内容正文:
一、碱与CO2反应的判断
(1)对于CO2与NaOH溶液发生反应的考查经常在中考中出现,由于无明显现象,无法肯定反应是否发生,所以需要借助简单的实验,通过明显的现象来判断是否发生。如图所示的一些装置可以帮助我们判断:
A B C D
E F G
观察到的现象分别为:A.烧杯中的水进入导管;B.软塑料瓶变瘪;C.试管内液面上升;D.U形管中的水左液面高于右液面;E.锥形瓶中气球胀大;F. 鸡蛋被吸进集气瓶中;G.烧杯中的水进入烧瓶,形成喷泉。
为排除可能是二氧化碳与氢氧化钠溶液中的水发生了反应,还需把上述实验中的氢氧化钠溶液换成等体积的水,做对比实验。
(2)NaOH和Ca(OH)2与CO2反应后会生成对应的Na2CO3和CaCO3,利用Na2CO3和CaCO3都能与稀盐酸反应生成CO2气体这一现象,来证明NaOH和Ca(OH)2与CO2发生了反应,或者是NaOH和Ca(OH)2变质。
解答此类问题应注意以下几个方面:
(1)利用对比形变的程度观察。二氧化碳能溶于水,也能与氢氧化钠溶液反应,因此都会使密封的软塑料瓶发生形变,少量的氢氧化钠溶液就能够达到实验目的,少量的水则现象不明显。
(2)验证CO。要想验证氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应,最好的方法是验证CO的存在。可以通过滴入过量稀盐酸,验证二氧化碳来实现,也可以通过滴加氯化钙、氯化钡等产生碳酸盐沉淀来实现。
(3)碳酸钠溶液也呈碱性。氢氧化钠与二氧化碳反应后产生的碳酸钠,其水溶液也呈碱性。同学们如果使用酚酞试液来验证反应是否发生,则容易掉入试题的陷阱中,正确的方法是检验碳酸根的存在。
二、常见物质变质的溶质判断
1、氢氧化钠(NaOH)的变质
(1)变质的原因:吸收空气中的CO2而变质,化学方程式为CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O。
(2)变质情况分析:
①没有变质,成分:NaOH。
②部分变质,成分:NaOH和Na2CO3。
③全部变质,成分:Na2CO3。
(3)变质情况的检验方法:
①没有变质:取样,滴入稀盐酸(或CaCl2溶液),无气泡产生(或无白色沉淀生成)。
②部分变质:取样,滴入足量或过量的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,再往上层清液中滴入无色酚酞,溶液变红色,说明部分变质。
③全部变质:取样,滴入足量或过量的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,再往上层清液中滴入无色酚酞,溶液不变红色,说明全部变质。
2、氧化钙的变质
(1)变质的原因:吸收空气中的H2O和CO2而变质,化学方程式为CaO+H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2===CaCO3+H2O。
(2)变质情况分析:
①没有变质,成分:CaO。
②部分变质,成分:CaO、Ca(OH)2或CaO、Ca(OH)2和CaCO3
③全部变质,成分:Ca(OH)2、CaCO3或CaCO3。
(3)变质情况的检验方法:
①CaO的检验:取样,加水,温度明显升高,说明有CaO。
②Ca(OH)2的检验:因为CaO的检验会对Ca(OH)2的检验带来干扰,所以若有CaO存在,一般不能检验Ca(OH)2的存在。
③CaCO3的检验:取样,滴入足量稀盐酸,有气泡产生,说明有CaCO3。
3、氢氧化钙的变质
(1)变质的原因:吸收空气中的CO2而变质,化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3+H2O。
(2)变质情况分析:
①没有变质,成分:Ca(OH)2。
②部分变质,成分:Ca(OH)2和CaCO3。
③全部变质,成分:CaCO3。
(3)变质情况的检验方法:
①没有变质:取样,滴入稀盐酸,若无气泡产生,说明没有变质。
②部分变质:取样,加水,滴入无色酚酞,溶液变红,再往不溶物中加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明部分变质。
③全部变质:取样,加水,滴入无色酚酞,溶液不变红,再往不溶物中加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明全部变质。
1、某校科学兴趣小组同学想检验实验室内一瓶久置的NaOH固体是否变质。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【提出问题】NaOH固体是否变质?
【猜想假设】
猜想一:没有变质,成分全部为NaOH。
猜想二:发生变质,成分为 (写化学式)。猜想的依据是 。
【实验活动1】甲组同学设计并进行了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液,再向其中加入过量稀盐酸,观察。
猜想二正确
该实验中一定发生的反应,其化学方程式为 。
【实验活动2】乙组同学为了证明该NaOH样品变质程度,设计了如下实验方案并进行实验。
取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后,向其中滴加过量氯化钡溶液至沉淀完全,过滤,取少许滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察到无色酚酞溶液 ,证明NaOH样品发生了部分变质。
【实验活动3】丙组同学设计了新的实验方案并利用乙组剩余的滤液进行以下实验。
实验操作
实验现象
(1)取少许滤液,滴加MgCl2溶液
产生白色沉淀
(2)取少许滤液,滴加CuSO4溶液
既有白色沉淀又有蓝色沉淀产生
(3)取少许滤液,通入CO2气体
产生白色沉淀
通过【实验活动3】证明该NaOH样品发生部分变质。
【总结提升】乙、丙两组同学通过实验证明NaOH样品发生部分变质的共同思路是 。
2、某科学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(每种方案或实验的1、2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液);
探究一:鉴别酸溶液与碱溶液
【设计实验】
(1)为鉴别哪一瓶是酸溶液,哪一瓶是碱溶液,小明设计了下图所示的四种方案,方案不可行的是 (填字母序号)。
A. B. C. D.
探究二:探究两瓶溶液的溶质成分
【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么?
【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分,分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示:
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
镁条
BaCl2溶液
CuCl2溶液
Na2CO3溶液
现象
1号试管
产生气泡
产生白色沉淀
无明显现象
产生气泡
2号试管
无明显现象
产生白色沉淀
产生蓝色沉淀
无明显现象
【获得结论】
(2)1号试管中的溶质是 (填写化学式);以上四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是 (填实验序号)。
【讨论质疑】
(3)小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑,大家一致认为2号试管中的原溶液已变质,则变质的化学方程式为 。
探究三:探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分
【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH、Na2CO3; 猜想二:Na2CO3
【设计实验】
(4)请完善下面的表格。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中,加入足量BaCl2溶液充分反应,过滤。
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加 。
溶液变红色
【反思评价】
(5)小明认为可用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验,大家一致认为此方案不可行,理由是
。
3、某科学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖,试剂瓶内壁附着一层白色固体、底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么?怎样产生的?
【猜想与假设】
猜想一:碳酸钙;空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙。
猜想二:氢氧化钙;水分蒸发,析出氢氧化钙固体。
猜想三:氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
【实验探究】
(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为 。
甲同学得出结论:猜想一正确。
(2)乙同学提出质疑,认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是 (用化学方程式表示),并补充实验如下:
实验步骤
实验现象
实验结论
白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙
【实验结论】
综上所述,猜想三正确。
【实验反思】
(3)澄清石灰水必须要 保存。
4、某科学老师在实验室取用生石灰时,发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂(如图)。某科学兴趣小组的同学在该老师的指导下,对该生石灰样品开展了以下探究活动。
【提出问题】生石灰样品的成分是什么?
【作出猜想】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【实验探究】小华同学设计如下实验进行探究。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯壁。
烧杯壁发热
②
将①中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入 。
溶液变红
有Ca(OH)2
③
取②中的少许滤渣于试管中,向其中滴加少量稀盐酸。
无CaCO3
【交流讨论】
(1)同学们经过讨论,发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2,理由是 。
(2)小红同学提出实验③结论也不正确。他改进实验③,并通过实验证明生石灰样品中含有碳酸钙,他改进实验③的操作内容是 。
(3)通过小组合作,最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3,可能含有Ca(OH)2。请写出生成CaCO3的化学方程式 。
【反思应用】
(4)生石灰要 保存。
(5)设计和分析实验时,要充分考虑反应物的量和生成物等因素对实验结论的干扰。
(6)要确定样品中是否含有氢氧化钙,还需要学习更多化学知识才能解决。
5、某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现,有些化学反应发生时没有伴随明显的现象,他们就此进行了以下探究。
【提出问题】怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应?
【分析讨论】(1)同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路I:验证有 ;
思路Ⅱ:验证反应物减少或消失。
【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。
组别
第一组
第二组
实验示意图
【实验结论】
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,观察到 ,认为NaOH溶液和CO2发生了反应。但有同学指出,还应进行CO2与 反应的对比实验才能得出这一结论。
(3)第二组的小明同学向丙中滴入无色酚酞溶液后,观察到溶液颜色 ,得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl,你认为小亮的结论是 (填“合理”或“不合理”)的。
(4)第二组同学进一步讨论后认为,如果将乙中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7时,则能证明有氯化钠生成。
【反思与拓展】
(5)氢氧化钠在空气中易变质,为了防止该药品变质,该药品要 保存。
(6)下列物质,能进一步证明第二组的实验中“氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是 (填字母)。
A.铜片 B.氧化铜 C.紫色石蕊溶液
6、实验小助手小明和老师一起检查实验台上的药品时发现有一瓶氢氧化钾溶液忘记了盖瓶盖,老师说氢氧化钾的化学性质与氢氧化钠相似。于是,小明对于该溶液是否变质进行探究。
该溶液是否变质?
(1)【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,滴加足量稀盐酸
溶液已变质
(2)【反思交流】氢氧化钾溶液变质的原因是 (用化学方程式表示)。
该溶液的变质程度如何?
(3)【提出猜想】猜想一:已完全变质,该溶液中溶质只含K2CO3
猜想二:部分变质,该溶液中溶质含有 。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
(4)【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
步骤①:先取少量该溶液于试管中,加入过量氯化钙溶液
猜想二成立
步骤②:静置,取步骤①的上层清液于另一支试管中,加入 2-3 滴无色酚酞试液
(5)【反思交流】在步骤①中加入过量的氯化钙溶液的目的是 。反应的化学方程式 :在步骤②能用来代替酚酞试液达到实验目的的是 (填序号)。
A.稀盐酸 B.氧化铜 C.氯化铁溶液 D.紫色石蕊试液
7、某科学兴趣小组的同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘了盖上瓶盖。对于该瓶溶液是否变质,同学们提出了如下假设:
假设一:该溶液没有变质;
假设二:该溶液部分变质;
假设三:该溶液全部变质。
为了验证假设,同学们共同设计了实验方案并进行实验,请你帮他们完善该探究过程。
查阅资料发现,Ba(NO3)2溶液呈中性。
实验过程
实验现象
实验结论
步骤一:取少量该瓶溶液于试管中,滴加过量的Ba(NO3)2溶液,振荡
原溶液中一定含有碳酸钠
步骤二:取步骤一试管中的少量上层清液于另一支试管中,滴加酚酞溶液
溶液变红色
原溶液中一定含有
结论:假设二成立
反思一:氢氧化钠溶液露置于空气中易变质,写出反应的化学方程式 。
反思二:步骤一中,滴加Ba(NO3)2溶液过量的目的是 。
8、为深度学习酸、碱、盐有关知识,某化学兴趣小组开展了下列探究活动。
(1)探究中和反应。
实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内,用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图所示。
①烧瓶内发生反应的微观实质是 ;
②图中点所示溶液中所含溶质是 (填化学式);
③下列试剂不能验证反应到达点的是 (填字母序号)。
A.锌粒 B.硝酸银溶液 C.无色酚酞试液 D.氧化铁
(2)探究碱的性质。
氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,反应的化学方程式为 ;
【查阅资料】
I.氯化钙溶液呈中性。
Ⅱ.氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:
为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度,进行了如下实验:
【实验报告】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,充分反应
有 生成
说明原溶液中一定有,
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液
溶液变红色
说明原溶液中一定有
【实验结论】氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
【反思与评价】在上述实验步骤①中,某同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案是否可行:
(填“是”或“否”);用化学方程式解释其原因 。
9、对于有明显现象化学反应,可以通过观察现象帮助我们判断物质发生了化学反应;对于没有明显现象的化学反应,可以通过实现从“无现象”到“有现象”的转化帮助判断发生了化学反应。兴趣小组就此主题进行如下实验,请帮助完成下列问题。
【探究活动一】探究溶液与是否发生了化学反应。如图一所示。
(1)将胶头滴管中的溶液滴入充满气体的大试管内,无明显现象;再打开分液漏斗活塞,加入足量稀盐酸,观察到 ,说明有新物质生成,证明溶液与发生了化学反应、探究过程中反应的化学方程式为 (写出一个即可)。
【探究活动二】探究溶液与稀盐酸是否发生了化学反应,如图二所示。
(2)向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液,再加入一定量稀盐酸开振荡,观察到溶液由红色变为 色,证明二者发生了化学反应。
(3)同学们继续探究(2)中反应所得溶液中溶质的成分(不包括酚酞)
(作出猜想)猜想一:;猜想二: 。
(实验验证)
实验操作
实验现象
实验结论
向所得溶液中加入碳酸钙粉末
粉末溶解,且
猜想二成立
在交流汇报时,甲乙两组同学表明,没有按照图二所示步骤进行操作,而是按照图三所示,先在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸,观察到无明显现象,再向试管中加入酚酞溶液,出现了两种不同的现象,得出了下列两种结论:
图三所示实验
实验现象
小组得出的结论
甲组实验
溶液仍为无色
与稀盐酸发生了化学反应
乙组实验
溶液变为红色
与盐酸没有发生化学反应
(分析评价)
(4)甲组同学认为:溶液仍为无色,说明溶液不显 性,进而证明 不存在,得出了与稀盐酸发生了化学反应的结论。
(5)同学们不同意乙组所得的实验结论,原因是
。
(6)小明建议,在乙组实验所得溶液中继续加入某种药品,即可证明溶液与稀盐酸发生了化学反应,可以选用的药品有 。
A.锌粒 B.稀盐酸 C.铜片
(7)探究活动二中,同学们都是从 的角度来验证化学反应的发生。
10、某校科学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有一瓶未盖瓶塞且失去标签的无色溶液,据老师回忆:可能是Na2CO3溶液和NaOH溶液中的一种。于是同学们对这瓶溶液的成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液的成分是什么?
【查阅资料】氯化钙和氯化钠的水溶液呈中性。
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象
实验结论
1
取少量样品于试管中,滴加紫色石蕊溶液
若
该溶液是NaOH溶液
2
取少量样品于试管中,滴加稀盐酸
若有气泡产生
该溶液是Na2CO3溶液
【交流讨论】
(1)小李认为方案1的结论不合理,理由是 。
(2)写出方案2中有气泡产生的化学方程式 。
【实验探究】
老师指出方案2也不够严谨。经讨论后,小组同学按以下步骤进行实验:
(1)取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,充分反应后过滤,得到白色沉淀A和滤液B;
(2)向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。
加入过量氯化钙溶液的目的是 ;滤液B中的溶质为 。
【实验结论】这瓶溶液的原溶液是NaOH溶液,且溶质已部分变质。
【拓展延伸】
(1)取完药品后,应 。
(2)检验滤液B时,下列能代替酚酞溶液的有 (填序号)。
①氧化铜 ②铁丝 ③硫酸镁溶液
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一、碱与CO2反应的判断
(1)对于CO2与NaOH溶液发生反应的考查经常在中考中出现,由于无明显现象,无法肯定反应是否发生,所以需要借助简单的实验,通过明显的现象来判断是否发生。如图所示的一些装置可以帮助我们判断:
A B C D
E F G
观察到的现象分别为:A.烧杯中的水进入导管;B.软塑料瓶变瘪;C.试管内液面上升;D.U形管中的水左液面高于右液面;E.锥形瓶中气球胀大;F. 鸡蛋被吸进集气瓶中;G.烧杯中的水进入烧瓶,形成喷泉。
为排除可能是二氧化碳与氢氧化钠溶液中的水发生了反应,还需把上述实验中的氢氧化钠溶液换成等体积的水,做对比实验。
(2)NaOH和Ca(OH)2与CO2反应后会生成对应的Na2CO3和CaCO3,利用Na2CO3和CaCO3都能与稀盐酸反应生成CO2气体这一现象,来证明NaOH和Ca(OH)2与CO2发生了反应,或者是NaOH和Ca(OH)2变质。
解答此类问题应注意以下几个方面:
(1)利用对比形变的程度观察。二氧化碳能溶于水,也能与氢氧化钠溶液反应,因此都会使密封的软塑料瓶发生形变,少量的氢氧化钠溶液就能够达到实验目的,少量的水则现象不明显。
(2)验证CO。要想验证氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应,最好的方法是验证CO的存在。可以通过滴入过量稀盐酸,验证二氧化碳来实现,也可以通过滴加氯化钙、氯化钡等产生碳酸盐沉淀来实现。
(3)碳酸钠溶液也呈碱性。氢氧化钠与二氧化碳反应后产生的碳酸钠,其水溶液也呈碱性。同学们如果使用酚酞试液来验证反应是否发生,则容易掉入试题的陷阱中,正确的方法是检验碳酸根的存在。
二、常见物质变质的溶质判断
1、氢氧化钠(NaOH)的变质
(1)变质的原因:吸收空气中的CO2而变质,化学方程式为CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O。
(2)变质情况分析:
①没有变质,成分:NaOH。
②部分变质,成分:NaOH和Na2CO3。
③全部变质,成分:Na2CO3。
(3)变质情况的检验方法:
①没有变质:取样,滴入稀盐酸(或CaCl2溶液),无气泡产生(或无白色沉淀生成)。
②部分变质:取样,滴入足量或过量的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,再往上层清液中滴入无色酚酞,溶液变红色,说明部分变质。
③全部变质:取样,滴入足量或过量的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,再往上层清液中滴入无色酚酞,溶液不变红色,说明全部变质。
2、氧化钙的变质
(1)变质的原因:吸收空气中的H2O和CO2而变质,化学方程式为CaO+H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2===CaCO3+H2O。
(2)变质情况分析:
①没有变质,成分:CaO。
②部分变质,成分:CaO、Ca(OH)2或CaO、Ca(OH)2和CaCO3
③全部变质,成分:Ca(OH)2、CaCO3或CaCO3。
(3)变质情况的检验方法:
①CaO的检验:取样,加水,温度明显升高,说明有CaO。
②Ca(OH)2的检验:因为CaO的检验会对Ca(OH)2的检验带来干扰,所以若有CaO存在,一般不能检验Ca(OH)2的存在。
③CaCO3的检验:取样,滴入足量稀盐酸,有气泡产生,说明有CaCO3。
3、氢氧化钙的变质
(1)变质的原因:吸收空气中的CO2而变质,化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3+H2O。
(2)变质情况分析:
①没有变质,成分:Ca(OH)2。
②部分变质,成分:Ca(OH)2和CaCO3。
③全部变质,成分:CaCO3。
(3)变质情况的检验方法:
①没有变质:取样,滴入稀盐酸,若无气泡产生,说明没有变质。
②部分变质:取样,加水,滴入无色酚酞,溶液变红,再往不溶物中加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明部分变质。
③全部变质:取样,加水,滴入无色酚酞,溶液不变红,再往不溶物中加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明全部变质。
1、某校科学兴趣小组同学想检验实验室内一瓶久置的NaOH固体是否变质。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【提出问题】NaOH固体是否变质?
【猜想假设】
猜想一:没有变质,成分全部为NaOH。
猜想二:发生变质,成分为 (写化学式)。猜想的依据是 。
【实验活动1】甲组同学设计并进行了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液,再向其中加入过量稀盐酸,观察。
猜想二正确
该实验中一定发生的反应,其化学方程式为 。
【实验活动2】乙组同学为了证明该NaOH样品变质程度,设计了如下实验方案并进行实验。
取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后,向其中滴加过量氯化钡溶液至沉淀完全,过滤,取少许滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察到无色酚酞溶液 ,证明NaOH样品发生了部分变质。
【实验活动3】丙组同学设计了新的实验方案并利用乙组剩余的滤液进行以下实验。
实验操作
实验现象
(1)取少许滤液,滴加MgCl2溶液
产生白色沉淀
(2)取少许滤液,滴加CuSO4溶液
既有白色沉淀又有蓝色沉淀产生
(3)取少许滤液,通入CO2气体
产生白色沉淀
通过【实验活动3】证明该NaOH样品发生部分变质。
【总结提升】乙、丙两组同学通过实验证明NaOH样品发生部分变质的共同思路是 。
【答案】
【猜想假设】Na2CO3 或Na2CO3 和NaOH;氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠(或氢氧化钠与二氧化碳发生了反应或CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O);
【实验活动1】有气泡产生;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
【实验活动2】变红;
【实验活动3】检验样品中含有NaOH
【解析】猜想假设:氢氧化钠易与空气中的二氧化碳发生反应变质,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,若氢氧化钠全部变质,成分为碳酸钠;若氢氧化钠部分变质,成分为氢氧化钠和碳酸钠,故猜想二:发生变质,成分为Na2CO3 或Na2CO3 和NaOH;作出此猜想,是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠;
实验活动1:结论是猜想二正确,即氢氧化钠已变质,则存在碳酸钠;故取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液,再向其中加入过量稀盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳气体,能观察到有气泡产生;化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;实验活动2:结论是NaOH样品发生了部分变质,即样品中含有氢氧化钠和碳酸钠,故取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后,向其中滴加过量氯化钡溶液,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤,取少许滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,滤液中含有氢氧化钠,呈碱性,则观察到无色酚酞溶液变红;总结提升:乙、丙两组同学都是通过先除去样品中的碳酸钠,再验证样品中含有氢氧化钠,从而证明NaOH样品发生部分变质。
2、某科学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液,已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动(每种方案或实验的1、2号试管中,都事先分别加入等量的上述两种无色溶液);
探究一:鉴别酸溶液与碱溶液
【设计实验】
(1)为鉴别哪一瓶是酸溶液,哪一瓶是碱溶液,小明设计了下图所示的四种方案,方案不可行的是 (填字母序号)。
A. B. C. D.
探究二:探究两瓶溶液的溶质成分
【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么?
【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分,分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示:
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
镁条
BaCl2溶液
CuCl2溶液
Na2CO3溶液
现象
1号试管
产生气泡
产生白色沉淀
无明显现象
产生气泡
2号试管
无明显现象
产生白色沉淀
产生蓝色沉淀
无明显现象
【获得结论】
(2)1号试管中的溶质是 (填写化学式);以上四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是 (填实验序号)。
【讨论质疑】
(3)小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑,大家一致认为2号试管中的原溶液已变质,则变质的化学方程式为 。
探究三:探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分
【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH、Na2CO3; 猜想二:Na2CO3
【设计实验】
(4)请完善下面的表格。
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中,加入足量BaCl2溶液充分反应,过滤。
产生白色沉淀
猜想一成立
步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加 。
溶液变红色
【反思评价】
(5)小明认为可用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验,大家一致认为此方案不可行,理由是
。
【答案】(1)C (2)H2SO4 实验四 (3)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (4)2~3滴酚酞溶液
(5)Ba(OH)2溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,由于生成了氢氧化钠,无法验证原溶液中是否有氢氧化钠。
【解析】(1)A、酸使紫色石蕊溶液变红,碱使紫色石蕊溶液变蓝。A方案可行,不符合题意;
B、镁和酸反应生成盐和氢气,和碱不反应。B方案可行,不符合题意;
C、酸、碱与氯化钠溶液均不发生反应,无法鉴别。C方案不可行,符合题意;
D、酸与碳酸钠反应由二氧化碳生成,氢氧化钠与碳酸钠不反应,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。所以D方案可行,不符合题意。综上所述:选择C。
(2)根据实验一、1号试管与镁条反应生成氢气,则1号试管为酸,实验二,BaCl2溶液与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,所以1号试管中的溶液是硫酸溶液,1号试管中的溶质是硫酸,化学式H2SO4。
氢氧化钠溶液与碳酸钠不反应,而盐酸、硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以四个实验中,只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是实验四。
(3)氢氧化钠变质,即氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,化学方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。变质后的碳酸钠可以和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀。
(4)变质后的氢氧化钠溶液中的碳酸钠,与氯化钡反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。余下的溶液中含有氢氧化钠,滴加酚酞溶液,溶液变红。所以,步骤二:取步骤一中的滤液少量于试管中,向其中滴加2~3滴酚酞溶液。
(5)由于Ba(OH)2溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,生成了氢氧化钠,无法验证原溶液中是否有氢氧化钠。所以用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验,不可行。
3、某科学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖,试剂瓶内壁附着一层白色固体、底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么?怎样产生的?
【猜想与假设】
猜想一:碳酸钙;空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙。
猜想二:氢氧化钙;水分蒸发,析出氢氧化钙固体。
猜想三:氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
【实验探究】
(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为 。
甲同学得出结论:猜想一正确。
(2)乙同学提出质疑,认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是 (用化学方程式表示),并补充实验如下:
实验步骤
实验现象
实验结论
白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙
【实验结论】
综上所述,猜想三正确。
【实验反思】
(3)澄清石灰水必须要 保存。
【答案】(1) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2) 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O 取少量白色固体于试管中,加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液(或取少量白色固体于试管中,加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液) 浊液变红(或浊液变蓝)(3)密封
【解析】(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全部溶解并有气泡产生,说明白色固体为碳酸钠,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)①白色固体也可能是氢氧化钙和碳酸钙的混合物,氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,化学方程式为2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体也会全部溶解并有气泡产生,故填:2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O;
②可增加实验检验是否存在氢氧化钙,氢氧化钙显碱性,可用无色酚酞溶液检验,无色酚酞溶液遇碱变蓝,也可用紫色石蕊溶液鉴别,紫色石蕊溶液遇碱变红,故填:取少量白色固体于试管中,加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液(或取少量白色固体于试管中,加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液);
③实验结论为白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙,碳酸钙不溶于水,加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液,浊液变红(或取少量白色固体于试管中,加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液,浊液变蓝),故填:浊液变红(或浊液变蓝);
(3)空气中的二氧化碳会与澄清石灰水反应生成碳酸钙,因此澄清石灰水必须要密封保存,故填:密封。
4、某科学老师在实验室取用生石灰时,发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂(如图)。某科学兴趣小组的同学在该老师的指导下,对该生石灰样品开展了以下探究活动。
【提出问题】生石灰样品的成分是什么?
【作出猜想】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【实验探究】小华同学设计如下实验进行探究。
实验
实验操作
实验现象
实验结论
①
取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯壁。
烧杯壁发热
②
将①中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入 。
溶液变红
有Ca(OH)2
③
取②中的少许滤渣于试管中,向其中滴加少量稀盐酸。
无CaCO3
【交流讨论】
(1)同学们经过讨论,发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2,理由是 。
(2)小红同学提出实验③结论也不正确。他改进实验③,并通过实验证明生石灰样品中含有碳酸钙,他改进实验③的操作内容是 。
(3)通过小组合作,最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3,可能含有Ca(OH)2。请写出生成CaCO3的化学方程式 。
【反思应用】
(4)生石灰要 保存。
(5)设计和分析实验时,要充分考虑反应物的量和生成物等因素对实验结论的干扰。
(6)要确定样品中是否含有氢氧化钙,还需要学习更多化学知识才能解决。
【答案】【实验探究】①样品中含有氧化钙 ②酚酞试液 ③不产生气泡
【交流讨论】(1)氧化钙能和水反应生成氢氧化钙
(2)取②中的少许滤渣于试管中,向其中滴加足量稀盐酸
(3)CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
【反思应用】(4)密封
【解析】【实验探究】①取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯壁,发烫,是因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,放热,说明样品中含有氧化钙。故填:样品中含有氧化钙。
②将①中液体过滤,取少量滤液于试管中,向其中滴入酚酞试液,溶液变红色,说明溶液显碱性。故填:酚酞试液。
③取②中的少许滤渣于试管中,向其中滴加少量稀盐酸,不产生气泡。故填:不产生气泡。
【交流讨论】(1)同学们经过讨论,发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2,理由是氧化钙能和水反应生成氢氧化钙。故填:氧化钙能和水反应生成氢氧化钙。
(2)他改进实验③的操作内容是取②中的少许滤渣于试管中,向其中滴加足量稀盐酸,如果样品中含有碳酸钙,则产生气泡。故填:取②中的少许滤渣于试管中,向其中滴加足量稀盐酸。
(3)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。故填:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
【反思应用】(4)生石灰暴露在空气中容易变质,要密封保存。故填:密封。
5、某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现,有些化学反应发生时没有伴随明显的现象,他们就此进行了以下探究。
【提出问题】怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应?
【分析讨论】(1)同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路I:验证有 ;
思路Ⅱ:验证反应物减少或消失。
【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。
组别
第一组
第二组
实验示意图
【实验结论】
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,观察到 ,认为NaOH溶液和CO2发生了反应。但有同学指出,还应进行CO2与 反应的对比实验才能得出这一结论。
(3)第二组的小明同学向丙中滴入无色酚酞溶液后,观察到溶液颜色 ,得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl,你认为小亮的结论是 (填“合理”或“不合理”)的。
(4)第二组同学进一步讨论后认为,如果将乙中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7时,则能证明有氯化钠生成。
【反思与拓展】
(5)氢氧化钠在空气中易变质,为了防止该药品变质,该药品要 保存。
(6)下列物质,能进一步证明第二组的实验中“氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是 (填字母)。
A.铜片 B.氧化铜 C.紫色石蕊溶液
【答案】(1)新物质生成(2)试管内液面升高 水/H2O(3)仍为无色 不合理(4)= (5)密封 (6)C
【解析】(1)化学反应发生时,反应物减少,生成了新的物质,因此可以根据反应物减少物,或者新物质的生成来判断反应是否发生;
思路一:验证新物质生成;
思路二:验证反应物减少或消失;
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,根据实验结论二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,所以可观察到试管内液面升高;
氢氧化钠溶液由水和氢氧化钠组成,二氧化碳会与水和氢氧化钠都接触并且二氧化碳能溶于水、能与水反应,因此需要设计对比实验排除水的影响,还应进行CO2与水反应的对比实验才能得出这一结论;
(3)酚酞加入碱性溶液会显红色,酚酞遇酸性和中性不变色,根据实验结论氢氧化钠与稀盐酸发生了反应,反应后氢氧化钠被消耗,溶液不显碱性,所以向丙中滴入无色酚酞溶液后,观察到溶液颜色仍为无色,说明NaOH溶液与稀盐酸发生了反应;
硝酸银中银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀,盐酸本身含有氯离子,稀盐酸和硝酸银生成氯化银沉淀和硝酸,也会生成白色沉淀,所以向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,由此认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl,该结论是不合理的;
(4)盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,根据结论有氯化钠生成,即得到的晶体为氯化钠,溶于水形成中性溶液,此时溶液的pH=7;
(5)氢氧化钠的变质是与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,为了防止该药品变质,该药品要密封保存;
(6)A、在金属活动性顺序中铜排在氢的后面,与酸不反应,与氯化钠和氢氧化钠均不反应,因此不能证明NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反,故不符合题意;
B、氧化铜属于金属氧化物,只与盐酸反应,与氯化钠和氢氧化钠均不反应,因此不能证明NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应,故不符合题意;
C、紫色石蕊试液遇酸性变红,在中性溶液中仍为紫色,遇碱性变蓝,当滴入紫色石蕊,溶液仍为紫色,则说明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,故符合题意。
6、实验小助手小明和老师一起检查实验台上的药品时发现有一瓶氢氧化钾溶液忘记了盖瓶盖,老师说氢氧化钾的化学性质与氢氧化钠相似。于是,小明对于该溶液是否变质进行探究。
该溶液是否变质?
(1)【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,滴加足量稀盐酸
溶液已变质
(2)【反思交流】氢氧化钾溶液变质的原因是 (用化学方程式表示)。
该溶液的变质程度如何?
(3)【提出猜想】猜想一:已完全变质,该溶液中溶质只含K2CO3
猜想二:部分变质,该溶液中溶质含有 。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
(4)【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
步骤①:先取少量该溶液于试管中,加入过量氯化钙溶液
猜想二成立
步骤②:静置,取步骤①的上层清液于另一支试管中,加入 2-3 滴无色酚酞试液
(5)【反思交流】在步骤①中加入过量的氯化钙溶液的目的是 。反应的化学方程式 :在步骤②能用来代替酚酞试液达到实验目的的是 (填序号)。
A.稀盐酸 B.氧化铜 C.氯化铁溶液 D.紫色石蕊试液
【答案】(1)有气泡产生(2)2KOH+CO2=K2CO3+H2O(3)K2CO3、KOH(4)产生白色沉淀 溶液变红
(5)检验并除尽溶液中的碳酸钾 K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl CD
【解析】(1)由实验结论可知,氢氧化钾溶液已变质变质,说明溶液中存在碳酸钾,碳酸钾与稀盐酸反应可以生成二氧化碳,所以取少量该溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,可观察到有气泡产生;
(2)氢氧化钾溶液变质的原因是氢氧化钾吸收了二氧化碳生成了碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2KOH+CO2=K2CO3+H2O;
(3)猜想二中氢氧化钾部分变质,说明有剩余的氢氧化钾,变质的氢氧化钾转化为了碳酸钾,所以猜想二应该为氢氧化钾与碳酸钾的混合物;
(4)溶液中含有碳酸钾,则在加入氯化钙溶液后,碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钾,所以可以观察到产生白色沉淀现象,然后取上层清液,氯化钙显中性,碳酸钾显碱性,而加入氯化钙过量,将碳酸钾全部除去,取的清液中没有碳酸钾,加入酚酞后溶液变红色,说明溶液显碱性,证明有氢氧化钾存在,所以猜想二成立;
(5)在步骤①中加入过量的氯化钙溶液,是为了检验并除尽溶液中的碳酸钾,碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钾,反应的化学方程式为:K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl; 步骤二是为了验证氢氧化钾的存在,所选用的试剂应与氢氧化钾反应产生明显的现象,且与溶液中的氯化钙、氯化钾不产生相同现象。
A、稀盐酸与氢氧化钾反应无明显现象,故选项不符合题意;
B、氧化铜 不与氢氧化钾不反应,故选项不符合题意;
C、氯化铁与氢氧化钾反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,与溶液中的氯化钙、氯化钾不反应,故选项符合题意;
D、氢氧化钾溶液显碱性,能使紫色石蕊试液变成蓝色,氯化钙、氯化钾溶液显中性不使石蕊变色,故选项符合题意。故选:CD。
7、某科学兴趣小组的同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘了盖上瓶盖。对于该瓶溶液是否变质,同学们提出了如下假设:
假设一:该溶液没有变质;
假设二:该溶液部分变质;
假设三:该溶液全部变质。
为了验证假设,同学们共同设计了实验方案并进行实验,请你帮他们完善该探究过程。
查阅资料发现,Ba(NO3)2溶液呈中性。
实验过程
实验现象
实验结论
步骤一:取少量该瓶溶液于试管中,滴加过量的Ba(NO3)2溶液,振荡
原溶液中一定含有碳酸钠
步骤二:取步骤一试管中的少量上层清液于另一支试管中,滴加酚酞溶液
溶液变红色
原溶液中一定含有
结论:假设二成立
反思一:氢氧化钠溶液露置于空气中易变质,写出反应的化学方程式 。
反思二:步骤一中,滴加Ba(NO3)2溶液过量的目的是 。
【答案】产生白色沉淀 氢氧化钠/NaOH CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 检验和除尽溶液中的碳酸钠
【解析】步骤一:根据实验结论原溶液中一定含有碳酸钠反推现象,硝酸钡与碳酸钠反应,生成硝酸钠、碳酸钡沉淀,可观察到,有白色沉淀生成;
步骤二:由于硝酸钡过量,将溶液中的碳酸钠完全消耗,此时溶液中无碳酸钠,因为硝酸钡呈中性,不能使酚酞变红,故使酚酞变红的是氢氧化钠,由此得出结论原溶液中一定含有氢氧化钠;
反思一:氢氧化钠与二氧化碳反应,生成碳酸钠、水,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
反思二:碳酸钠溶液也呈碱性,也能使酚酞变红,为了排除碳酸钠对步骤二的干扰,需加入过量硝酸钡,检验和除尽碳酸钠。
8、为深度学习酸、碱、盐有关知识,某化学兴趣小组开展了下列探究活动。
(1)探究中和反应。
实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内,用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图所示。
①烧瓶内发生反应的微观实质是 ;
②图中点所示溶液中所含溶质是 (填化学式);
③下列试剂不能验证反应到达点的是 (填字母序号)。
A.锌粒 B.硝酸银溶液 C.无色酚酞试液 D.氧化铁
(2)探究碱的性质。
氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,反应的化学方程式为 ;
【查阅资料】
I.氯化钙溶液呈中性。
Ⅱ.氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:
为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度,进行了如下实验:
【实验报告】
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,充分反应
有 生成
说明原溶液中一定有,
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液
溶液变红色
说明原溶液中一定有
【实验结论】氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
【反思与评价】在上述实验步骤①中,某同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案是否可行:
(填“是”或“否”);用化学方程式解释其原因 。
【答案】(1) 和结合生成 /HCl、NaCl BC/CB
(2) 白色沉淀 /氢氧化钠 部分 否 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
【解析】(1)①烧瓶内发生反应为氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水也就是酸碱中和反应,中和反应的微观实质是和结合生成;
②图中点所示溶液pH<7,说明溶液显酸性那就是盐酸过量了,所以c中所含溶质是,氯化钠是氢氧化钠和盐酸反应生成的;
③能验证反应到达点的是也就是盐酸过量的点,那就是检验盐酸。
A.锌粒:锌会与稀盐酸反应生成氢气,会看到气泡,可以验证,不符合题意;
B.硝酸银溶液既会与盐酸反应生成氯化银沉淀,也会与氯化钠反应生成氯化银沉淀,所以不能验证,符合题意;
C.无色酚酞试液遇到碱性溶液会变红,但是遇酸性物质或者中性物质均不变色,所以不能验证,符合题意;
D.氧化铁会与盐酸反应生成黄色的氯化铁,所以盐酸过量会看到固体溶解和溶液变成黄色的现象,可以验证,不符合题意。故选:BC。
(2)氢氧化钠溶液变质是因为氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
实验报告:①氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:,所以根据实验结论:原溶液中一定有,加入过量的氯化钙溶液,充分反应,会看到有白色沉淀生成的实验现象;
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液,溶液变红色说明溶液显碱性,所以说明氢氧化钠还有剩余未变质的,所以说明原溶液中一定有氢氧化钠;
实验结论:氢氧化钠溶液中既有氢氧化钠也有碳酸钠,所以说明其部分变质;
反思与评价:在上述实验步骤①中,某同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,我认为该方案不可行;因为氢氧化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,生成的氢氧化钠以及过量的氢氧化钙都是碱性物质会干扰原溶液中氢氧化钠的检验,对应的化学方程式为。
9、对于有明显现象化学反应,可以通过观察现象帮助我们判断物质发生了化学反应;对于没有明显现象的化学反应,可以通过实现从“无现象”到“有现象”的转化帮助判断发生了化学反应。兴趣小组就此主题进行如下实验,请帮助完成下列问题。
【探究活动一】探究溶液与是否发生了化学反应。如图一所示。
(1)将胶头滴管中的溶液滴入充满气体的大试管内,无明显现象;再打开分液漏斗活塞,加入足量稀盐酸,观察到 ,说明有新物质生成,证明溶液与发生了化学反应、探究过程中反应的化学方程式为 (写出一个即可)。
【探究活动二】探究溶液与稀盐酸是否发生了化学反应,如图二所示。
(2)向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液,再加入一定量稀盐酸开振荡,观察到溶液由红色变为 色,证明二者发生了化学反应。
(3)同学们继续探究(2)中反应所得溶液中溶质的成分(不包括酚酞)
(作出猜想)猜想一:;猜想二: 。
(实验验证)
实验操作
实验现象
实验结论
向所得溶液中加入碳酸钙粉末
粉末溶解,且
猜想二成立
在交流汇报时,甲乙两组同学表明,没有按照图二所示步骤进行操作,而是按照图三所示,先在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸,观察到无明显现象,再向试管中加入酚酞溶液,出现了两种不同的现象,得出了下列两种结论:
图三所示实验
实验现象
小组得出的结论
甲组实验
溶液仍为无色
与稀盐酸发生了化学反应
乙组实验
溶液变为红色
与盐酸没有发生化学反应
(分析评价)
(4)甲组同学认为:溶液仍为无色,说明溶液不显 性,进而证明 不存在,得出了与稀盐酸发生了化学反应的结论。
(5)同学们不同意乙组所得的实验结论,原因是
。
(6)小明建议,在乙组实验所得溶液中继续加入某种药品,即可证明溶液与稀盐酸发生了化学反应,可以选用的药品有 。
A.锌粒 B.稀盐酸 C.铜片
(7)探究活动二中,同学们都是从 的角度来验证化学反应的发生。
【答案】(1)有气泡产生 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(2)无
(3)NaCl、HCl 有气泡产生(4)碱 NaOH/氢氧化钠
(5)如果两者发生了化学反应,但是稀盐酸不足,氢氧化钠有剩余,溶液也会变为红色
(6)AB(7)反应物减少
【解析】(1)将胶头滴管中的 NaOH 溶液滴入充满 CO2 气体的大试管内,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应无明显现象;再打开分液漏斗活塞,加入足量稀盐酸,生成的碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故观察到有气泡产生,说明有新物质生成,证明NaOH溶液与CO2发生了化学反应;
探究过程中反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(2)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变成红色,向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液,溶液变成红色,再加入一定量稀盐酸开始振荡,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,故观察到溶液由红色变为无色,证明二者发生了化学反应;
(3)溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠已完全反应,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水;
若恰好完全反应,猜想一:NaCl;
若盐酸过量,则猜想二:NaCl、HCl;
(实验验证)
根据实验结论:猜想二成立,即反应所得溶液中溶质的成分为NaCl、HCl,
向所得溶液中加入碳酸钙粉末,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故观察到的实验现象是粉末溶解,且有气泡产生,说明反应所得溶液中溶质含有氯化氢,故猜想二成立;
(4)甲组实验:在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸,观察到无明显现象,再向试管中加入酚酞溶液,碱性溶液能使酚酞溶液变成红色,若溶液仍为无色,说明溶液不显碱性,进而证明NaOH不存在,得出了NaOH与稀盐酸发生了化学反应的结论;
(5)乙组实验:在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸,观察到无明显现象,再向试管中加入酚酞溶液,溶液变为红色,NaOH与盐酸没有发生化学反应,同学们不同意这个实验结论,原因是如果两者发生了化学反应,但是稀盐酸不足,氢氧化钠有剩余,溶液也会变为红色;
(6)乙组实验中要证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应,即证明在乙组实验所得溶液中无HCl存在;
A、锌粒与盐酸反应生成氯化锌和氢气,在乙组实验所得溶液中继续加入锌粒,若无气泡产生,说明无HCl存在,故A符合题意;
B、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,试管中的溶液中含酚酞,逐滴加入稀盐酸,如果溶液由红色变成无色,说明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应,故B符合题意;
C、铜片不与稀盐酸,不能达到实验目的,故C不符合题意;故选:AB;
(7)由上实验可知,探究活动二中,同学们都是从反应物减少的角度来验证化学反应的发生。
10、某校科学兴趣小组的同学和老师一起整理实验台时,发现有一瓶未盖瓶塞且失去标签的无色溶液,据老师回忆:可能是Na2CO3溶液和NaOH溶液中的一种。于是同学们对这瓶溶液的成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液的成分是什么?
【查阅资料】氯化钙和氯化钠的水溶液呈中性。
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象
实验结论
1
取少量样品于试管中,滴加紫色石蕊溶液
若
该溶液是NaOH溶液
2
取少量样品于试管中,滴加稀盐酸
若有气泡产生
该溶液是Na2CO3溶液
【交流讨论】
(1)小李认为方案1的结论不合理,理由是 。
(2)写出方案2中有气泡产生的化学方程式 。
【实验探究】
老师指出方案2也不够严谨。经讨论后,小组同学按以下步骤进行实验:
(1)取适量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,充分反应后过滤,得到白色沉淀A和滤液B;
(2)向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色。
加入过量氯化钙溶液的目的是 ;滤液B中的溶质为 。
【实验结论】这瓶溶液的原溶液是NaOH溶液,且溶质已部分变质。
【拓展延伸】
(1)取完药品后,应 。
(2)检验滤液B时,下列能代替酚酞溶液的有 (填序号)。
①氧化铜 ②铁丝 ③硫酸镁溶液
【答案】【设计实验】溶液变蓝色;
【交流讨论】(1)碳酸钠溶液也呈碱性,也能使紫色石蕊试液变蓝色;(2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
【实验探究】(2)检验并除去碳酸钠;氯化钠、氯化钙、氢氧化钠;
【拓展延伸】(1)立即盖好瓶塞;(2)③
【解析】设计实验:
根据实验结论:该溶液是氢氧化钠,氢氧化钠溶液呈碱性,能使紫色石蕊试液变蓝色,故取少量样品于试管中,滴加紫色石蕊溶液,溶液变蓝色;
交流讨论:
(1)方案1的结论不合理,理由是碳酸钠溶液也呈碱性,也能使紫色石蕊试液变蓝色;
(2)碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
实验探究:
(2)碳酸钠溶液呈碱性,对氢氧化钠的检验会产生干扰,所以在检验氢氧化钠前需将碳酸钠检验并完全除去。碳酸钠与过量的氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,加入过量氯化钙溶液的目的是检验并除去碳酸钠;向滤液B中滴加无色酚酞溶液,溶液变红色,说明有氢氧化钠,滤液B中的溶质为氯化钠(反应生成)、氯化钙(过量)、氢氧化钠;
拓展延伸:
(1)取完药品后,为防止药品与空气中成分发生反应而变质,应立即盖好瓶塞;
(2)检验滤液B,即检验氢氧化钠,氧化铜和铁与氢氧化钠不反应,不能代替酚酞;硫酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,故可行。故选:③。
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