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2024年中考化学复习专题:科学探究题
1.纯碱是种重要的化 工原料,广泛用于玻璃造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。
【任务一】了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
(1)“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵(NH4Cl),再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是CO2和______ (填字母序号)。
A.Cl2 B.NH3 C.SO2
【任务二】探究纯碱的性质——Na2CO3溶液呈碱性
【查阅资料】①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的OH-;②Na2CO3在水中全部解离出Na+和;③CaCl2溶液呈中性。
【提出猜想】
(2)猜想:H2O 单独起作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性;猜想二:Na+与H2O作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性;猜想三: ,使溶液呈碱性。
【实验探究】
(3)
实验操作
实验现象
实验结论
向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想一不成立
向试管中加入一定量的NaCl溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想二不成立
①向试管中加入定量的Na2CO3溶液,滴入2滴酚酞溶液
②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量
①溶液由无色变红色
②
猜想三成立
【反思与交流】
(4)写出②中发生反应的化学方程式: 。
【任务三】探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】Na2CO3可用于生产洗涤剂,用来清洗油污。Na2CO3溶液碱性越强,去油污效果越好。
【实验探究】兴趣小组继续对影响Na2CO3溶液去油污效果的影响因素进行探究。
用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na2CO3溶液,并测定溶液pH,记录数据如下表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
10%
10%
10%
溶液温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
【解释与结论】
(5)实验①、②、③对比,可得出的结论是 。
(6)要探究Na2CO3溶液的溶质质量分数与去油污效果的关系,可选择的3个实验的编号是 。
(7)已知稀盐酸和石灰石反应后废液中的溶质是CaCl2和HCl,小组同学决定用Na2CO3除去它们。取100mL废液样品于烧杯中,逐滴滴加5.3%的Na2CO3溶液,用pH传感器测定滴加过程中溶液的pH。实验结果如图所示。
【结果讨论】
①a→b阶段,观察到烧杯中的现象是 。
②c点时,取少量烧杯中的清液于试管中,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明处理100 mL废液,所需5.3%的Na2CO3溶液的体积 120 mL(填“大于”、“等于”或“小于”)。
③将烧杯中的沉淀过滤、洗涤、干燥称重,质量为4 g,若处理1 L该废液,理论上需要Na2CO3固体 g(实验所用Na2CO3溶液的密度近似看作1 g/cm3)。
2.兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂,一包是柠檬酸晶体,另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水,混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。于是对白色粉末的化学成分进行了以下探究:
【提出猜想】猜想1.碳酸钠;猜想2.碳酸氢钠;猜想3.碳酸钠和碳酸氢钠。
【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性;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。
【实验探究】 小月、小妮分别对有关猜想设计方案并进行实验:
实验操作
实验现象
实验结论
小月
将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度
pH (选填“>”“<”或“=”)7
溶液呈碱性,猜想1成立
小妮
用下图所示的装置进行实验
试管A中有水珠产生,试管B中液体变浑浊
猜想2成立,试管B中反应的化学方程式为
【交流反思】大家一致认为小月和小妮的结论不准确:
(1)小月实验结论不准确的原因是 ;
(2)小妮的实验方案不能排除白色粉末是否含有 。
【结论分析】探究后他们核查到添加剂的成分是柠檬酸和碳酸氢钠,分析后认为白色粉末中的碳酸钠是由碳酸氢钠分解产生的。
【拓展应用】下列物质常温下放