内容正文:
炸包之成分
——建立物质检验鉴别的有序思维
你觉得炸包玩具中的药品是什么?
成分分析
白色固体
无色液体
原理
为什么爆炸?
装置密闭
压强增大
成分
决定
放热升温
产生气体
进行猜想
爆炸
现象
决定
环节1:原理分析
上节课了解到炸包玩具“爆炸的原因”,那是什么样的反应能导致密闭装置中的压强增大呢?
放热升温
根据“炸包玩具”的爆炸原理,尝试猜想“炸包玩具”的成分。
猜想1:液体:H2O;固体:CaO
猜想2:液体:H2O;固体:NaOH
环节2:成分猜想
猜想3:液体:酸;固体:碳酸盐/碳酸氢盐
猜想4:液体:酸;固体:氢前金属
猜想5:液体:碱;固体:铵盐
猜想6:液体:H2O2;固体:MnO2
产生气体
提出的猜想中,你认为哪些是最不可能的?为什么?
NaOH有腐蚀性且不易保存
×
MnO2为黑色固体
×
环节3:设计实验
序号 药品用品 实验现象 实验结论
实验1 液体+紫色石蕊试剂
溶液变红
液体为酸,猜想1、猜想5不正确
猜想1:液体:H2O;固体:CaO
猜想3:液体:酸;固体:碳酸盐/碳酸氢盐
猜想4:液体:酸;固体:氢前金属
猜想5:液体:碱;固体:铵盐
无色液体是那种酸呢?
酸 柠檬酸
性质 从柠檬、柑橘等水果中提取的天然有机酸,为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末,无臭,易溶于水,有酸味;酸性弱、对人体无害。
用途 用于香料或作为饮料的酸化剂
知识补充
无色溶液是柠檬酸
白色固体是什么物质呢?请你设计实验验证
氢前金属:
1.与酸反应生成氢气
2.与硫酸铜发生置换反应
碳酸盐/碳酸氢盐:
1.与酸反应生成二氧化碳
2.与石灰水反应一定浓度下均产生白色沉淀
关键点:找差异
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验2 白色固体+稀盐酸,将产生的气体通入到澄清石灰水中
试管中产生大量气泡,
澄清石灰水变浑浊
白色固体为碳酸盐/碳酸氢盐
设计实验
碳酸盐/碳酸氢盐种类繁多,固体究竟是哪种碳酸盐/碳酸氢盐呢?
查阅资料
表1 几种常见碳酸盐和碳酸氢盐价格
盐的种类 Na2CO3 CaCO3 NaHCO3 K2CO3 Ca(HCO3)2
药品价格(元/吨) 2200 600 1700 6100 3000
在生产实际中,成本是选择原料的一项重要因素,请你根据表1数据
猜想固体的成分。
CaCO3、NaHCO3、Na2CO3
CaCO3、Na2CO3、NaHCO3三种物质怎么去鉴别?
性质 CaCO3 Na2CO3 NaHCO3 性质比较
溶解性 不溶于水 溶于水 溶于水 CaCO3不溶于水,20℃时Na2CO3的溶解度为21.5g,NaHCO3的溶解度为9.6g
与石灰水反应 不反应 反应 反应 一定浓度下均产生白色沉淀
溶液的酸碱性 碱性 碱性
热稳定性 不稳定 稳定 不稳定 NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,CaCO3受热分解生成CaO、CO2
与盐酸反应 反应 反应 反应 均产生CO2,但NaHCO3与HCl反应更加剧烈,Na2CO3其次、CaCO3最慢
表3 碳酸钙、碳酸钠和碳酸氢钠性质(部分)的比较
鉴别CaCO3
鉴别Na2CO3、
NaHCO3
设计实验
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验3 将少量白色固体置于试管,加水
白色固体溶解在水中
白色固体不是碳酸钙
设计实验
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验4 加热白色固体
澄清石灰水变浑浊
白色固体是碳酸氢钠
你还有什么方法确定白色固体的成分呢?
性质 CaCO3 Na2CO3 NaHCO3 性质比较
溶解性 不溶于水 溶于水 溶于水 CaCO3不溶于水,20℃时Na2CO3的溶解度为21.5g,NaHCO3的溶解度为9.6g
与石灰水反应 不反应 反应 反应 一定浓度下均产生白色沉淀
溶液的酸碱性 碱性 碱性
热稳定性 不稳定 稳定 不稳定 NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,CaCO3受热分解生成CaO、CO2
与盐酸反应 反应 反应 反应 均产生CO2,但NaHCO3与HCl反应更加剧烈,Na2CO3其次、CaCO3最慢
表3 碳酸钙、碳酸钠和碳酸氢钠性质(部分)的比较
自主探究
1.利用相同温度下溶解度的差异鉴别
2.利用与酸反应速率差异
关键
对比实验
控制变量
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验5(利用溶解度差异)
实验6(利用反应速率差异)
固体未完全溶解
白色固体为碳酸氢钠
20℃时,将1.5g白色固体置于试管中,加入10mL蒸馏水。
将等质量的白色固体、碳酸钠和碳酸氢钠置于不同试管中,加入等浓度等体积的稀盐酸。观察现象。
白色固体