内容正文:
专题五 实验与探究
反应后生成物成分的探究
首先根据化学方程式确定反应后溶质成分的可能组成,恰好完全反应,只有生成物;如果反应物有剩余,除生成物外,还含有反应物的某一种,然后设计实验验证猜想或进行评价。在作出猜想时,可以从以下两方面入手:(1)恰好反应。恰好完全反应时,溶质的成分只有生成物;(2)某一种反应物过量,注意不会出现反应物同时过量的情况。某一种反应物过量时,溶质的成分为生成物和过量的反应物的混合物。
方法点拨:化学反应发生后的物质成分中,一定会存在的物质是反应的生成物、没有发生化学反应的物质。可能会存在的物质是反应物中的一种,反应物不会同时存在两种或两种以上。
[提出问题] 滤液中溶质的成分是什么?
[查阅资料] 已知Na2SO4的水溶液呈中性。
[猜想与假设]
猜想一:Na2SO4;
猜想二: ;
猜想三:Na2SO4、CuSO4;
猜想四:Na2SO4、CuSO4、NaOH。
其中猜想不合理的是 。
好完全反应,两者都没有剩余,则生成物中溶液中的溶质只有Na2SO4。发生反应的NaOH和CuSO4可能在反应后剩余其中之一,故猜想为Na2SO4或Na2SO4、NaOH或Na2SO4、CuSO4,CuSO4、NaOH同时存在会发生反应,不能共存,所以猜想四不合理。
答案:[猜想与假设] Na2SO4、NaOH 猜想四
[实验方案与验证]
实验 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取少量滤液于试管中,观察现象 溶液为
无色 猜想
不成立
实验二 另取少量滤液于试管中,向其中滴加酚酞溶液 无明显
现象 猜想
不成立
实验三 常温下,再取少量滤液,测溶液酸碱度 pH=7 猜想
成立
解析:[实验方案与验证]实验一:因为硫酸铜溶液是蓝色的,所以若溶液为无色,则一定不含硫酸铜,即猜想三不成立。
实验二:氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,而该滤液无明显现象,所以滤液中一定不含氢氧化钠,故猜想二不成立。
实验三:氢氧化钠溶液显碱性,pH>7;Na2SO4的水溶液呈中性,pH=7,所以若滤液的pH=7,则猜想一成立。
答案:[实验方案与验证] 实验一:三 实验二:二 实验三:一
[拓展延伸] 金属钠在运输、保存中应该注意: 。
解析:[拓展延伸]因为金属钠的化学性质活泼,且能与水、氧气反应,所以应密封保存。
答案:[拓展延伸] 密封保存
[例2](云南中考)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或两者的混合物。
[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: 。
解析:[猜想与假设] 沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或两者的混合物,所以猜想三为Ag2SO4和Ag2SO3的混合物。
答案:[猜想与假设] Ag2SO4和Ag2SO3的混合物
[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 。
解析:[实验探究] Ag2SO4微溶于水,说明溶液A中会混有Ag2SO4,加入Ba(NO3)2溶液,无明显现象说明没有Ag2SO4,所以猜想二成立。
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
[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 。
解析:[拓展延伸] (1)银离子与氯离子结合生成氯化银白色沉淀。
答案:[拓展延伸] (1)银离子与氯离子结合生成氯化银白色沉淀
(2)AgNO3溶液与Na2SO3溶液反应生成Ag2SO3白色沉淀,Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液,所以实验现象是先有白色沉淀生成,一段时间后,白色沉淀消失。
(2)先有白色沉淀生成,一段时间后,白色沉淀消失
[例3] (2023滨州)纯碱在工业生产中用途极广,广泛应用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂生产等领域。某化学兴趣小组的同学在预习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了