内容正文:
专题08 科学探究
1.(2023·江苏盐城·统考一模)在化学分组实验课上,实验小组的同学对碳酸盐进行如下探究。
(1)能证明溶液呈碱性的实验现象是___________。
(2)C试管中发生反应的化学方程式为___________。
实验结束后,小米出于好奇将D试管中的上层废液与B试管中的废液一起倒入烧杯中发现烧杯中只有气泡产生。同学们对烧杯内混合液中的溶质成分进行如下探究:
【猜想假设】
(3)猜想一:NaCl
猜想二:HCl、NaCl
猜想三:___________。
【实验验证】
(4)
实验操作
实验现象
实验结论
取适量的混合液于试管中,向其中滴加Na2CO3
_________
猜想二不成立
取适量的混合液于试管中,滴加______溶液。
有白色沉淀产生
猜想三成立
【实验反思】
(5)若D试管中的上层废液与B试管中的废液混合后无明显现象,则混合后溶液中溶质成分可能的组合有_______种。
【拓展应用】
(6)已知NaHCO3受热易分解方程式为:2NaHCO3。某同学进行如下实验:将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物13.7g充分加热至质量不再改变,冷却至室温,再向其中加入100g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应。整个实验过程中产生CO2的质量是_____g;原混合物中Na2CO3的质量分数为_______(保留一位小数)。
2.(2023·江苏镇江·校联考一模)实验是学习化学的重要方法。根据如图实验,回答问题。
【实验一】
(1)取Ⅰ中少量石灰水,滴加紫色石蕊试液,溶液呈_______色。
(2)Ⅲ中为Ca(HCO3)2澄清溶液,则浑浊消失所发生反应的化学方程式为_______。
【实验二】滴加MgCl2溶液后锥形瓶中出现浑浊且有气泡放出。
(1)V中石灰水变浑浊说明Ⅳ中产生的气体是_______。
(2)Ⅳ中反应后的混合物经过滤、洗涤、干燥得白色固体。
资料:Mg(OH)2、MgCO3、CaCO3均为不溶性白色固体,在一定温度下均能分解生成相应的氧化物,发生分解时的温度见表。
不同物质分解时的温度表
物质
Mg(OH)2
MgCO3
CaCO3
分解温度
260℃
540℃
900℃
【探究】白色固体的组成
称取实验二中白色固体样品3.68g,控温加热至该温度下固体质量不再减小,测得剩余固体质量与温度关系如表。
剩余固体的质量与温度的关系表
实验组序号
①
②
③
温度/℃
280
560
1000
剩余固体质量/g
3.68
2.80
1.92
(1)根据表中第_______组(填序号)数据可判断样品中无Mg(OH)2。
(2)样品中MgCO3、CaCO3的质量比是_______。
结论:实验二中MgCl2和Ca(HCO3)2反应的化学方程式为_______。
【拓展】将实验二中MgCl2溶液改为澄清石灰水,则锥形瓶中出现白色沉淀,无气泡,该反应的化学方程式为_______。
3.(2023·江苏扬州·统考一模)碳酸钠和碳酸氢钠在食品工业中均可用作食品添加剂,它们也是生活中常见的日用化学品。小泽和小泮两位同学对碳酸钠和碳酸氢钠的制备和性质等开展项目式学习。
任务一:了解碳酸氢钠和碳酸钠的制备
【查阅资料】
①通常情况下,1体积水大约能溶解700体积NH3,1体积水大约能溶解1体积CO2;
②步骤Ⅱ、Ⅲ发生的总反应为:
(常温下,NaHCO3的溶解度为9.6g,NH4Cl的溶解度为37.2g)。
(1)流程中得到的溶液A中的溶质除NaCl外,还一定含有的溶质是______。
任务二:探究NaHCO3和Na2CO3的溶解性和水溶液的酸碱性。
实验操作
观察到的实验现象
Na2CO3
NaHCO3
①
在2支试管里分别加入1gNaHCO3和Na2CO3,各加入10mL水,振荡
全部溶解,得到透明溶液
部分溶解,试管底部有少许固体
②
将步骤①的试管中溶液分别分成两份其中1份溶液中各滴加2滴酚酞溶液
溶液变红色
溶液变浅红色
③
在步骤②的另两份溶液中各滴加2滴10%盐酸,振荡
没有气泡产生
产生少量气泡
根据上述实验现象,回答下列问题:
(2)常温下,NaHCO3的溶解度______(填“大于”“小于”或“等于”)Na2CO3的溶解度。
(3)下列推断正确的是______(填字母)。
A.碳酸钠溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈酸性
B.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液都呈碱性
C.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液都呈酸性
D.碳酸钠溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈中性
任务三:探究NaHCO3和Na2CO3的热稳定性。
观察到的实验现象如下表所示:
物质
装置B中现象
装置C中现象
Na2CO3
无明显变化
开始断断续续产生