,因为氢氧化钡与硫酸铵也生成白色沉淀硫酸钡 .K2SO4
【解析】
[阅读思考]
KNO3含钾元素、氮元素,在分类上属于复合肥。
[实验探究]
Ⅰ 取少量化肥样品,嗅气味,没有氨味,则没有碳酸氢铵,因为碳酸氢铵有氨味;
Ⅱ 取适量化肥样品于试管中加水溶解,滴加过量的氢氧化钡溶液,加热,闻到强烈氨味,并产生白色沉淀,因为硫酸铵与氢氧化钡反应生成氨气、水和硫酸钡沉淀;化学方程式为;
Ⅲ 向步骤Ⅱ的试管中滴加过量的稀硝酸,稀硝酸与过量的氢氧化钡反应生成硝酸钡和水,加稀硝酸目的是除去过量的氢氧化钡,防止氢氧根离子对氯离子鉴别产生干扰;
Ⅳ 向步骤Ⅲ的试管中滴加适量AgNO3溶液,由于化肥中有氯化钾,氯化钾与硝酸银生成氯化银白色沉淀和硝酸钾,所以观察到现象是产生白色沉淀。
[反思拓展]
(1)经过上述探究,还不能完全确定该化肥中混进的物质成分,理由是步骤Ⅱ加入过量氢氧化钡产生白色沉淀,不能证明是硫酸钾与氢氧化钡反应产生的,因为氢氧化钡与硫酸铵也生成白色沉淀硫酸钡。
(2)为了做好废液的处理回收,同学们把步骤Ⅳ反应后的物质含硝酸钡和硝酸钾,倒入废液缸中,然后往废液缸中滴加适量的硫酸钾溶液,硝酸钡与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,过滤,得到只含硝酸钾的溶液。
20. 在消防安全进校园活动中,老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体,探究其成分。(不考虑杂质的影响)
【查阅资料】
(1)干粉灭火器的主要成分为碳酸氢钠(NaHCO3)。
(2)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸钠受热不分解。
(3)碳酸氢钠溶液呈碱性,且与氯化钙不发生反应。
【提出猜想】猜想一:固体成分为碳酸氢钠;
猜想二:固体成分为 ______;
猜想三:固体成分为碳酸氢钠和碳酸钠。
【进行实验】
【提出质疑】小刚认为小明得出的结论不准确,理由是 ______。
【实验探究】小明和小组其他同学继续实验:
【实验结论】猜想三正确。
【拓展延伸】根据以上实验写出碳酸氢钠分解的化学方程式:______。
【答案】【提出猜想】碳酸钠 【提出质疑】碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色 【实验探究】取适量白色固体于试管中,加热,把气体通入澄清石灰水中 产生白色沉淀 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 【拓展延伸】 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
【解析】
【提出猜想】
碳酸氢钠不分解固体是碳酸氢钠;部分分解是碳酸氢钠和碳酸钠;完全分解是碳酸钠,故:猜想一:固体成分为碳酸氢钠;
猜想二:固体成分为碳酸钠;
猜想三:固体成分为碳酸氢钠和碳酸钠。
故填:碳酸钠。
【提出质疑】
小刚认为小明得出的结论不准确,理由是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色。
故填:碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色。
【实验探究】
故填:取适量白色固体于试管中,加热,把气体通入澄清石灰水中;产生白色沉淀;Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。
【拓展延伸】
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应化学方程式:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
21. 在实验室开放日,为验证质量守恒定律,甲、乙两组同学分别设计了以下实验,并进行了规范的操作和细致的观察。请参与并完成相关问题:
【提出问题】
两组实验都能验证质量守恒定律吗?
【进行实验】
甲组同学在实验过程中发现,化学反应前后天平平衡,成功验证了质量守恒定律,其化学方程式为 ______。乙组同学在实验过程中发现天平指针向右倾斜,其原因是 ____。此反应 ______(填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。
【实验结论】
在验证质量守恒定律时,对于有气体参加或生成的化学反应,一定要在 _______装置中进行。
【发现问题】
实验过后,两组同学对乙组烧杯中的废液进行了探究。废液中所含溶质是什么?
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:只有NaCl;
猜想Ⅱ:NaCl、Na2CO3和HCl;
猜想Ⅲ:NaCl和HCl;
猜想Ⅳ:______。
【交流讨论】
经过讨论,甲组同学认为,猜想_______是错误的,原因是_______(用化学方程式回答)。
【实验与结论】
甲组同学先将少量废液滴入试管中,然后滴入酚酞溶液,现象为 _____,原因是 ______,则猜想Ⅳ正确。乙组同学将少量废液滴入试管中,然后滴入氯化钡溶液,现象为 _______,则猜想Ⅳ正确。
【拓展与应用】
(1)若想验证猜想Ⅲ正确,可选择的试剂有______(填字母序号)。
A.紫色石蕊溶液
B.铁粉
C.氢氧化钠溶液
D.碳酸钾溶液
(2)若猜想Ⅲ正确,想得到废液中的氯化钠固体,根据盐酸的性质,无需另加试剂,只需对废液进行______操作即可。
【答案】【进行实验】 BaCl2+CuSO4=BaSO4↓+CuCl2 反应生成的二氧化碳逸出装置 遵循 【实验结论】密封 【猜想与假设】 NaCl、Na2CO3 【交流讨论】 Ⅱ . Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 【实验与结论】 溶液变红色 碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色 . 产生白色沉淀 【拓展与应用】. ABD . 蒸发
【解析】
进行实验
甲组同学在实验过程中发现,化学反应前后天平平衡,成功验证了质量守恒定律,过程中氯化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,其化学方程式为:BaCl2+CuSO4=BaSO4↓+CuCl2;
乙组同学在实验过程中发现天平指针向右倾斜,其原因是反应生成的二氧化碳逸出装置,此反应遵循质量守恒定律。
故填:BaCl2+CuSO4=BaSO4↓+CuCl2;反应生成的二氧化碳逸出装置;遵循。
实验结论
在验证质量守恒定律时,对于有气体参加或生成的化学反应,一定要在密封装置中进行。
故填:密封。
猜想与假设
猜想Ⅰ:恰好完全反应时只有NaCl;
猜想Ⅱ:NaCl、Na2CO3和HCl;
猜想Ⅲ:盐酸过量时是NaCl和HCl;
猜想Ⅳ:碳酸钠过量时是NaCl、Na2CO3。
故填:NaCl、Na2CO3。
交流讨论
经过讨论,甲组同学认为,猜想Ⅱ是错误的,原因是碳酸钠和盐酸不能共存,即碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
故填:Ⅱ;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
实验与结论
甲组同学先将少量废液滴入试管中,然后滴入酚酞溶液,溶液变红色,原因是碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色,则猜想Ⅳ正确;
乙组同学将少量废液滴入试管中,然后滴入氯化钡溶液,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,则猜想Ⅳ正确。
故填:溶液变红色;碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色;产生白色沉淀。
拓展与应用
(1)A.盐酸显酸性,能使石蕊试液变红色,可以用紫色石蕊溶液;
B.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,可以用铁粉;
C.氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,不能用氢氧化钠溶液;
D.碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,可以用碳酸钾溶液。
故填:ABD。
(2)若猜想Ⅲ正确,想得到废液中的氯化钠固体,根据盐酸的性质,无需另加试剂,只需对废液进行蒸发操作即可,是因为随着蒸发进行,氯化氢挥发逸出。
故填:蒸发
22. A、B、C、D四种物质均为初中化学常见无机化合物,已知它们由H、O、C、Cl、Ca、Na六种元素中的两种或三种元素组成,C与A、B、D均能发生反应。为确定A、B、C、D的成分,将这四种物质的溶液相互滴加,其中有三支试管反应现象如图所示,甲试管中有气泡生成,乙试管中有白色沉淀生成,丙试管中无明显现象。请回答:
(1)甲试管中反应的化学方程式是 __________。
(2)乙试管中反应的化学方程式是 __________。
(3)向丙试管中滴加的 __________(填数字序号)。
①一定是B溶液
②一定是D溶液
③是B溶液或D溶液
(4)将反应后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中,静置,烧杯底部有白色沉淀,则说明上层清液中一定不含的离子是 _________(填离子符号)。
(5)某同学取(4)中上层清液于试管中,滴加酚酞溶液,观察到溶液呈红色,再滴加过量氯化钡溶液(氯化钡溶液呈中性)观察到有沉淀生成,溶液仍然呈红色,则(4)的上层清液中一定含有的溶质是 _______(填化学式)。
【答案】(1)Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
(2)Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
(3)③ (4)H+
(5)NaCl、Na2CO3、NaOH
【解析】
解:A、B、C、D四种物质均为初中化学常见无机化合物,已知它们由H、O、C、Cl、Ca、Na六种元素中的两种或三种元素组成,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,C与A、B、D均能发生反应,将这四种物质的溶液相互滴加,甲试管中有气泡生成,是因为盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,乙试管中有白色沉淀生成,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,说明C是盐酸,A是碳酸钠,B是氯化钙,D是氢氧化钠;
【小问1详解】
甲试管中盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式是:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。故填:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
【小问2详解】
乙试管中碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式是:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。故填:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
【小问3详解】
向丙试管中滴加的是B溶液或D溶液,是因为氯化钙不能和盐酸反应,无明显现象,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,无明显现象。故填:③。
【小问4详解】
将反应后的三支试管中的物质全部倒入烧杯中,静置,烧杯底部有白色沉淀,则说明上层清液中一定不含的离子是氢离子。故填:H+。
【小问5详解】
某同学取(4)中上层清液于试管中,滴加酚酞溶液,观察到溶液呈红色,说明溶液显碱性,再滴加过量氯化钡溶液(氯化钡溶液呈中性)观察到有沉淀生成,是因为碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡,说明溶液中含有碳酸钠,溶液仍然呈红色,说明溶液中含有氢氧化钠,则(4)的上层清液中一定含有的溶质是反应生成的NaCl、过量的Na2CO3、NaOH。故填:NaCl、Na2CO3、NaOH。
23. 今天是化学实验室开放日,小明带着-包脱氧剂和一包食品干燥剂走进实验室,和小组同学一起开始了令人兴奋地探究之旅 (忽略实验过程中空气的影响)。
【查阅资料】脱氧剂成分是铁粉、碳粉、碳酸钠、氯化钠;
食品干燥剂的成分是生石灰。
探究活动一:脱氧剂脱氧原理
【进行实验】
(1)取适量脱氧剂于大试管中,加足量的水振荡,充分溶解后过滤,得到滤液A和滤渣甲;
(2)向滤渣甲中加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,得到黄色溶液,溶液底部有黑色不溶物。
【得出结论】脱氧剂脱氧的原理是铁粉与___________发生了化学反应,生成铁锈。
探究活动二:探究食品干燥剂是否变质
【进行实验】
(1)取一包干燥剂放入小烧杯中,加入适量的水,充分搅拌后,用手触摸烧杯外壁,发烫,过滤,得到滤液B和滤渣乙;
(2)向滤渣乙中加入足量的稀盐酸,可观察到固体全部溶解,有气泡产生,据此判断滤渣乙中有CaCO3。【得出结论】该干燥剂___________(选填“完全”或“部分”或“没有”)变质。
探究活动三:探究溶液混合后溶质的成分
小组同学将上述实验中的滤液A和滤液B倒入废液缸中,观察到有白色沉淀生成,过滤后得到滤液C,他们对C中溶质的成分进行了探究。
【提出猜想】
猜想一:___________
精想二: NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想三:NaCl、NaOH、Ca(OH)2
【进行实验】小明按照自己设计的方方案进行了如下实验:
【反思评价】小组同学经过讨论,一致认为根据步骤(2)的现象不足以证明猜想三是正确的,理由是___________。
小明经过认真思考后,对步骤(2)进行了修改,并做了下面的实验,最终得出了正确的结论,记录如下。请你完善实验报告。
【答案】【得出结论】空气中的氧气和水 探究活动二:部分 探究活动三: NaCl、NaOH 二
氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,也能生成白色沉淀,不能说明一定含氢氧化钙 另取少量滤液C于试管中,加入碳酸钠溶液
【解析】
探究活动一:
得出结论:
向滤渣甲中加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,得到黄色溶液,说明生成了氧化铁,铁能与空气中的氧气和水发生缓慢氧化生成铁锈;
探究活动二:
得出结论:
取一包干燥剂放入小烧杯中,加入适量的水,充分搅拌后,用手触摸烧杯外壁,发烫,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,该反应放出大量的热,故该干燥剂中含氧化钙,向滤渣乙中加入足量的稀盐酸,可观察到固体全部溶解,有气泡产生,碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,说明含碳酸钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,该干燥剂中含氧化钙和碳酸钙,说明部分变质;
探究活动三:
提出猜想:
脱氧剂成分是铁粉、碳粉、碳酸钠、氯化钠,铁与氧气和水反应生成了铁锈,取适量脱氧剂于大试管中,加足量的水振荡,充分溶解后过滤,得到滤液A和滤渣甲,铁粉、氧化铁、炭粉难溶于水,碳酸钠、氯化钠溶于水,故滤液A中含碳酸钠和氯化钠,取一包干燥剂放入小烧杯中,加入适量的水,充分搅拌后,得到滤液B和滤渣乙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,滤液B中含氢氧化钙,将滤液A和滤液B混合,观察到有白色沉淀生成,氢氧化钙和碳酸钠反应生成了碳酸钙和氢氧化钠,白色沉淀是碳酸钙,如果恰好完全反应,则溶质为:氯化钠、氢氧化钠,如果碳酸钠过量,则溶质为碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠,如果氢氧化钙过量,则溶质为氢氧化钙、氢氧化钠、氯化钠,故猜想一:NaCl、NaOH;
进行实验:
(1)取少量滤液C于试管中,加入足量的氯化钡溶液,无明显现象,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,说明不含碳酸钠,故猜想二不正确;
反思评价:
氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,故有白色沉淀生成,不能说明含氢氧化钙,不能得出猜想三正确;
氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,产生白色沉淀,故可设计实验:另取少量滤液C于试管中,加入适量碳酸钠溶液,产生白色沉淀,说明含氢氧化钙,则猜想三正确。
24.小秦在兴趣小组活动时做酸碱中和反应的实验(如图),他发现实验过程中一点现象也没有。稀盐酸和氢氧化钠是否真的像老师说的能发生反应?反应后成分是什么?请你和他一起完成探究。
(提出问题)反应是否发生?实验后溶液中含有哪些物质?
(作出猜想)
①NaCl ②NaCl、HCl ③NaCl、NaOH ④________
(设计实验)
(得出结论)通过上述实验探究,得出猜想②正确。写出氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的化学方程式__。
(分析讨论)
(1)老师指出,他的实验操作中存在一处错误,具体是_________。
(2)有同学说,可以用______测定溶液的酸碱度来检验稀盐酸和氢氧化钠是否发生了反应。
(拓展迁移)小秦认为,他可以用与镁条不是同一类别的物质进行实验,下列符合要求的是______。
A.Fe B.Na2CO3 C.Ca(OH)2
【答案】(作出猜想) HCl、NaOH (设计实验)无红褐色沉淀产生
(分析讨论) 滴管伸入到了试管内 pH试纸##pH计 B
【解析】
作出猜想:如果氢氧化钠和稀盐酸不反应,则溶液中含NaOH、HCl,如果氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,则溶液中含NaCl,如果氢氧化钠过量,则溶液中含NaCl、NaOH,如果稀盐酸过量,则溶液中含NaCl、HCl,故④NaOH、HCl;
设计实验:方案二:取少量所得溶液于试管中,加入适量氯化铁粉末,振荡,氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠,无红褐色沉淀生成,说明不含氢氧化钠;
得出结论:氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,该反应的化学方程式为:;
分析讨论:(1)胶头滴管加液时,既不能伸入容器,更不能接触容器,应垂直悬空于容器上方,故实验操作中存在的错误是:滴管伸入到了试管内;
(2)测定溶液的酸碱度,通常选择pH试纸或pH计;
拓展迁移:A、铁和镁均是由同种元素组成的纯净物,属于单质,属于同一类比物质,不符合题意;
B、碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,如果产生气泡,说明含HCl,符合题意;
C、氢氧化钙是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,无法检验是否含HCl,不符合题意。
故选B。
25.科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验,向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2,未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证,并对实验后所得废液的成分进行探究。
(一)实验目的:验证CO2能与NaOH溶液能否反应。
【方案一】小江同学利用下图甲装置,进行探究实验,观察到_______,说明CO2与NaOH发生了反应。小敏同学提出上述实验不严谨,利用甲装置,可补做一个对比实验,从而排除二氧化碳溶于水这一因素的干扰。
【方案二】接着他取软塑料瓶中的液体于三支试管中(如图乙),分别加入含不同种类溶质的三种溶液。观察到A试管中有气泡产生,B、C试管中均有白色沉淀生成。写出A试管中发生反应的化学方程式________。(写一个即可)
【结论】以上实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。
(二)实验目的:探究反应后溶液中的溶质
实验结束后,同学们将A、B、C三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图丙),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。
【提出问题】烧杯上层溶液中含有哪些离子?
【猜想假设】小红:一定含有的离子是Na+、Cl-;
小明:一定含H+;
小娜:可能含有OH-、、Ca2+中的一种或几种。
【讨论分析】经大家讨论认为小明的猜想不需要实验即可排除,你认为他们判断的依据是______。
【进行实验】小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究:请填写表格:
【反思评价】将烧杯内的物质过滤,向滤液中加入适量的______(填名称)进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
【答案】 (一) 软塑料瓶变瘪 (二)烧杯底部有碳酸钙沉淀会与氢离子反应 盐酸 Ca2+ 酚酞试液 溶液变红
【解析】
(一)方案一:小江同学利用下图甲装置,进行探究实验,观察到软塑料瓶变瘪,说明CO2与NaOH发生了反应;
方案二:接着他取软塑料瓶中的液体于三支试管中(如图乙),分别加入含不同种类溶质的三种溶液。观察到A试管中有气泡产生,B、C试管中均有白色沉淀生成。因为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,A试管中是稀盐酸和碳酸钠发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
讨论分析:依据题意可知,将A、B、C三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中,充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层是无色溶液,下层有白色沉淀。白色沉淀为碳酸钙,碳酸钙溶于酸,则上层清液中一定无H+,判断的理由为烧杯底部有碳酸钙沉淀会与氢离子反应;
进行实验:①分析实验方案,依据实验现象和实验结论可知,实验步骤为取烧杯内无色溶液少许于试管中,滴加过量的氯化钙溶液,静置,实验现象为有白色沉淀生成,证明有,无Ca2-;
②实验结论含有OH-,则实验步骤为取①中反应后的上层清液少许于试管中,加酚酞试液,实验现象为溶液变红;
反思评价:通过以上探究可知,上层清液中含有和OH-,则应向滤液加入盐酸,除去和OH-,处理后再排放,可以有效防止水体污染。
26.化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。
(1)写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是___________;
(2)探究蓝色滤液的成分
(提出问题)蓝色滤液中溶质的成分是什么?
(作出猜想)
猜想一:Zn(NO3)2;
猜想二:Zn(NO3)2和Cu(NO3)2;
猜想三:___________;
上述猜想中,该小组有同学直接判断猜想一不合理,理由是___________;
(实验设计)为进一步验证上述猜想,科技小组的同学设计了如下实验。
(结论分析)猜想三成立,则滤渣中一定含有___________。
【答案】(1) (2)Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3 滤液显蓝色,肯定含有硝酸铜 稀盐酸 产生白色沉淀 (结论分析)Ag
【解析】
将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,硝酸银完全反应后,锌再与相同反应生成硝酸锌和铜,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,说明硝酸铜有剩余。
(1)锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是;
(2)作出猜想:
充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,说明硝酸铜有剩余,硝酸银可能有剩余,也可能恰好完全反应;则猜想三:Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3;
上述猜想中,猜想一不合理,理由是滤液显蓝色,肯定含有硝酸铜;
实验设计:
取少量蓝色溶液于试管中,滴加稀盐酸,产生白色沉淀,说明溶液含硝酸银,因为稀盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,猜想三成立;
结论分析:
猜想三成立,硝酸银部分参加反应,硝酸铜未参加反应,则滤渣中一定含有Ag,且只含有Ag。
27.在七十五届联合国大会上,中国提出努力争取2060年前实现“碳中和”,实现二氧化碳的“零排放”。化学兴趣小组认为实验室可用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化碳,从而实现实验室二氧化碳的“零排放”。小组同学对吸收后溶液中溶质的成分产生兴趣并进行探究。
(提出问题) 氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体后,溶液中溶质的成分是什么?
(查阅资料)
(1)CO2与NaOH溶液反应会生成Na2CO3,当二氧化碳过量时,会继续反应生成NaHCO3。
(2)NaHCO3溶液呈弱碱性,一般不与CaCl2溶液反应,与稀盐酸反应产生气体。
(3)CaCl2溶液呈中性。
(作出猜想)
猜想①NaOH、Na2CO3 猜想②Na2CO3 猜想③Na2CO3、NaHCO3 猜想④NaHCO3
(实验与结论)
写出步骤一中反应的化学方程式___________。
(反思与交流)
反应物的量不同,可能导致生成物的种类不同。
【答案】④ 无 ① CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl
【解析】
[实验与结论]
步骤一:取少量待测液于试管中,加入CaCl2溶液,产生白色沉淀,说明滤液中含以碳酸钠,猜想④不成立;
步骤二:另取少量待测液于试管中,加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀,过滤,取少量滤液,向其中加入适量稀盐酸无气泡产生,说明滤液中不含碳酸氢钠,证明猜想③不成立;
步骤三:另取步骤二的少量滤液,向其中滴入2~3滴无色酚酞试液试液变红 ,说明溶液显碱性 含有氢氧化钠,猜想①成立;
步骤一中碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl,故填:④;无;①;CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl。
28. 科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学以酸为专题,对酸的五种化学性质进行探究、总结及应用,请回答有关问题:
酸的化学性质①﹣﹣酸与酸碱指示剂的作用。
酸能使紫色石蕊溶液变成红色,不能使无色酚酞溶液变色。
酸的化学性质②
图1中M所代表的物质类别是 。黄金是一种常见饰品,现实生活中,少数商贩用黄铜冒充黄金出售,可以用化学的方法加以鉴别。某同学为了测定黄铜(铜锌合金)样品的成分,将60g稀HCl分三次加入到盛有10g该样品的烧杯中,所得数据如下表,则该黄铜样品中含锌的质量分数为 。
酸的化学性质③﹣﹣酸与金属氧化物的反应。
盐酸可用于金属制品表面除锈等。
酸的化学性质④﹣﹣酸碱中和反应。
该校化学兴趣小组的同学重点以“酸碱中和反应”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂,于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对实验烧杯溶液中含有哪些溶质展开了讨论。
【提出问题】实验的烧杯中溶质含有哪些物质?
【提出猜想】猜想一:溶质中只有Na2SO4
猜想二:溶质中可能是Na2SO4和NaOH
猜想三:溶质中可能是 。
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【实验探究】小宇同学设计如下的实验方案
【方案评价】同学们对小宇上述的方案讨论后认为:
①方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确的,其原因是 。
②方案二也不能证明猜想三是正确的,理由是 。
③同学们经过讨论,一致认为方案三能够证明猜想三是正确的,并讨论除此方案外,还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。
【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时,还需考虑反应物的用量。
【学科渗透】如图2所示,小宇同学在进行溶液导电性的实验时,将电极两端插入稀H2SO4溶液中,闭合开关,小灯泡正常发光,然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba(OH)2溶液至过量,请推测小灯泡的发光情况为 ;发生反应的化学方程式是 。
酸的化学性质⑤﹣﹣酸与盐的反应
利用图3所示装置来验证CO2气体的性质,要证明CO2与NaOH溶液能够发生反应,可先加氢氧化钠溶液,再加盐酸,气球的变化是 。
【方法感悟】在化学实验中,可通过验证反应后生成物的存在,来验证某化学反应的发生。
3.【答案】金属单质; 36%。
【提出猜想】Na2SO4和H2SO4。
【实验探究】黑色粉末溶解,溶液由无色变蓝色
【方案评价】
①溶液中含有H2SO4也不能使无色酚酞溶液变红。
②Na2SO4也能与BaCl2反应产生白色沉淀。
【学科渗透】
小灯泡逐渐变暗至熄灭,再逐渐变亮;H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
(5)先变大再变小直到恢复原状
【解析】图1中M所代表的物质类别是金属单质,金属单质能和酸反应生成盐和氢气;由表中数据可知,第1次和第2次每加入20g稀盐酸,黄铜要减少1.3,而第3次再加入20g稀盐酸时,固体只减少了1g,这说明黄铜中的锌已完全反应,即黄铜中铜质量是6.4g,则该黄铜样品中含锌的质量分数为:×100%=36%;
【提出猜想】猜想一:恰好完全反应时溶质中只有Na2SO4
猜想二:氢氧化钠过量时溶质中可能是Na2SO4和NaOH
猜想三:硫酸过量时溶质中可能是Na2SO4和H2SO4。
【实验探究】
实验过程如下所示:
【方案评价】
①方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确的,其原因是溶液中含有H2SO4也不能使无色酚酞溶液变红。
②方案二也不能证明猜想三是正确的,理由是Na2SO4也能与BaCl2反应产生白色沉淀。
【学科渗透】
如图2所示,小宇同学在进行溶液导电性的实验时,将电极两端插入稀H2SO4溶液中,闭合开关,小灯泡正常发光,然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba(OH)2溶液至过量,过程中稀硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,溶液中自由移动的离子逐渐减少直至减小到0,继续加入氢氧化钡溶液时,自由移动的离子逐渐增多,小灯泡的发光情况为小灯泡逐渐变暗至熄灭,再逐渐变亮;发生反应的化学方程式是:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O。
(5)先加氢氧化钠溶液时,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,瓶内气压减小,气球膨胀,再加盐酸时,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,气球缩小,因此气球的变化是先变大再变小直到恢复原状。
故填:先变大再变小直到恢复原状。
29.氢化钠与水反应的化学方程式为:NaH+H2O=NaOH+H2↑。在实验室里,小强先取一定量的硫酸铜溶液于烧杯中,再将少量氢化钠加入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤得到滤液和蓝色滤渣。并对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性
【猜想与假设】猜想一:Na2SO4
猜想二:
猜想三: Na2SO4和CuSO4
猜想四:Na2SO4、CuSO4和NaOH
【讨论与交流】:小玲认为猜想 不合理,理由是 (用化学方程式表示)。
【实验与结论】
【答案】(1)【假设与猜想】Na2SO4和NaOH;【讨论与交流】猜想四; 2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓;
【实验与结论】三;无色溶液变红色;一
【解析】氢化钠反应生成的氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠;反应后滤液中溶质的
成分有四种可能:猜想一:恰好完全反应时溶质是Na2SO4;猜想二:氢氧化钠过量时溶质是Na2SO4和NaOH
猜想三:硫酸铜过量时溶质是Na2SO4和CuSO4;猜想四:Na2SO4、CuSO4和NaOH;【讨论与交流】:小玲认为
认为猜想四不合理,理由是氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠,反应的化学方程式为:
2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓。【实验与结论】实验一:取少量滤液于试管中,观察到溶液为无色,说
明溶液中没有硫酸铜,故猜想三不成立。实验二:实验二向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液,猜想二成立,
猜想二中溶液显碱性,故酚酞变成红色;实验三:常温下,再取少量滤液,测溶液pH>7,说明溶液显碱性,
故猜想二成立。
30.某校甲、乙兴趣小组同学在学习酸、碱、盐、金属的化学性质后,分别做了A、B、C三组实验:
甲、乙小组同学都观察到C组实验的现象为_ _______。
实验结束后,甲、乙小组同学分别同时将三组实验反应后的物质各倒入一个洁净的烧杯中,都观察到有气泡产生,甲、乙小组同学分别对气体成分及充分反应后烧杯中溶液的溶质成分进行探究。
【查阅资料】
①
②
③
实验探究】
【交流与反思】
(1)乙小组同学讨论后认为,甲组同学得出气体成分的结论不严谨,其理由是______。
(2)甲、乙小组同学所做实验相同,得出的实验结论却不同,原因是________。
【拓展与应用】只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应:____。
【答案】产生白色沉淀; CaCl2 ; 一开始无明显现象,后产生白色沉淀;紫色石蕊试液变红,溶液显酸性,碳酸钙一定与稀盐酸反应生成了二氧化碳,但是仅凭有气泡产生,无法得出产生了氢气 ;所用试剂的量不同 ;
【解析】碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,故观察到产生白色沉淀;实验探究:甲组:取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入紫色石蕊溶液,紫色石蕊溶液变红色,紫色石蕊试液遇酸变红,紫色石蕊试液变红色,说明溶液显酸性,A:铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气;B:氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水;C:碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,烧杯中溶液显酸性,说明稀盐酸过量,故产生的氢氧化钠和稀盐酸反应生成了氯化钠和水,碳酸钙和稀盐酸也反应生成了氯化钙、二氧化碳和水,故溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、CaCl2、HCl;乙组:分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中,往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液,再滴入无色酚酞溶液,只观察到溶液变红色,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,没有观察到白色沉淀产生,说明溶液中不含碳酸钠,无色酚酞试液遇碱变红,溶液变红色,说明溶液显碱性,实验结论为:气体为H2;溶液中溶质一定含有NaAlO2、NaCl、NaOH,故往另一支试管中不断滴入稀盐酸,氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水,待完全反应后,,故实验现象为:一开始无明显现象,后产生白色沉淀;
交流与反思:(1)由分析可知,紫色石蕊试液变红,溶液显酸性,碳酸钙一定与稀盐酸反应生成了二氧化碳,但是仅凭有气泡产生,无法得出产生了氢气;(2)甲、乙小组同学所做实验相同,得出的实验结论却不同,原因是:所用试剂的量不同;拓展与应用:氯化铝与氢氧化钠反应:,,故只用一条化学方程式表示AlCl3与过量NaOH在溶液中的反应为:。
31.结合某校师生线上“互动探究”活动,回答有关问题。
(学习目标)了解生活中常见的几种盐的化学性质。
(实验用品)教师用品:NaCl溶液、Na2CO3溶液、酚酞溶液、CaCl2溶液、KNO3溶液等。
学生用品:洁厕灵(主要成分稀盐酸,不考虑其它成分)、Ca(OH)2溶液(用生石灰干燥剂制备)、纯碱(Na2CO3)溶液、小苏打( NaHCO3)溶液、注射器、废塑料瓶、吸管等。
(互动探究)
(拓展延伸)“垃圾是放错了位置的资源”,对下列物质的利用,正确的是____。
A“探究一”中剩余溶液的混合液,可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量
B“探究二”中生成的这种气体,可以作为气体肥料
C“探究三”中生成的这种固体,可以作食品干燥剂
D“探究四”中剩余溶液的混合液,可以除去NaNO3溶液中混入的Ca(NO3)2
【答案】酚酞;气泡(或气体);碱 ;;产生白色沉淀(或产生沉淀);AB
【解析】稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;碳酸钠和氢氧化钙反应生成生成碳酸钙和氢氧化钠;碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。
[互动探究]碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,氯化钠溶液显中性,不能使酚酞溶液变红色;稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;氢氧化钙是由钙离子和氢氧根离子构成,属于碱;碳酸钠和氢氧化钙反应生成生成碳酸钙和氢氧化钠;碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。
[拓展延伸]A、“探究一”中剩余溶液的混合液中含有碳酸钠,洁厕灵主要成分是稀盐酸,稀盐酸和碳酸钠生成氯化钠、水和二氧化碳,则可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量,故A正确;B、碳酸钠、碳酸氢钠均与稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳可用于植物光合作用,则“探究二”中生成的这种气体,可以作为气体肥料,故B正确;C、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,碳酸钙不溶于水,不吸收水分,则“探究三”中生成的这种固体,不能作食品干燥剂,故C不正确;D、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,“探究四”中剩余溶液的混合液中含有硝酸钾和生成的氯化钠,碳酸钠和硝酸钙反应生成碳酸钙和硝酸钠,可以除去NaNO3溶液中混入的Ca(NO3)2,但引入了杂质,故D不正确。故选AB。
32.如图1所示,小瑾将反应后试管中的物质全部倒入烧杯时,发现烧杯内白色沉淀明显增多。为了探究烧杯内物质的成分,她立即向其中逐滴加入稀硝酸,并不断搅拌,烧杯内沉淀的质量随加入稀硝酸的质量变化如图2所示。
回答下列问题:
(1)图1所示,烧杯内的白色沉淀是_________(写化学式)。
(2)BC段发生反应的化学方程式为____________。
(3)A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为_____(写离子符号)。B点,烧杯内的沉淀由____________种物质组成。
(4)检验D点溶液中是否含有氯离子的方法____________。
【答案】(1)BaCO3、BaSO4 ; (2);(3)Na+、Cl-、SO ; 2 ;(4)静置,取上层清液少许于洁净试管中,向其中滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则说明含有Cl-;反之,无
【解析】(1)图1所示,碳酸钠和氯化钡生成碳酸钡沉淀和和氯化钠,硫酸钠和氯化钡生成硫酸钡沉淀和和氯化钠,烧杯内的白色沉淀是BaCO3、BaSO4;(2)硫酸钡沉淀不溶于硝酸,而碳酸钡沉淀溶于硝酸,BC段沉淀逐渐减少,说明发生的反应是碳酸钡和硝酸反应,发生反应的化学方程式为;(3)从AB段沉淀增加,说明该段有碳酸钡沉淀转化成硫酸钡沉淀,可知硫酸钠和氯化钡反应后溶液中的溶质为硫酸钠和氯化钠,即硫酸钠有剩余,而两个反应均生成氯化钠,故A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为 Na+、Cl-、SO;B点之前沉淀增多,说明有硫酸钡沉淀生成,B之后沉淀减少,说明有碳酸钡沉淀被反应掉,B烧杯内的沉淀由碳酸钡、硫酸钡两种物质组成;(4)氯离子能和银离子反应生成不溶于硝酸的氯化银沉淀,检验D点溶液中是否含有氯离子的方法静置,取上层清液少许于洁净试管中,向其中滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则说明含有Cl-;反之,无Cl-。
33.如图所示,某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ、从微观角度分析,中和反应的实质是______。
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分:
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想①:可能是NaCl和NaOH;
猜想②:可能只有NaCl;
猜想③:可能是_____。
【查阅资料】氯化钠溶液呈中性。
【进行实验】
方案二发生反应化学方程式是__________。
【反思与拓展】(1)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑________。
(2)根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中的溶质含有HC1,除以上方案外,下列哪些物质单独使用也能完成该实验?______(填序号)。
A.pH试纸 B.铜 C.紫色石蕊溶液
【答案】Ⅰ、氢离子和氢氧根离子反应生成水分子 【猜想】NaCl和HCl 【进行实验】不变 溶液中有气泡产生 【反思与拓展】(1)反应物是否有剩余
(2)AC
【解析】Ⅰ、中和反应是酸与碱反应生成盐和水,从微观角度分析,实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子。[猜想]猜想①:当氢氧化钠过量时,则烧杯内溶液中的溶质可能是NaCl和NaOH;猜想②:当氢氧化钠与盐酸刚好完全反应时,则烧杯内溶液中的溶质可能只有NaCl;猜想③:当盐酸过量时,则烧杯内溶液中的溶质可能是NaCl和HCl。[进行实验]方案一:若猜想①不正确,则溶液中不存在氢氧化钠。取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,溶液不变色,说明溶液呈中性或酸性,溶液不含氢氧化钠;方案二:若猜想②不正确,猜想③正确,则溶液中存在盐酸和氯化钠。取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量,溶液中有气泡产生,说明溶液中含有盐酸,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳发生反应的化学方程式是。[反思与拓展]
(1)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。(2)验证烧杯内溶液中的溶质含有HC1。 A、用pH试纸测定溶液的pH值,如果溶液pH小于7 ,溶液中含有HC1,符合题意; B、铜不与稀酸反应,无法检验溶液是否含有HC1,不符合题意; C、把紫色石蕊溶液滴到溶液中,如果变红色,则溶液中含有HC1,符合题意。故选AC。
34.某实验小组将少量氢化钙(CaH2)溶于水,形成了无色透明的溶液,再向其中加入碳酸钠溶液,有沉淀产生,经过滤后得到滤渣和滤液。然后进行了滤渣验证和滤液溶质成分的探究。
(1)(查阅资料)氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气,写出该反应的化学方程式______________。
(2)(交流验证)滤渣只能是碳酸钙,用盐酸验证此滤渣的化学方程式为______________。
(3)(提出问题)滤液中溶质的成分是什么?
(4)(猜想假设)猜想一:NaOH
猜想二:NaOH和Na2CO3
猜想三:NaOH和________。
猜想四:NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2
(5)(讨论分析)经过讨论认为最不合理的是猜想____,原因是______________。
(6)(实验与结论)
(7)(拓展延伸)在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还需考虑___________。
【答案】(1) (2)
(3) Ca(OH)2 (4)四 (或“氢氧化钙能与碳酸钠能反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠”) (5)没有气泡产生 三 (6)反应物是否过量
【解析】(1)氢化钙在常温下能与水反应生成氢氧化钙和氢气,写出该反应的化学方程式;(2)滤渣只能是碳酸钙,用盐酸验证此滤渣的化学方程式为;(4)猜想一:氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应时溶质是NaOH;
猜想二:碳酸钠过量时溶质是NaOH和Na2CO3;猜想三:氢氧化钙过量时溶质是NaOH、Ca(OH)2;
猜想四:碳酸钠、氢氧化钙都过量溶质是NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2;(5)经过分析,大家一致认为上述猜想四不需要验证,肯定是错误的,由于氢氧化钙能与碳酸钠能反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式是:;(6)步骤I:取少量滤液,向其中加入足量盐酸溶液,由于猜想二不成立,即没有碳酸钠,所以现象是没有气泡产生;步骤Ⅱ:另取少量滤液,向其中滴入适量Na2CO3溶液,产生白色沉淀,说明氢氧化钙能与碳酸钠能反应生成了碳酸钙沉淀,所以证明溶质有氢氧化钙,猜想三成立;(7)【拓展延伸】在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还需考虑反应物是否过量。
35.纳米零价铁(单质铁)在环保领域应用广泛,以菱铁矿(主要成分为FeCO3,不考虑杂质)为原料,制备纳米零价铁的反应为:。反应一段时间后,某学习小组对剩余固体的成分进行探究。
(提出问题)剩余固体的成分是什么?
(做出猜想)剩余固体的成分:
猜想一:Fe 猜想二:FeCO3 猜想三:_____
(实验探究)该学习小组利用下图装置,对剩余固体成分进行探究,实验操作及现象如下。回答下列问题。
(1)装置C中浓硫酸的作用是________。
(2)向装置A中加入稀硫酸后,A中产生气泡且溶液变为浅绿色,小芳同学判断猜想一正确,小刚同学认为小芳的判断不合理,理由是:_______。
(3)装置B中溶液变浑浊,说明________。
(4)观察到装置D中黑色粉末变红色,反应的化学方程式是________。
(实验结论)猜想____正确
(反思交流)如果将装置E去掉,_______(填“能”或“不能”)验证剩余固体中含有Fe,理由是_________。
【答案】(做出猜想)Fe、FeCO3(或铁、碳酸亚铁) (实验探究)(1)做干燥剂(或干燥气体或除去气体中的水分) (2)FeCO3与稀硫酸反应也能产生气泡且溶液变为浅绿色(或)(3)剩余固体中含有FeCO3(或装置A中产生了二氧化碳)
(4) (实验结论)三 (反思交流)能 可以根据装置D中黑色粉末变红色来判断
【解析】 [做出猜想]碳酸亚铁完全反应则剩余固体为铁,碳酸亚铁没有反应则剩余固体为碳酸亚铁,碳酸亚铁部分反应,则剩余固体为铁和碳酸亚铁,故猜想三为:Fe、FeCO3(或铁、碳酸亚铁);(1)浓硫酸具有吸水性,在实验装置中用做干燥剂(或干燥气体或除去气体中的水分);(2)装置A中可能有剩余的碳酸亚铁或者铁和碳酸亚铁的混合物。碳酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁(浅绿色)、二氧化碳(有气泡)、水,向装置A中加入稀硫酸后产生气泡且溶液变为浅绿色并不能说明固体就是铁,因此小芳的判断不合理;(3)装置B中盛放的试剂是澄清石灰水,变浑浊,说明装置A中产生了二氧化碳,而只有碳酸亚铁能与稀硫酸反应产生二氧化碳,说明剩余固体中含有FeCO3;(4)装置D中黑色氧化铜粉末变红色,说明产生氢气和氧化铜反应生成铜和水,反应的化学方程式是:;[实验结论]
由(3)(4)问可知剩余固体和稀硫酸反应产生了二氧化碳和氢气,说明剩余固体中有碳酸亚铁和铁,即猜想三正确;[反思交流]将装置E去掉能验证剩余固体中含有Fe,这是因为剩余固体中含有铁就会和稀硫酸反应产生氢气,氢气可以和氧化铜(黑色)在加热条件下反应生成铜(红色)和水,可以根据装置D中黑色粉末变红色来判断氢气的生成,进而判断出铁的存在。
36.某化学兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验时,先向烧杯中加入适量稀盐酸,并滴加几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀氢氧化钠溶液,并不断搅拌,一会儿后停止滴加氢氧化钠溶液,观察到烧杯中溶液为无色。同学们对反应后的溶液M的成分进行如下探究:
【猜想假设】
猜想Ⅰ:氢氧化钠过量,溶液M呈碱性。
猜想Ⅱ:氢氧化钠与盐酸恰好完全中和,溶液M呈中性。
猜想Ⅲ:______________
同学们经过讨论后认为猜想Ⅰ不正确,其理由是________________。
【实验探究】
(1)为了验证自己的猜想,小明设计了实验方案一:
(2)小强设计了实验方案二:
【分析评价】
同学们对小强的实验方案进行了分析,认为他的实验结论不正确。如果猜想Ⅱ正确,按照方案二的实验操作,也会生成白色沉淀,此时发生反应的化学方程式为________________________。
【再次探究】
如果要验证猜想Ⅲ正确,可以设计实验方案三:取少量溶液M于试管中,然后分别加入下列物质进行实验,能观察到明显现象并得出正确结论的是________(填序号)。
①锌粒 ②铜丝 ③二氧化碳 ④氧化铁 ⑤氢氧化钾 ⑥硫酸铜 ⑦碳酸钙 ⑧硝酸铵
【拓展应用】
若将等质量、等质量分数的氢氧化钾溶液与硝酸溶液混合,充分反应,则所得溶液中含有的溶质是__________________。
【答案】【猜想假设】盐酸过量,溶液M呈酸性氢氧化钠溶液能使酚酞试液变红色,而烧杯中溶液无色,不可能含有氢氧化钠 【实验探究】(1)紫 【分析评价】
【再次探究】①④⑤⑦ 【拓展应用】KNO3、KOH
【解析】猜想假设:氢氧化钠和盐酸反应会生成氯化钠和水,反应后溶液中的溶质还要考虑反应物是否过量;猜想Ⅰ:氢氧化钠过量,溶液M呈碱性。猜想Ⅱ:氢氧化钠与盐酸恰好完全中和,溶液M呈中性。
猜想Ⅲ:盐酸过量时,溶液M呈酸性;同学们经过讨论后认为猜想Ⅰ不正确,猜想Ⅰ中含有氢氧化钠,氢氧化钠溶液能使酚酞试液变红色,而烧杯中酚酞溶液无色,则不可能有氢氧化钠;实验探究:(1)实验结论是猜想Ⅱ正确,即溶液中性,中性溶液不能使紫色石蕊溶液变色,仍为紫色;分析评价:同学们对小强的实验方案进行了分析,认为他的实验结论不正确。如果猜想Ⅱ正确,即溶液中性,溶液中的溶质使氯化钠,按照方案二的实验操作,也会生成白色沉淀,此时发生氯化钠和硝酸银的反应,化学方程式为;再次探究:如果猜想Ⅲ正确,即溶液酸性,溶质是氯化钠和盐酸,则能和盐酸反应产生明显现象的物质都可以:①锌粒能与盐酸反应生成氯化锌和氢气,会有气泡产生;④氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,溶液会变黄色;⑤氢氧化钾加入有酚酞试液、氯化钠和盐酸的溶液中,立即和盐酸反应,溶液不会变红色;⑦碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,会有气泡产生。②铜丝、③二氧化碳、⑥硫酸铜、⑧硝酸铵和盐酸不会反应,没有明显的现象;
拓展应用:
等质量、等质量分数的氢氧化钾溶液和硝酸完全反应:,根据方程式知道,氢氧化钾有剩余,所得溶液中含有的溶质是硝酸钾和氢氧化钾。
试管编号
1
2
3
4
加入试剂
无色酚酞试液
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
________
有气泡产生
有白色沉淀产生
有白色沉淀产生
实验操作
实验现象
实验结论
方案甲:取少量滤液A于试管中,加入过量的稀盐酸
有气泡生成
猜想_______成立
方案乙:取少量滤液A于试管中,加入适量的Ba(NO3)2溶液
________
实验操作
实验现象
实验结论
取少量E装置中的废液于试管中,并向其中加入______。
______
猜想三正确
实验操作
实验现象
实验结论
取少量白色沉淀与试管中,向其中加入足量的稀盐酸。
_______。
猜想二成立。
实验操作
实验现象
实验结论
取B烧杯中的少量溶液于试管中,滴入足量的BaCl2溶液
生成白色沉淀,
溶液中的溶质是酚酞、NaCl、NaOH、Na2CO3
继续往上述试管中滴入足量的稀HNO3
实验操作
实验现象
结论
取少量溶液A于试管中,滴加足量Ba(NO3)2溶液
无明显现象
猜想___________成立
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量白色粉末于试管中,加水溶解,滴加过量的
溶液
综合实验现象判断,此白色粉末是Na2CO3
②静止后,向上层清液中滴加少量 溶液
无明显现象
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量白色粉末于试管中,加水溶解,滴加过量的 氯化钡溶液
产生白色沉淀(碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡)
综合实验现象判断,此白色粉末是Na2CO3
②静止后,向上层清液中滴加少量酚酞溶液
无明显现象(溶液中不含有氢氧化钠)
试管序号
甲
乙
丙
实验操作
实验现象
红色溶液
白色沉淀
无色气体
实验结论
该盐是______(选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”),其水溶液呈______性。
实验解释
丙中发生反应的化学方程式:______。
实验计算
全班同学完成试管乙实验,共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g,实验后最多收集到______g白色沉淀。
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,滴加少量______溶液
溶液变红色
滤液中的溶质是氢氧化钙
②另取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液
______
实验步骤
实验现象
结论或反应的化学方程式
取少量未知液于①②两支试管中,分别加入碳酸钠溶液
①中无明显现象
②中产生白色沉淀
①中原溶液为______
②中反应的化学方程式为______
实验步骤
实验现象
实验结论
______
______
猜想三成立
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡。
___________。
猜想一不正确
步骤2:取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量。
___________,过一会有白色沉淀产生。
猜想二不正确,猜想三正确
加热/s
通入CO/s
样品
90
30
A
90
90
B
180
90
C
样品
现象
结论
A
无明显现象
正确
B
有红色固体析出,有少量黑色固体剩余
正确
C
,无黑色固体生成
正确
实验方案
测溶液的pH
滴加K2CO3溶液
滴加AgNO3溶液
实验操作
实验现象
试纸变色,对照比色卡,pH7
猜想 不成立
实验操作
实验现象
实验结论
甲组
取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
气体为CO2、H2;溶液中溶质一定含有AlCl3、NaCl、___、HCl
乙组
分别取少量烧杯中的溶液于两支试管中
往一支试管中先滴入足量BaCl2溶液,再滴入无色酚酞溶液
只观察到溶液变红色
气体为H2;溶液中溶质一定含有 NaAlO2、NaCl、NaOH
往另一支试管中不断滴入稀盐酸
___ __
探究目的
探究过程
主要现象
解释或结论
探究一:盐溶液是否一定显中性
教师实验:
向分别盛有NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加_______溶液
所加溶液遇NaCl溶液不变色,遇Na2CO3溶液变红色
盐溶液不一定显中性
探究二:Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液能否与某些
酸溶液反应
学生实验:
有______产生,Ca(OH)2溶液变浑浊
Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应
探究三:Na2CO3溶液能否与某些________溶液反应
学生实验:
产生白色沉淀
写出化学方程式______
探究四:Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应
教师实验:
(1)取少量KNO3溶液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液
(2)取少量CaCl2溶液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液
(1)无明显现象
(2)_____
Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应
探究目的
探究过程
主要现象
解释或结论
探究一:盐溶液是否一定显中性
教师实验:
向分别盛有NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加酚酞溶液
所加溶液遇NaCl溶液不变色,遇Na2CO3溶液变红色
盐溶液不一定显中性
探究二:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能否与某些
酸溶液反应
学生实验:
有气泡产生,Ca(OH)2溶液变浑浊
Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应
探究三:Na2CO3溶液能否与某些碱溶液反应
学生实验:
产生白色沉淀
化学方程式为
探究四:Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应
教师实验:
(1)取少量KNO3溶液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液
(2)取少量CaCl2溶液于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液
(1)无明显现象
(2)产生白色沉淀(或产生沉淀)
Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡
溶液_____色
猜想①不正确
方案二
取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量
_____
猜想②不正确,
猜想③正确
实验步骤
现象
结论
步骤I:取少量滤液,向其中加入足量盐酸溶液
________
猜想二不成立
步骤Ⅱ:另取少量滤液,向其中滴入适量Na2CO3溶液
产生白色沉淀
猜想____成立
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量溶液M于试管中,滴加紫色石蕊溶液
溶液显_______________色
猜想Ⅱ正确
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量溶液M于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸
产生白色沉淀
猜想Ⅲ正确
相关试卷
这是一份中考化学二轮专题复习 实验探究题突破练习12 反应后物质成分的探究(2份,原卷版+解析版),文件包含中考化学二轮专题复习实验探究题突破练习12反应后物质成分的探究原卷版docx、中考化学二轮专题复习实验探究题突破练习12反应后物质成分的探究解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共99页, 欢迎下载使用。
这是一份中考化学二轮专题综合强化专题5《实验探究题类型1有关反应后物质成分的探究》精炼卷(含答案),共6页。试卷主要包含了兴趣小组利用提供的试剂等内容,欢迎下载使用。
这是一份中考化学二轮专题复习 实验探究题突破练习11 混合物组成成分的探究(2份,原卷版+解析版),文件包含中考化学二轮专题复习实验探究题突破练习11混合物组成成分的探究原卷版docx、中考化学二轮专题复习实验探究题突破练习11混合物组成成分的探究解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共68页, 欢迎下载使用。
相关试卷 更多
- 1.电子资料成功下载后不支持退换,如发现资料有内容错误问题请联系客服,如若属实,我们会补偿您的损失
- 2.压缩包下载后请先用软件解压,再使用对应软件打开;软件版本较低时请及时更新
- 3.资料下载成功后可在60天以内免费重复下载
免费领取教师福利