内容正文:
专题06 实验探究题 (全国通用)
1、 达州市九年级学生在5月份进行了实验操作考试,某实验室老师准备实验药品时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对于该固体是否变质,老师让三位同学通过实验来探究:
【提出问题】氢氧化钠是否变质?变质程度如何?
【猜想与假设】
猜想I:没有变质,全部是NaOH;
猜想II:部分变质,固体是NaOH和Na2CO3;
猜想III:全部变质,全部是Na2CO3。
氢氧化钠变质的原因___________(用化学方程式表示)。
【设计并进行实验】取一定量的固体溶于水配制成溶液,分成三份,三位同学按照自己的方案进行以下实验:
实验操作
实验现象
实验结论
小李
向第一份溶液中加入无色酚酞试液
溶液变红
猜想Ⅰ成立
小王
向第二份溶液中滴加几滴稀盐酸
无明显现象
猜想Ⅰ成立
小陈
向第三份溶液中加入CaCl2溶液
_______
猜想Ⅲ成立
【分析讨论】
①小王和小陈认为碳酸钠溶液也能使无色酚酞试液变红,因此小李的结论不正确。
②经过讨论他们认为通过小王的实验不能得出样品中一定不含Na2CO3,原因是_______。
【得出结论】综合三位同学的实验操作和现象可以得出猜想_______成立;
实验结束后大家将废液倒入同一个废液缸内观察到废液呈红色,且有白色沉淀。为了不污染环境,他们向废液缸里加入一定量的稀盐酸后得到无色澄清溶液,所得溶液中溶质(酚酞除外)种类最多时,溶液中所含有的离子有_______(填离子符号)。
【反思与拓展】
(1)大家一致认为实验室的NaOH必须密封保存。
(2)已知:①Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
②NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
如果向NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,反应后所得溶液中溶质的组成有_____种情况(不考虑CO2和H2CO3作溶质)。
【答案】 (1). CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;(2). 有白色沉淀生成;(3). 氢氧化钠和碳酸钠同时存在时,滴加盐酸的量过少,盐酸优先与氢氧化钠反应,还未与碳酸钠反应;(4). II;(5). Na+、Ca2+、H+、Cl-;(6). 4
【解析】猜想与假设:氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,故填:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
设计并进行实验:小陈同学的实验结论是猜想Ⅲ成立,氢氧化钠已全部变质成碳酸钠,向第三份溶液中加入CaCl2溶液,由于碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可观察到有白色沉淀生成,故填:有白色沉淀生成;
分析讨论:②小王的实验不能得出样品中一定不含Na2CO3,其理由是氢氧化钠和碳酸钠同时存在时,滴加盐酸的量过少,盐酸优先与氢氧化钠反应,还未与碳酸钠反应产生气泡,所以该结论不正确,故填:氢氧化钠和碳酸钠同时存在时,滴加盐酸的量过少,盐酸优先与氢氧化钠反应,还未与碳酸钠反应;
得出结论:综合三位同学的实验操作和现象可以得出猜想II成立,故填:II;
加入稀盐酸后,氢离子与氢氧根离子结合生成水,与碳酸根离子生成二氧化碳和水,所以无色澄清溶液不存在氢氧根离子、碳酸根离子;加酸后碳酸钙沉淀溶解,溶液中一定存在钙离子,而钠离子和氯离子不参与反应,溶液一定存在,若加入的盐酸过量,此时所得溶液中溶质(酚酞除外)种类最多,溶液中所含有的离子有Na+、Ca2+、H+、Cl-,故填:Na+、Ca2+、H+、Cl-;
反思与拓展:由题干信息可知,①Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3②NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,将①与②结合后反应式变为CO2+NaOH=NaHCO3;再根据CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O分析可知,若二氧化碳较少时,溶质为NaOH、Na2CO3;若二氧化碳过量时,溶质为NaHCO3;若CO2与NaOH质量比为44:80时,溶质为Na2CO3;若CO2与NaOH质量比(44:80) ~(44:40)之间时,溶质为Na2CO3、NaHCO3,所以向NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,反应后所得溶液中溶质的组成有4种情况,故填:4。
2、某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究。
实验过程与分析】
实验1
实验2
实验操作
实验现象
______
无明显现象
实验结论
氢氧化钠能与硫酸铜反应
氢氧化钠不与硫酸反应
(1)请写出实验1的实验现象。
【实验反思与拓展】
(2)实验1发生反应的化学方程式为______。
(3)某同学认为实验2的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴人稀硫酸,观察到溶液由______色变